第五章-第七节：低压断路器 （课件） -《电机与电气控制技术》同步教学（高等教育出版社）

第五章 常用低压电器 第七节：低压断路器 目 录 目录 Content 低压断路器分类和结构 01 低压断路器的基本工作原理 02 低压断路器的应用 03 DZ47（C45N）系列微型低压断路器 04 低压断路器定义 图5-37所示为两幅家庭照明线路布线图，图5-37(a)是曾长期使用的胶壳刀开关加熔断器控制线路，图5-37(b)是目前被广泛采用的低压断路器控制线路，它已基本取代了图5-37(a)所示的控制线路，为什么?下面来学习低压断路器。 低压断路器也称自动空气开关，主要用在交、直流低压电网中，既可手动又可电动分合电路，且可对电路或用电设备实现过载、短路和欠电压等保护，也可以用于不频繁启动电动机、是一种重要的控制和保护电器。断路器都装有灭弧装置，因此，它可以安全地带负荷合闸与分闸。 由于低压断路器具有动作后无需更换元件，动作电流可以按需要进行整定，安装简便等优点，因此目前已基本上取代了胶壳刀开关加熔断器，在家庭、公共建筑照明和动力线路中被广泛采用。 低压断路器定义 一、低压断路器分类和结构 1.常用低压断路器的分类 低压断路器应用极广，种类繁多，图5-38所示为各种常用低压断路器。 一、低压断路器分类和结构 2.低压断路器的基本结构 虽然低压断路器外形各异，但其基本结构大体相似，图5-39所示为常见的DZ5-20型低压断路器。低压断路器主要由以下几部分组成： (1)触点系统 触点系统用于接通和断开电路。触点的结构形式有对接式、桥式和插入式三种，一般采用银合金材料和铜合金材料制成。 (2)灭弧系统 由于断开主电路时，主触点间产生的电弧很强烈，为了加快电弧的熄灭，加装了灭弧系统。它有多种结构形式，常用的灭弧方式有窄缝灭弧和金属栅灭弧。 (3)操作机构 操作机构用于实现断路器的闭合与断开。操作机构的种类有手动操作机构、电动操作机构、电磁铁操作机构等。 二、低压断路器的基本工作原理 通过手动或电动等操作机构可使断路器合闸，从而使电路接通。当电路发生故障(短路、过载、欠电压等)时，通过脱扣装置使断路器自动跳闸，达到故障保护的目的。 二、低压断路器的基本工作原理 (1)3对主触点串联在被控制的三相主电路中。当按下接通按钮时，通过操作机构由锁扣钩住搭钩，克服弹簧的反力使三相主触点保持闭合状态。 (2)电路工作正常时，电磁脱扣器的线圈所产生的电磁吸力不能将衔铁吸合，主触点保持闭合。 (3)电路发生短路故障，使通过电磁脱扣器线圈的电流增大，产生的电磁力增加，将衔铁吸合，并撞击杠杆将搭钩往上顶，使其与锁扣脱钩，在弹簧的作用下，将主触点断开，切断电源，起短路保护作用。 (4)电路中电压不足(小于额定电压85%)或失去电压时，欠电压脱扣器的吸力减小或消失，衔铁被弹簧拉开撞击杠杆，使搭钩顶开，切断电路，起到欠压保护作用。 (5)电路中发生过载时，过载电流流过热脱扣器的热元件，使双金属片发热弯曲，将杠杆上顶，使搭钩脱钩，在弹簧作用下，3对主触点断开，切断电源，起到过载保护作用。 (6)分励脱扣器用于远距离控制切断断路器电源。在正常工作时，分励脱扣器线圈是断电的，当需要远距离控制时，按下分断按钮，使线圈通电，吸引衔铁，通过杠杆及锁扣，使主触点动作断开。 空气断路器原理 二、低压断路器的基本工作原理 例：三极低压断路器工作原理分析 二、低压断路器的基本工作原理 三、低压断路器的应用 1.低压断路器的选用 选用断路器时首先确定断路器的类型，然后进行具体数据的确定。断路器选择大致可按以下步骤进行： (1)应根据具体使用条件、保护对象的保护要求选择合适的类型。 一般在电气设备控制系统中，选用塑料外壳式或带漏电保护式低压断路器；在电力网主干线路中则主要选用框架式低压断路器；而在建筑物的配电系统中则一般采用带漏电保护式低压断路器。 (2)确定断路器的类型后，再进行具体数据的选择。具体数据选用的一般通则如下： ①断路器的额定工作电压大于或等于被保护线路的额定电压。②断路器的额定电流大于或等于被保护线路的计算负载电流。 ③断路器的额定通断能力大于或等于被保护线路中可能出现的最大短路电流，一般按有效值计算。 ④脱扣器的整定电流应按所控制的负载的电流来选择。整定电流应等于或大于负载电流。 三、低压断路器的应用 2.带漏电保护式低压断路器 带漏电保护式低压断路器通常被称为漏电保护开关，是为了防止低压电网人身触电或因漏电造成火灾等事故而研制的一种新型电器。除了起断路器的作用外，带漏电保护式低压断路器还能在设备漏电或人身触电时迅速断开电路，保护人身和设备的安全，因而使用十分广泛。 带漏电保护式低压断路器常用的类型有电磁式电流动作型、电压动作型和晶体管电流动作型。带漏电保护式低压断路器结构是在原有的塑料外壳式低压断路器中(或在其外部)增加一个能