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低压断路器的结构分析:
断路器结构主要由如下四部分组成。
1.传感元件
传感元件又称感受元件(如过电流脱扣器,欠电压脱扣器,分励脱扣器等),能感受到电路中的异常情况和操作人员的命令,或其他继电保护系统的信号,通过传递元件使执行元件动作。传感元件有许多类型,其动作原理不同。
(1)热双金属脱扣器
热双金属脱扣器是一种反时限保护特性的脱扣器,主要感受过载电流的大小,利用该电流通过热双金属片使得双金属片弯曲而动作。通过热双金属片的电流越大,它的弯曲变形越快越大,脱扣器的动作时间越短。
(2)电磁式脱扣器
电磁式脱扣器由电流线圈、铁芯、衔铁和反力弹簧构成。当过电流通过电流线圈时,衔铁上产生的电磁力足以克服反力弹簧的弹簧力而吸向铁芯,产生瞬时动作。改变弹簧力的大小可以改变动作电流值,多用于大短路电流的保护,如果采用阻尼装置(油阻尼器或钟表延时机构)配合,亦可得到延时动作。
分励脱扣器也是一种电磁式脱扣器,它由电压线圈、铁芯、衔铁和反力弹簧构成,由控制电源供电。它可以按照操作人员的命令或继电保护信号使得分励脱扣器动作,从而使断路器断开。一台断路器可以安装一个或两个分励脱扣器,以满足控制的需要。
欠压脱扣器也是一种电磁式脱扣器,可感受电源电压的变化。当电源电压正常(额定电压)时,衔铁处于吸合状态。当电源电压降到某一数值时(通常为额定电压的35%至75%),欠电压脱扣器的衔铁吸合力不足,在反力弹簧的作用下,衔铁被释放从而使断路器分断。
(3)电子式脱扣器
电子式脱扣器由传感器、电子电路和脱扣执行机构组成。电子式脱扣器可方便地获得长延时、短延时、瞬时保护特性和接地保护等,具有明显的优势,同时发展迅速。
电子式脱扣器的传感器为电流互感器,装在断路器的主电路中,经过适当的电流比反映主电流的变化。互感器有两种形式,其一为带铁芯速饱和互感器,它的二次输出可作为电子电路的工作电源,其低电流区域线性度较好,也可用作采集电流信号的变化。其二为无铁芯的空心互感器,线性度好,主要作为信号采集。为了提高脱扣器的可靠性和精确度,可同时采用两种互感器来组成采样电路,现代智能型断路器就采用这种方式。
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