低壓斷路器課件

1、低壓低壓斷路器斷路器斷路器（斷路器（Circuit-Breaker）是指能接）是指能接通、承載以及分?jǐn)嗾ｋ娐窏l件下的電流，通、承載以及分?jǐn)嗾ｋ娐窏l件下的電流，也能在規(guī)定的非正常電路條件（如短路）也能在規(guī)定的非正常電路條件（如短路）下接通、承載一定時(shí)間和分?jǐn)嚯娏鞯囊环N下接通、承載一定時(shí)間和分?jǐn)嚯娏鞯囊环N機(jī)械開(kāi)關(guān)電器，過(guò)去叫做自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，機(jī)械開(kāi)關(guān)電器，過(guò)去叫做自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，為了和為了和IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)一致，（國(guó)際電工委員會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)一致，改名為斷路器。改名為斷路器。1低壓斷路器的功能低壓斷路器的功能低壓斷路器是將控制電器和保護(hù)電器低壓斷路器是將控制電器和保護(hù)電器的功能合為一體的電器，

2、其圖形及文字符的功能合為一體的電器，其圖形及文字符號(hào)如圖號(hào)如圖2-6所示。在正常條件下，它常作為所示。在正常條件下，它常作為不頻繁接通和斷開(kāi)的電路以及控制電動(dòng)機(jī)不頻繁接通和斷開(kāi)的電路以及控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止。它常用做總電源開(kāi)關(guān)或部的啟動(dòng)和停止。它常用做總電源開(kāi)關(guān)或部分電路的電源開(kāi)關(guān)。分電路的電源開(kāi)關(guān)。圖圖2-5 低壓斷路器低壓斷路器 圖圖2-6 低壓斷路器的圖形及文字符號(hào)低壓斷路器的圖形及文字符號(hào) 2低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理低壓斷路器的種類雖然很多，但結(jié)構(gòu)低壓斷路器的種類雖然很多，但結(jié)構(gòu)基本相同，主要由觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置、基本相同，主要由觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置、各種脫

3、扣器與操作機(jī)構(gòu)、自由脫扣機(jī)構(gòu)部各種脫扣器與操作機(jī)構(gòu)、自由脫扣機(jī)構(gòu)部分組成。分組成。各種脫扣器包括過(guò)流、欠壓（失壓）各種脫扣器包括過(guò)流、欠壓（失壓）脫扣器，熱脫扣器等。滅弧裝置因斷路器脫扣器，熱脫扣器等。滅弧裝置因斷路器的種類不同而不同，常采用狹縫式和去離的種類不同而不同，常采用狹縫式和去離子滅弧裝置，塑料外殼式的滅弧裝置采用子滅弧裝置，塑料外殼式的滅弧裝置采用硬鋼紙板嵌上柵片制成。硬鋼紙板嵌上柵片制成。當(dāng)電路發(fā)生短路或過(guò)流故障時(shí)，過(guò)流當(dāng)電路發(fā)生短路或過(guò)流故障時(shí)，過(guò)流脫扣器的電磁鐵吸合銜鐵，使自由脫扣機(jī)脫扣器的電磁鐵吸合銜鐵，使自由脫扣機(jī)構(gòu)的鉤子脫開(kāi)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭在彈簧力的構(gòu)的鉤子脫開(kāi)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)

4、觸頭在彈簧力的作用下分離，及時(shí)有效地切除高達(dá)數(shù)十倍作用下分離，及時(shí)有效地切除高達(dá)數(shù)十倍額定電流的故障電流，如圖額定電流的故障電流，如圖2-7所示。所示。圖圖2-7 低壓斷路器工作原理圖（過(guò)電流保護(hù)）低壓斷路器工作原理圖（過(guò)電流保護(hù)）彈簧彈簧 2脫扣機(jī)構(gòu)脫扣機(jī)構(gòu) 3電磁鐵線圈電磁鐵線圈 4觸頭觸頭當(dāng)電路過(guò)載時(shí)，熱脫扣器的熱元件發(fā)當(dāng)電路過(guò)載時(shí)，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱，使雙金屬片上彎曲，推動(dòng)自由脫扣機(jī)熱，使雙金屬片上彎曲，推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，如圖構(gòu)動(dòng)作，如圖2-8所示。所示。圖圖2-8 低壓斷路器工作原理圖（過(guò)載保護(hù)）低壓斷路器工作原理圖（過(guò)載保護(hù)）1彈簧彈簧 2脫扣機(jī)構(gòu)脫扣機(jī)構(gòu) 3雙金屬片雙金屬片

