低壓斷路器曾稱自動空氣開關(guān)或自動開關(guān)。它相當于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過電流繼電器和欠電壓繼電器的組合,是一種既有手動開關(guān)作用又能自動進行欠電壓、失電壓、過載
和短路保護的電器。它是低壓配電網(wǎng)絡中非常重要的保護電器,且在正常條件下,也可用于不頻繁地接通和分斷電路及頻繁地啟動電動機。低壓斷路器與接觸器不同的是:接觸器允許頻繁地無塵布 , 無塵紙接通和分斷電路,但不能分斷短路電流;而低壓斷路器不僅可分斷額定電流、一般故障電流,還能分斷短路電流,但單位時間內(nèi)允許的操作次數(shù)較低。
低壓斷路器具有多種保護功能(過載、短路、欠電壓保護等)、動作值可調(diào)、分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點,所以目前被廣泛應用。
低壓斷路器按其用途及結(jié)構(gòu)特點可分為萬能式(曾稱框架式)、塑料外殼式、直流快速式和限流式等。萬能式斷路器主要用于配電網(wǎng)絡的保護開關(guān),而塑料外殼式斷路器除用于配電網(wǎng)絡的無塵布 , 無塵紙保護開關(guān)外,還可用于電動機、照明電路及熱電電路等的控制開關(guān)。有的低壓斷路器還帶有漏電保護功能。
低壓斷路器由操作機構(gòu)、觸頭、保護裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。
低壓斷路器的主觸頭是靠手動操作或電動合閘的。主觸頭閉合后,自由脫扣機構(gòu)將主觸頭鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián),欠電壓脫扣器的線圈
和電源并聯(lián)。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時,過電流脫扣器3的銜鐵吸合,使自由脫扣機構(gòu)2動作,主觸頭斷開主電路。當電路過載時,熱脫扣器5的熱元件發(fā)熱使雙金屬片向上彎曲,推動自由
脫扣機構(gòu)動作。當電路欠電壓時,欠電壓脫扣器6的銜鐵釋放無塵布、無塵紙擦拭,也使自由脫扣機構(gòu)動作。分勵脫扣器4則作為遠距離控制用,在正常工作時,其線圈是斷電的,在需要遠距離控制時,按下啟動按鈕,使線圈通電,銜鐵帶動自由脫扣機構(gòu)2動作,使主觸頭斷開。
漏電保護器是最常用的一種漏電保護電器。當?shù)蛪弘娋W(wǎng)發(fā)生人身觸電或設(shè)備漏電時,漏電保護器能迅速自動切斷電源,從而避免造成事故。
漏電保護器按其檢測故障信號的不同可分為電壓型和電流型。前者存在可靠性差等缺點,已被淘汰,下面僅介紹電流型漏電保護器。
l。結(jié)構(gòu)與工作原理
漏電保護器一般由3個主要部件組成。一是檢測漏電流大小的零序電流互感器無塵布、無塵紙擦拭;二是能將檢測到的漏電流與一個預定基準值相比較,從而判斷是否動作的漏電脫扣器;三是受漏電脫扣器控制的能接通、分斷被保護電路的開關(guān)裝置。 目前常用的電流型漏電保護器根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同分為電磁式和電子式兩種。
(1)電磁式電流型漏電保護器
電磁式電流型漏電保護器的特點是把漏電電流直接通過漏電脫扣器來操作開關(guān)裝置。
電磁式電流型漏電保護器由開關(guān)裝置、試驗回路、電磁式漏電脫扣器和零序電流互感器組成。
當電網(wǎng)正常運行時,不論三相負載是否平衡,通過零序電流互感器主電路的三相電流的相量和等于零,因此,其二次繞組中無感應電動勢,漏電保護器也工作于閉合狀態(tài)。一旦電網(wǎng)中發(fā)生漏電或觸電事故,上述三相電流的相量和不再等于零,因為有漏電或觸電電流通過人體和大地而返回變壓器中性點。于是,互感器二次繞組中便產(chǎn)生感應電壓加到漏電脫扣器上。當達到額定漏電動作電流時無塵布、無塵紙擦拭,漏電脫扣器就動作,推動開關(guān)裝置的鎖扣,使開關(guān)打開,分斷主電路。
(2)電子式電流型漏電保護器
電子式電流型漏電保護器的特點是把漏電電流經(jīng)過電子放大線路放大后才能使漏電脫扣器動作,從而操作開關(guān)裝置。
電子式電流型漏電保護器由開關(guān)裝置、試驗電路、零序電流互感器、電子放大器和漏電脫扣器組成。
電子式漏電保護器的工作原理與電磁式的大致相同。只是當漏電電流超過基準值時,立即被放大并輸出具有一定驅(qū)動功率的信號使漏電脫扣器動作。
2.漏電保護器的選用
(1)漏電保護器的主要技術(shù)參數(shù)
①額定電壓(V) 指漏電保護器的使用電壓。規(guī)定為220V或38()V。
②額定電流(A) 指被保護電路允許通過的最大電流。
③額定動作電流(mA) 指在規(guī)定的條件下,必須動作的漏電電流值。當漏電電流等于此值時,漏電保護器必須動作。
④額定不動作電流(mA) 指在規(guī)定的條件下,不動作的漏電電流值。當漏電電流小于或等于此值時,保護器不應動作。此電流值一般為額定動作電流的一半。
⑤動作時問(s)指從發(fā)生漏電到保護器動作斷開的時間。快速型在O.2s以下,延時型一般為0.2~2s。
(2)漏電保護器的選用
①手持電動工具、移動電器、家用電器應選用額定漏電動作電流不大于30rnA的快速動作的漏電保護器(動作時問不大于O.1s)。
②單臺機電設(shè)備可選用額定漏電動作電流為30rnA及以上無塵布 , 無塵紙、100rnA以下快速動作的漏電保護器。
③有多臺設(shè)備的總保護應選用額定漏電動作電流為100mA及以上快速動作的漏電保護器。
目前生產(chǎn)的DZu8—20型漏電保護器為電子式集成電路的漏電保護器,具有穩(wěn)壓、功耗低、穩(wěn)定性好的特點,主要用于單相線路末端(如家用電器設(shè)備等負載)。