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開關(guān)元器件全面解析

字體:[ ] 瀏覽次數(shù):949次 發(fā)布時(shí)間:2017-05-15 關(guān)閉




1

隔離開關(guān)

隔離開關(guān):(我們所說的隔離開關(guān),一般指的是高壓隔離開關(guān),即額定電壓在1kv及其以上的隔離開關(guān))高壓開關(guān)電器中使用最多的一種電器,在電路中起隔離作用,它本身的工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,但是由于使用量大,工作可靠性要求高,對(duì)變電所、電廠的設(shè)計(jì)、建立和安全運(yùn)行的影響均較大。


隔離開關(guān)的主要特點(diǎn):

1、是無滅弧能力,只能在沒有負(fù)荷電流的情況下分、合電路。 
2、一般送電操作時(shí):先合隔離開關(guān),后合斷路器或負(fù)荷類開關(guān); 

3、斷電操作時(shí):先斷開斷路器或負(fù)荷類開關(guān),后斷開隔離開關(guān)。


隔離開關(guān)的功能作用:

1、用于隔離電源,將高壓檢修設(shè)備與帶電設(shè)備斷開,使其間有一明顯可看見的斷開點(diǎn)。

2、隔離開關(guān)與斷路器配合,按系統(tǒng)運(yùn)行方式的需要進(jìn)行倒閘操作,以改變系統(tǒng)運(yùn)行接線方式。 

3、用以接通或斷開小電流電路。


隔離開關(guān)的參數(shù):

額定電壓(KV)=回路標(biāo)稱電壓*1.2/1.1 倍。 額定電流標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于最大負(fù)載電流的150%。 


2
斷路器

斷路器:是指能夠關(guān)合、承載和開斷正常回路條件下的電流,并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開斷異常回路條件(包括短路條件)下的電流的開關(guān)裝置。斷路器可用來分配電能,不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī),對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù),當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路,其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考D壳?,已獲得了廣泛的應(yīng)用。


斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器,和低壓斷路器,高低壓界線劃分比較模糊,一般將3kV以上的稱為高壓電器。


斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、外殼等構(gòu)成。 

斷路器的作用:切斷和接通負(fù)荷電路,以及切斷故障電路,防止事故擴(kuò)大,保證安全運(yùn)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(zhǎng)至2m仍然繼續(xù)燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。 


低壓斷路器也稱為自動(dòng)空氣開關(guān),可用來接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路,也可用來控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。它功能相當(dāng)于閘刀開關(guān)、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護(hù)器等電器部分或全部的功能總和,是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護(hù)電器。 


低壓斷路器具有多種保護(hù)功能(過載、短路、欠電壓保護(hù)等)、動(dòng)作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰Ω?、操作方便、安全等?yōu)點(diǎn),所以目前被廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)和工作原理低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。 


斷路器的工作原理:

當(dāng)短路時(shí),大電流(一般10至12倍)產(chǎn)生的磁場(chǎng)克服反力彈簧,脫扣器拉動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作,開關(guān)瞬時(shí)跳閘。

當(dāng)過載時(shí),電流變大,發(fā)熱量加劇,雙金屬片變形到一定程度推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作(電流越大,動(dòng)作時(shí)間越短)。 


低壓斷路器的主觸點(diǎn)是靠手動(dòng)操作或電動(dòng)合閘的。主觸點(diǎn)閉合后,自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)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(lián),欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí),過電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作,主觸點(diǎn)斷開主電路。當(dāng)電路過載時(shí),熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲,推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。當(dāng)電路欠電壓時(shí),欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用,在正常工作時(shí),其線圈是斷電的,在需要距離控制時(shí),按下起動(dòng)按鈕,使線圈通電,銜鐵帶動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作,使主觸點(diǎn)斷開。 


現(xiàn)在有電子型的,使用互感器采集各相電流大小,與設(shè)定值比較,當(dāng)電流異常時(shí)微處理器發(fā)出信號(hào),使電子脫扣器帶動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作。 


斷路器的參數(shù):

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):配有專門的過電流脫扣繼電器的斷路器在制造廠家規(guī)定的環(huán)境溫度下所能無限承受的最大電流值,不會(huì)超過電流承受部件規(guī)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(shí)或短延時(shí))用于高故障電流值出現(xiàn)時(shí),使斷路器快速跳閘,其跳閘極限Im。

額定短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cu或Icn):斷路器的額定短路分?jǐn)嚯娏魇菙嗦菲髂軌蚍謹(jǐn)喽槐粨p害的最高(預(yù)期的)電流值。標(biāo)準(zhǔn)中提供的電流值為故障電流交流分量的均方根值,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)直流暫態(tài)分量(總在最壞的情況短路下出現(xiàn))假定為零。工業(yè)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。 