5、 4觸頭觸頭分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用，在分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用，在正常工作時(shí)，其線圈是斷電的，在需要距正常工作時(shí)，其線圈是斷電的，在需要距離控制時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，使線圈通電，離控制時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使主觸頭斷銜鐵帶動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使主觸頭斷開(kāi)。開(kāi)。開(kāi)關(guān)的主觸頭靠操作機(jī)構(gòu)手動(dòng)或電動(dòng)開(kāi)關(guān)的主觸頭靠操作機(jī)構(gòu)手動(dòng)或電動(dòng)合閘，在正常工作狀態(tài)下能接通和分?jǐn)喙ず祥l，在正常工作狀態(tài)下能接通和分?jǐn)喙ぷ麟娏鳎綦娋W(wǎng)電壓過(guò)低或?yàn)榱銜r(shí)，電磁作電流，若電網(wǎng)電壓過(guò)低或?yàn)榱銜r(shí)，電磁鐵釋放銜鐵，自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使斷路鐵釋放銜鐵，自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使斷路器觸頭分離，從而在過(guò)

6、流與零壓、欠壓時(shí)器觸頭分離，從而在過(guò)流與零壓、欠壓時(shí)保證了電路及電路中設(shè)備的安全。保證了電路及電路中設(shè)備的安全。【例例2-3】 某質(zhì)量檢驗(yàn)局在監(jiān)控本地某質(zhì)量檢驗(yàn)局在監(jiān)控本地區(qū)的低壓塑殼式斷路器的質(zhì)量時(shí)發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)螀^(qū)的低壓塑殼式斷路器的質(zhì)量時(shí)發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)螛O家用斷路器的重量在極家用斷路器的重量在60g以下的產(chǎn)品全部以下的產(chǎn)品全部為不合格品。請(qǐng)從低壓塑殼式斷路器的結(jié)為不合格品。請(qǐng)從低壓塑殼式斷路器的結(jié)構(gòu)和原理入手分析產(chǎn)生以上現(xiàn)象的原因。構(gòu)和原理入手分析產(chǎn)生以上現(xiàn)象的原因?！窘饨狻?家用斷路器由觸頭系統(tǒng)和滅弧家用斷路器由觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置以及各種脫扣器與操作機(jī)構(gòu)組成，而裝置以及各種脫扣器與操作機(jī)構(gòu)組成，而滅弧

7、裝置和脫扣器的重量較大，而且為核滅弧裝置和脫扣器的重量較大，而且為核心部件，所以偷工減料是造成產(chǎn)品不合格心部件，所以偷工減料是造成產(chǎn)品不合格的直接原因。的直接原因。該質(zhì)監(jiān)局檢查發(fā)現(xiàn)，所有的低于該質(zhì)監(jiān)局檢查發(fā)現(xiàn)，所有的低于60g短路器的滅弧柵片數(shù)量都較少，因而滅弧短路器的滅弧柵片數(shù)量都較少，因而滅弧效果不達(dá)標(biāo)，脫扣機(jī)構(gòu)的銅質(zhì)線圈線包很效果不達(dá)標(biāo)，脫扣機(jī)構(gòu)的銅質(zhì)線圈線包很小或者沒(méi)有，因而幾乎起不到保護(hù)作用。小或者沒(méi)有，因而幾乎起不到保護(hù)作用。通過(guò)稱量判定重量過(guò)小的斷路器為不合格通過(guò)稱量判定重量過(guò)小的斷路器為不合格品有一定的合理性，但這不能作為斷路器品有一定的合理性，但這不能作為斷路器產(chǎn)品檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)

