断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。
当短路时,大电流(一般10至12倍)产生的磁场克服反力弹簧,脱扣器拉动操作机构动作,开关瞬时跳闸。当过载时,电流变大,发热量加剧,双金属片变形到一定程度推动机构动作(电流越大,动作时间越短)。
有电子型的,使用互感器采集各相电流大小,与设定值比较,当电流异常时处理器发出号,使电子脱扣器带动操作机构动作。
断路器的作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。而高压断路器要开断1500V,电流为1500-2000A的电弧,这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。
吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离,另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散,同时把弧隙中的带电粒子吹散,迅速恢复介质的绝缘强度。
低压断路器也称为自动空气开关,可用来接通和分断负载电路,也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和,是低压配电网中一种重要的保护电器。
低压断路器具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点,所以被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。
低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后,自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联,欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器的衔铁吸合,使自由脱扣机构动作,主触点断开主电路。当电路过载时,热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲,推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时,欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用,在正常工作时,其线圈是断电的,在需要距离控制时,按下起动按钮,使线圈通电。
型断路器(MCB)的发展作为终端电器中的主要产品,型断路器的发展始终主导着终端电器的发展。终端配电系统的选择性保护过去一直无法实现,带选择性保护的型断路器如ABB的S700等的诞生,彻底解决了终端配电系统上下级的选择性保护问题,使用电的安全性、可靠性大大提高。P+N结构的型断路器近些年来得到快速发展,目前P+N结构的型断路器向大容量及高分断能力方向发展,随着P+N结构与型断路器技术突破,更小体积(预计单极12mm宽)的型断路器在不久的将来也会面世,这将迎来型断路器又一发展高峰。同一型断路器具有多样的脱扣特性,可符合多种标准,满足不同配电系统的要求,适应全球化贸易的需要。型断路器除了自身技术发展外,其配套附件更趋齐全。
技术发展
交流接触器制作为一个整体,外形和性能也在不断提高,但是功能始终不变。
无论技术的发展到什麼程度,普通的交流接触器还是有其重要的地位。
空气式电磁接触器(英文:Magnetic Contactor):主要由接点系统、电磁操动系统、支架、辅助接点和外壳(或底架)组成。
因为交流电磁接触器的线圈一般采用交流电源供电,在接触器激磁之后,通常会有一声高分贝的“咯”的噪音,这也是电磁式接触器的特色。
80年代后,各国研究交流接触器电磁铁的无声和节电,基本的可行方案之一是将交流电源用变压器降压后,再经内部整流器转变成直流电源后供电,但此复杂控制方式并不多见。
真空接触器:真空接触器是接点系统采用真空消磁室的接触器。
半导体接触器:半导体接触器是一种通过改变电路回路的导通状态和断路状态而完成电流操作的接触器。
永磁接触器:永磁交流接触器是利用磁极的同性相斥、异性相吸的原理,用永磁驱动机构取代传统的电磁铁驱动机构而形成的一种功耗接触器。
电子式电动机保护器是随着电子技术的发展而诞生的专业用于电动机等保护的电器,根据电动机保护要求的高低分成高、中、低端产品系列。高端电动机保护器功能非常强大,如MM2和GEMultlin下的电动机保护器产品系列中的一个主要产品,主要应用于低压电机控制中心。
电子式电动机保护器功能扩展上也呈现方案多样化,保护范围不仅是电动机保护,也扩展到其他设备保护,例如变电站保护、变压器保护等。低档和中档的电子式电动机保护器的机械结构和功能与传统的热保护继电器类似,可直接与同等级的接触器组装成紧凑型电动机启动器,但功能比热继电器更强大,将逐步替代热继电器,在电动机的控制与保护领域占有一席之地。软启动器技术发展较快,已基本上取代了原来的降压启动器、自耦减压启动器等产品,成为一种重要的电动机启动器,一般均有经济型和高级型二个系列软启动器。经济型软启动器一般功能简单,仅具有软启动功能,没有其他保护功能,但成本较低,结构紧凑、体积小巧,有的经济型软启动器还可兼作半导体接触器。
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