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斷路器一般由觸頭系統、滅弧系統、操作機構、脫扣器、外殼等構成。
當短路時,大電流(一般10至12倍)產生的磁場克服反力彈簧,脫扣器拉動操作機構動作,開關瞬時跳閘。當過載時,電流變大,發熱量加劇,雙金屬片變形到一定程度推動機構動作(電流越大,動作時間越短)。
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。
中國低壓斷路器制造企業主要集中在北京、天津、遼寧、上海、江蘇、浙江、廣東等地,在促進國民經濟發展的同時,也暴露出許多問題。主要有以下兩點:
1.企業規模偏小,且數量過多。中國低壓斷路器生產企業中,年銷售收入和總資產均在5億元以上的大型企業只有2~4家,絕大多數都是中小企業,導致企業缺乏規模經濟和競爭力;而且中國低壓斷路器生產企業由建國初期發展到現今的1500多家,企業數量過多,導致經濟資源過于分散,缺乏整體創新動力,導致生產效率、經濟效益和市場競爭力不高。
2.區域結構趨同,重復建設嚴重。中國低壓電器行業由于盲目上項目、鋪攤子,地區產業趨同化現象嚴重,低水平重復建設,造成產品生產過剩、能源、原材料利用率低、經濟效益低下以及地區保護、惡性競爭等后果。
真空斷路器技術的進步,真空斷路器技術的進步表現在大容量化、低過電壓化、智能化和小型化。而這一進步又是由于真空技術、滅弧室技術的發展及采用新工藝、新材料及新操動技術的結果。據發明者介紹,這種技術除了可以作為傳統電機技術的替代技術以外,還將為直流電機拓展更為廣闊的發展和應用空間。如開發大容量直流電機代替高壓直流輸電網供電的交流同步發電機和換流站設備,不僅可以節省大量換流站的建設費用,還可大幅度降低變電損耗。
交流接觸器利用主接點來控制電路,
用輔助接點來導通控制回路。
主接點一般是常開接點,而輔助接點常有兩對常開接點和常閉接點,小型的接觸器也經常作為中間繼電器配合主電路使用。
交流接觸器的接點,由銀鎢合金制成,具有良好的導電性和耐高溫燒蝕性。
交流接觸器動作的動力源于交流通過帶鐵芯線圈產生的磁場,電磁鐵芯由兩個「山」字形的幼硅鋼片疊成,其中一個固定鐵芯,套有線圈,工作電壓可多種選擇。為了使磁力穩定,鐵芯的吸合面加上短路環。交流接觸器在失電后,依靠彈簧復位。
另一半是活動鐵芯,構造和固定鐵芯一樣,用以帶動主接點和輔助接點的閉合斷開。
20A以上的接觸器加有滅弧罩,利用電路斷開時產生的電磁力,快速拉斷電弧,保護接點。
接觸器可高頻率操作,做為電源開啟與切斷控制時﹐高操作頻率可達每小時1200次。
接觸器的使用壽命很高,機械壽命通常為數百萬次至一千萬次,電壽命一般則為數十萬次至數百萬次。
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型斷路器(MCB)的發展作為終端電器中的主要產品,型斷路器的發展始終主導著終端電器的發展。終端配電系統的選擇性保護過去一直無法實現,帶選擇性保護的型斷路器如ABB的S700等的誕生,徹底解決了終端配電系統上下級的選擇性保護問題,使用電的性、可靠性大大提高。P+N結構的型斷路器近些年來得到快速發展,目前P+N結構的型斷路器向大容量及高分斷能力方向發展,隨著P+N結構與型斷路器技術突破,更小體積(預計單極12mm寬)的型斷路器在不久的將來也會面世,這將迎來型斷路器又一發展高峰。同一型斷路器具有多樣的脫扣特性,可符合多種標準,滿足不同配電系統的要求,適應全球化貿易的需要。型斷路器除了自身技術發展外,其配套附件更趨齊全。
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