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新一代塑殼斷路器的發展非常注重在縮小體積的同時提高技術性能指標,因此新型雙斷點分斷技術越來越受到重視。隨著短路分斷能力的提高,許多產品都實現了Ics=Icu,部分系列產品中大電流等級規格具有Icw指標,使塑殼斷路器上下級間實現選擇性保護成為可能。許多的新一代產品不僅體積均大大縮小,而且殼架等級也有減小趨勢。隨著電子式脫扣器體積的縮小和成本的降低,全系列均采用電子式脫扣器已經是明顯趨勢,應用電子式脫扣器的塑殼斷路器其保護性能更加完善。
新一代塑殼斷路器均具有接地故障保護功能和剩余電流保護功能。新一代塑殼斷路器也均具有剩余電流保護功能,在結構上一般采用二種方式:孿生式結構和拼裝式結構,孿生式結構體積較小,并且維護更換方便;拼裝式結構派生靈活。為適應系統的需要,各越來越重視對附件開發,提供了豐富的內部附件和外部附件。新一代塑殼斷路器均具有通功能,其通過外接的通適配器方便地與各種現場總線系統(如Profibus、Devicenet、Modbus等)相連接,實現遠程監控。控制電器的發展動向隨著電子技術的飛速發展,控制電器的發展也越類越快,其中尤以控制與保護開關電器、電子式電動機保護器、軟啟動器和變頻器的發展為迅速,在近十年里一些大都研發了兩代產品,可見技術發展之快。近年來各大將整體解決方案的概念引入到電動機控制與保護裝置中,將電動機保護斷路器、接觸器、保護繼電器直接組裝成緊湊型的電動機啟動器(即組合式如MOELLER的Xstart系列等),并在元器件設計時就從外觀、尺寸、端子連接及性能配合等方面考慮了相互的接組合要求。隨著技術的發展和需求的增加,整體式的CPS也已出現(如施耐德的TesysU系列),其結構更為緊湊、合理,功能更為強大。整體式的CPS以施耐德的TesysU系列產品為代表,高度集成不僅使其體積比組合式大大減小,而且保護性能完善、功能強大,因此整體式CPS極有可能成為今后CPS發展的主流。
斷路器的特性主要有:額定電壓Ue;額定電流In;過載保護(Ir或Irth)和短路保護(Im)的脫扣電流整定范圍;額定短路分斷電流(工業用斷路器Icu;家用斷路器Icn)等。
額定工作電壓(Ue):這是斷路器在正常(不間斷的)的情況下工作的電壓。
額定電流(In):這是配有專門的過電流脫扣繼電器的斷路器在制造廠家規定的環境溫度下所能無限承受的大電流值,不會超過電流承受部件規定的溫度限值。
短路繼電器脫扣電流整定值(Im):短路脫扣繼電器(瞬時或短延時)用于高故障電流值出現時,使斷路器快速跳閘,其跳閘極限Im。
額定短路分斷能力(Icu或Icn):斷路器的額定短路分斷電流是斷路器能夠分斷而不被損害的高(預期的)電流值。標準中提供的電流值為故障電流交流分量的均方根值,計算標準值時直流暫態分量(總在壞的情況短路下出現)假定為零。工業用斷路器額定值(Icu)和家用斷路器額定值(Icn)通常以kA均方根值的形式給出。
內部附件
輔助觸頭:與斷路器主電路分、合機構機械上連動的觸頭,主要用于斷路器分、合狀態的顯示,接在斷路器的控制電路中通過斷路器的分合,對其相關電器實施控制或聯鎖。例如向號燈、繼電器等輸出號。塑殼斷路器殼架等級額定電流100A為單斷點轉換觸頭,225A及以上為橋式觸頭結構,約定發熱電流為3A;殼架等級額定電流400A及以上可裝兩常開、兩常閉,約定發熱電流為6A。操作性能次數與斷路器的操作性能總次數相同。
報警觸頭:用于斷路器事故的報警觸頭,且此觸頭只有當斷路器脫扣分斷后才動作,主要用于斷路器的負載出現過載短路或欠電壓等故障時而自由脫扣,報警觸頭從原來的常開位置轉換成閉合位置,接通輔助線路中的指示燈或電鈴、蜂鳴器等,顯示或提醒斷路器的故障脫扣狀態。由于斷路器發生因負載故障而自由脫扣的機率不太多,因而報警觸頭的壽命是斷路器壽命的1/10。報警觸頭的工作電流一般不會超過1A。
分勵脫扣器:分勵脫扣器是一種用電壓源激勵的脫扣器,它的電壓與主電路電壓無關。分勵脫扣器是一種遠距離操縱分閘的附件。當電源電壓等于額定控制電源電壓的70%-110%之間的任一電壓時,就能可靠性的分斷斷路器。
有電子型的,使用互感器采集各相電流大小,與設定值比較,當電流異常時處理器發出號,使電子脫扣器帶動操作機構動作。
斷路器的作用是切斷和接通負荷電路,以及切斷故障電路,防止事故擴大,保證運行。而高壓斷路器要開斷1500V,電流為1500-2000A的電弧,這些電弧可拉長至2m仍然繼續燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。
吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱游離,另一方面通過吹弧拉長電弧加強帶電粒子的復合和擴散,同時把弧隙中的帶電粒子吹散,迅速恢復介質的絕緣強度。
低壓斷路器也稱為自動空氣開關,可用來接通和分斷負載電路,也可用來控制不頻繁起動的電動機。它功能相當于閘刀開關、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和,是低壓配電網中一種重要的保護電器。
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、分斷能力高、操作方便、等優點,所以被廣泛應用。結構和工作原理低壓斷路器由操作機構、觸點、保護裝置(各種脫扣器)、滅弧系統等組成。
低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后,自由脫扣機構將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯,欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯。當電路發生短路或嚴重過載時,過電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機構動作,主觸點斷開主電路。當電路過載時,熱脫扣器的熱元件發熱使雙金屬片上彎曲,推動自由脫扣機構動作。當電路欠電壓時,欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用,在正常工作時,其線圈是斷電的,在需要距離控制時,按下起動按鈕,使線圈通電。
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