8、。產(chǎn)品檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。3低壓斷路器的典型產(chǎn)品低壓斷路器的典型產(chǎn)品低壓斷路器主要分類方法是以結(jié)構(gòu)形低壓斷路器主要分類方法是以結(jié)構(gòu)形式分類，有開(kāi)啟式和裝置式兩種。開(kāi)啟式式分類，有開(kāi)啟式和裝置式兩種。開(kāi)啟式又稱為框架式或萬(wàn)能式，裝置式又稱為塑又稱為框架式或萬(wàn)能式，裝置式又稱為塑料外殼式（簡(jiǎn)稱塑殼式）。料外殼式（簡(jiǎn)稱塑殼式）。還有其他的分類方法，例如，按照用還有其他的分類方法，例如，按照用途分類，有配電用、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用、家用途分類，有配電用、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用、家用和類似場(chǎng)所用、漏電保護(hù)用和特殊用途；和類似場(chǎng)所用、漏電保護(hù)用和特殊用途；按照極數(shù)分類，有單極、兩極、三極和四按照極數(shù)分類，有單極、兩極、三極和四極；

9、按照滅弧介質(zhì)分類，有真空式和空氣極；按照滅弧介質(zhì)分類，有真空式和空氣式。式。（1）裝置式斷路器。）裝置式斷路器。（2）萬(wàn)能式斷路器。）萬(wàn)能式斷路器。（3）智能化斷路器）智能化斷路器4斷路器的技術(shù)參數(shù)斷路器的技術(shù)參數(shù)（1）額定工作電壓。）額定工作電壓。（2）額定工作電流。）額定工作電流。（3）短路通斷能力。）短路通斷能力。 （4）電氣壽命和機(jī)械壽命。）電氣壽命和機(jī)械壽命。 5低壓斷路器的選用原則低壓斷路器的選用原則（1）應(yīng)根據(jù)線路對(duì)保護(hù)的要求確定）應(yīng)根據(jù)線路對(duì)保護(hù)的要求確定斷路器的類型和保護(hù)形式，如萬(wàn)能式斷路器的類型和保護(hù)形式，如萬(wàn)能式或塑殼式斷路器，通常電流在或塑殼式斷路器，通常電流在600A

10、以下時(shí)多選用塑殼式斷路器，當(dāng)然，以下時(shí)多選用塑殼式斷路器，當(dāng)然，現(xiàn)在也有塑殼式斷路器的額定電流大現(xiàn)在也有塑殼式斷路器的額定電流大于于600A。（2）斷路器的額定電壓）斷路器的額定電壓UN應(yīng)等于或應(yīng)等于或大于被保護(hù)線路的額定電壓。大于被保護(hù)線路的額定電壓。（3）斷路器欠壓脫扣器額定電壓應(yīng)）斷路器欠壓脫扣器額定電壓應(yīng)等于被保護(hù)線路的額定電壓。等于被保護(hù)線路的額定電壓。（4）斷路器的額定電流及過(guò)流脫扣）斷路器的額定電流及過(guò)流脫扣器的額定電流應(yīng)大于或等于被保護(hù)線器的額定電流應(yīng)大于或等于被保護(hù)線路的計(jì)算電流。路的計(jì)算電流。（5）斷路器的極限分?jǐn)嗄芰?yīng)大于）斷路器的極限分?jǐn)嗄芰?yīng)大于線路的最大短路電流的有

11、效值。線路的最大短路電流的有效值。（6）配電線路中的上、下級(jí)斷路器）配電線路中的上、下級(jí)斷路器的保護(hù)特性應(yīng)協(xié)調(diào)配合，下級(jí)的保護(hù)的保護(hù)特性應(yīng)協(xié)調(diào)配合，下級(jí)的保護(hù)特性應(yīng)位于上級(jí)保護(hù)特性的下方，并特性應(yīng)位于上級(jí)保護(hù)特性的下方，并且不相交。且不相交。（7）斷路器的長(zhǎng)延時(shí)脫扣電流應(yīng)小）斷路器的長(zhǎng)延時(shí)脫扣電流應(yīng)小于導(dǎo)線允許的持續(xù)電流。于導(dǎo)線允許的持續(xù)電流。（8）選用斷路器時(shí)，要考慮斷路器）選用斷路器時(shí)，要考慮斷路器的用途。的用途。（9）在直流控制電路中，直流斷路）在直流控制電路中，直流斷路器的額定電壓應(yīng)大于直流線路電壓。器的額定電壓應(yīng)大于直流線路電壓。若有反接制動(dòng)和逆變條件，則直流斷若有反接制動(dòng)和逆變條件