短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cs):斷路器的額定分?jǐn)嗄芰Ψ譃轭~定極限短路分?jǐn)嗄芰皖~定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰煞N。 


3
雙電源切換開關(guān)

雙電源切換開關(guān):就是因故停電自動(dòng)切換到另外一個(gè)電源的開關(guān)。一般雙電源切換開關(guān)是廣泛應(yīng)用于高層建筑、小區(qū)、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、碼頭、消防、冶金、化工、紡織等不允許停電的重要場(chǎng)所。 


雙電源切換開關(guān)的分類:

1、STS靜態(tài)開關(guān):又叫靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān),為電源二選一自動(dòng)切換系統(tǒng),第一路出現(xiàn)故障后STS自動(dòng)切換到第二路給負(fù)載供電(前提第二路電正常且和第一路電基本同步),第二路故障的話STS自動(dòng)切換到第一路給負(fù)載供電(前提第一路電正常且和第二路電基本同步)。 
適合用于UPS-UPS,UPS-發(fā)電機(jī),UPS-市電,市電-市電等任意兩路電源的不斷電轉(zhuǎn)換,以上所有電源間都需要同步裝置以保證兩電源基本同步,否則STS無法切換。 

主要由智能控制板,高速可控硅,斷路器構(gòu)成.其標(biāo)準(zhǔn)切換時(shí)間為≤8ms,不會(huì)造成IT類負(fù)載斷電。既對(duì)負(fù)載可靠供電,同時(shí)又能保證STS在不同相切換時(shí)的安全性。 


2、ATS自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān):ATS主要用在緊急供電系統(tǒng),將負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)換接至另一個(gè)(備用)電源的開關(guān)電器,以確保重要負(fù)荷連續(xù)、可靠運(yùn)行。ATS為機(jī)械結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換時(shí)間為100毫秒以上,會(huì)造成負(fù)載斷電。適合照明、電機(jī)類負(fù)載。 


4
接觸器

觸器:分為交流接觸器(電壓AC)和直流接觸器(電壓DC),它應(yīng)用于電力、配電與用電。接觸器廣義上是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場(chǎng),使觸頭閉合,以達(dá)到控制負(fù)載的電器。 


接觸器的作用:

因?yàn)榭煽焖偾袛嘟涣髋c直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制(某些型別可達(dá)800安培)電路的裝置,所以經(jīng)常運(yùn)用于電動(dòng)機(jī)做為控制對(duì)象﹐也可用作控制工廠設(shè)備﹑電熱器﹑工作母機(jī)和各樣電力機(jī)組等電力負(fù)載,接觸器不僅能接通和切斷電路,而且還具有低電壓釋放保護(hù)作用。接觸器控制容量大,適用于頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制。是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要元件之一。 

在工業(yè)電氣中,接觸器的型號(hào)很多,電流在5A-1000A的不等,其用處相當(dāng)廣泛。


接觸器的工作原理:

當(dāng)接觸器線圈通電后,線圈電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),產(chǎn)生的磁場(chǎng)使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵心,并帶動(dòng)交流接觸器點(diǎn)動(dòng)作,常閉觸點(diǎn)斷開,常開觸點(diǎn)閉合,兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí),電磁吸力消失,銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放,使觸點(diǎn)復(fù)原,常開觸點(diǎn)斷開,常閉觸點(diǎn)閉合。直流接觸器的工作原理跟溫度開關(guān)的原理有點(diǎn)相似。 


5
電流互感器

電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少,串在需要測(cè)量的電流的線路中,因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過,二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多,串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中,電流互感器在工作時(shí),它的二次側(cè)回路始終是閉合的,因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小,電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來測(cè)量 ,二次側(cè)不可開路。


電流互感器的作用:

在發(fā)電、變電、輸電、配電和用電的線路中電流大小懸殊,從幾安到幾萬安都有。為便于測(cè)量、保護(hù)和控制需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流,另外線路上的電壓一般都比較高如直接測(cè)量是非常危險(xiǎn)的。電流互感器就起到電流變換和電氣隔離作用。 


6
熱繼電器(與接觸器一起使用)

熱繼電器(與接觸器一起使用)

熱繼電器的工作原理是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量,使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變,當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí),就推動(dòng)連桿動(dòng)作,使控制電路斷開,從而使接觸器失電,主電路斷開,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。繼電器作為電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)元件,以其體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。 


熱繼電器的參數(shù):

額定電壓:熱繼電器能夠正常工作的最高的電壓值,一般為交流220V,380V,600V。 

額定電流:熱繼電器的額定電流主要是指通過熱繼電器的電流 
額定頻率:一般而言,其額定頻率按照45~62HZ設(shè)計(jì)。

整定電流范圍:整定電流的范圍由本身的特性來決定。它描述的是在一定的電流條件下熱繼電器。


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