12、，則直流斷路器的額定電壓應(yīng)大于路器的額定電壓應(yīng)大于2倍的直流線倍的直流線路電壓。路電壓。 6注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)（1）在接線時(shí)，低壓斷路器上面的）在接線時(shí)，低壓斷路器上面的接線端子應(yīng)接電源線，下方的接線端接線端子應(yīng)接電源線，下方的接線端子應(yīng)接負(fù)荷線。子應(yīng)接負(fù)荷線。（2）照明電路的瞬時(shí)脫扣電流類型）照明電路的瞬時(shí)脫扣電流類型常選用常選用C型。型?！纠?-5】 CA6140A車床上配有車床上配有3臺(tái)三臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，主電動(dòng)機(jī)功率為相異步電動(dòng)機(jī)，主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW，快速電動(dòng)機(jī)功率為快速電動(dòng)機(jī)功率為275W，冷卻電動(dòng)機(jī)功率，冷卻電動(dòng)機(jī)功率為為150W，控制電路的功率約為，控制電路的功率約為500

13、W，請(qǐng)，請(qǐng)選用合適的電源開(kāi)關(guān)。選用合適的電源開(kāi)關(guān)。 【解解】 由于電動(dòng)機(jī)額定電壓為由于電動(dòng)機(jī)額定電壓為380V，所，所以選擇斷路器的額定電壓為以選擇斷路器的額定電壓為380V。電路的額。電路的額定電流為：定電流為： ，可選擇斷路器的額定電流為，可選擇斷路器的額定電流為40A。N7 50027515050022.2A380PIUDZ15-40系列的斷路器比較適合用做系列的斷路器比較適合用做電源開(kāi)關(guān)，因此，最終選擇的低壓斷路器電源開(kāi)關(guān)，因此，最終選擇的低壓斷路器的型號(hào)為的型號(hào)為DZ15-40/40。2.1.4 漏電保護(hù)器漏電保護(hù)器漏電保護(hù)器（漏電保護(hù)器（Earth Leakage Circuit

14、Breaker，ELCB）是在規(guī)定的條件下，當(dāng)）是在規(guī)定的條件下，當(dāng)漏電電流達(dá)到或者超過(guò)給定數(shù)值時(shí)，能自漏電電流達(dá)到或者超過(guò)給定數(shù)值時(shí)，能自動(dòng)斷開(kāi)電路的機(jī)械開(kāi)關(guān)電器或者組合電器。動(dòng)斷開(kāi)電路的機(jī)械開(kāi)關(guān)電器或者組合電器。1漏電保護(hù)器的功能漏電保護(hù)器的功能漏電保護(hù)器的功能是：當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生人漏電保護(hù)器的功能是：當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生人身（相與地之間）觸電事故時(shí)，能迅速切身（相與地之間）觸電事故時(shí)，能迅速切斷電源，可以使觸電者脫離危險(xiǎn)，或者使斷電源，可以使觸電者脫離危險(xiǎn)，或者使漏電設(shè)備停止運(yùn)行，從而避免觸電引起人漏電設(shè)備停止運(yùn)行，從而避免觸電引起人身傷亡、設(shè)備損壞或火災(zāi)的發(fā)生，它是一身傷亡、設(shè)備損壞或火災(zāi)的發(fā)生，它是

15、一種保護(hù)電器。種保護(hù)電器。漏電保護(hù)器僅僅是防止發(fā)生觸電事故漏電保護(hù)器僅僅是防止發(fā)生觸電事故的一種有效的措施，不能過(guò)分夸大其作用，的一種有效的措施，不能過(guò)分夸大其作用，最根本的措施是防患于未然。最根本的措施是防患于未然。2漏電保護(hù)器的分類漏電保護(hù)器的分類（1）按照保護(hù)功能和結(jié)構(gòu)特征分類，）按照保護(hù)功能和結(jié)構(gòu)特征分類，漏電保護(hù)器可分為漏電繼電器、漏電漏電保護(hù)器可分為漏電繼電器、漏電開(kāi)關(guān)、漏電斷路器和漏電保護(hù)插座。開(kāi)關(guān)、漏電斷路器和漏電保護(hù)插座。（2）按照工作原理分類，可分為電）按照工作原理分類，可分為電壓動(dòng)作型和電流動(dòng)作型漏電保護(hù)器，壓動(dòng)作型和電流動(dòng)作型漏電保護(hù)器，前者很少使用，而后者則廣泛應(yīng)用。

16、前者很少使用，而后者則廣泛應(yīng)用。電流動(dòng)作型漏電保護(hù)器也稱為剩余電電流動(dòng)作型漏電保護(hù)器也稱為剩余電流漏電保護(hù)器、漏電電流動(dòng)作保護(hù)器、流漏電保護(hù)器、漏電電流動(dòng)作保護(hù)器、差分電流動(dòng)作保護(hù)器或者接地故障保差分電流動(dòng)作保護(hù)器或者接地故障保護(hù)器。護(hù)器。（3）按照額定漏電動(dòng)作電流值分類，）按照額定漏電動(dòng)作電流值分類，可分為高靈敏漏電保護(hù)器（額定漏電可分為高靈敏漏電保護(hù)器（額定漏電動(dòng)作電流小等于動(dòng)作電流小等于30mA）、中靈敏漏）、中靈敏漏電保護(hù)器（額定漏電動(dòng)作電流介于電保護(hù)器（額定漏電動(dòng)作電流介于30mA1 000mA之間）和低靈敏漏之間）和低靈敏漏電保護(hù)器（額定漏電動(dòng)作電流大于電保護(hù)器（額定漏電動(dòng)作電流大

17、于1 000mA）。家庭可選用高靈敏漏電）。家庭可選用高靈敏漏電保護(hù)器。保護(hù)器。（4）按照主開(kāi)關(guān)的極數(shù)分類，可以）按照主開(kāi)關(guān)的極數(shù)分類，可以分為單極二線漏電保護(hù)器、二極漏電分為單極二線漏電保護(hù)器、二極漏電保護(hù)器、二極三線漏電保護(hù)器、三極保護(hù)器、二極三線漏電保護(hù)器、三極漏電保護(hù)器、三極四線漏電保護(hù)器和漏電保護(hù)器、三極四線漏電保護(hù)器和四極漏電保護(hù)器。四極漏電保護(hù)器。（5）按照動(dòng)作時(shí)間分類，可分為瞬）按照動(dòng)作時(shí)間分類，可分為瞬時(shí)型漏電保護(hù)器、延時(shí)型漏電保護(hù)器時(shí)型漏電保護(hù)器、延時(shí)型漏電保護(hù)器和反時(shí)限漏電保護(hù)器。其中，瞬時(shí)型和反時(shí)限漏電保護(hù)器。其中，瞬時(shí)型的動(dòng)作時(shí)間不超過(guò)的動(dòng)作時(shí)間不超過(guò)0.2s。3漏電

18、斷路器的工作原理漏電斷路器的工作原理 在介紹漏電斷路器的工作原理前，首在介紹漏電斷路器的工作原理前，首先介紹漏電流的概念。漏電流是指被保護(hù)先介紹漏電流的概念。漏電流是指被保護(hù)主電路（包括工作中性線）電流以有效值主電路（包括工作中性線）電流以有效值表示的相量和，即被保護(hù)主電路的電流瞬表示的相量和，即被保護(hù)主電路的電流瞬時(shí)值的代數(shù)矢量和。時(shí)值的代數(shù)矢量和。（1）三極漏電斷路器的工作原理）三極漏電斷路器的工作原理L1L2L30III當(dāng)被保護(hù)電路中出現(xiàn)漏電事故時(shí)，由當(dāng)被保護(hù)電路中出現(xiàn)漏電事故時(shí)，由于有漏電的存在，三相交流電的電流矢量于有漏電的存在，三相交流電的電流矢量和不為零，零序電流互感器的二次側(cè)有感和不為零，零序電流互感器的二次側(cè)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，當(dāng)剩余電流脫扣器上的電流應(yīng)電流產(chǎn)生，當(dāng)剩余電流脫扣器上的電流達(dá)到額定漏電動(dòng)作電流時(shí)，剩余電流脫扣達(dá)到額定漏電動(dòng)作電流時(shí)，剩余電流脫扣器動(dòng)作，使漏電斷路器切斷電源，從而達(dá)器動(dòng)作，使漏電斷路器切斷電源，從而達(dá)到防止觸電事故的發(fā)生。到防止觸電事故的發(fā)生。圖圖2-10 三極剩余電流保護(hù)斷路器原理圖三極剩余電流保護(hù)斷路器原理圖（2）二極漏電斷路器的工作原理）二極漏電斷路器的工作原理二