塑壳断路器是将触头、灭弧室、脱扣器和操作机构等都装在一个塑料外壳内,一般不考虑维修,适用于作支路的保护开关,过电流脱扣器有热磁式和电子式两种,一般热磁式塑壳断路器为非选择性断路器,仅有过载长延时及短路瞬时两种保护方式,电子式塑壳断路器有过载长延时、短路短延时、短路瞬时和接地故障四种保护功能。部分电子式塑壳断路器新推出的产品还带有区域选择性连锁功能。大多数塑壳断路器为手动操作,也有部分带电动机操作机构。
断路器工作原理
断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。
当短路时,大电流(一般10至12倍)产生的磁场克服反力弹簧, 脱扣器拉动操作机构动作,开关瞬时跳闸。当过载时,电流变大,发热量加剧,双金属片变形到一定程度推动机构动作(电流越大,动作时间越短)。
现在有电子型的,使用互感器采集各相电流大小,与设定值比较,当电流异常时微处理器发出信号,使电子脱扣器带动操作机构动作。
断路器的作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。而高压断路器要开断1500V,电流为1500-2000A的电弧,这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。
吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离,另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散,同时把弧隙中的带电粒子吹散,迅速恢复介质的绝缘强度。
低压断路器也称为自动空气开关,可用来接通和分断负载电路,也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和,是低压配电网中一种重要的保护电器。
低压断路器具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、 分断能力高、操作方便、安全等优点,所以目前被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。
塑壳断路器也被称为装置式断路器,所有的零件都密封于塑料外壳中,辅助触点,欠电压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化。由于结构非常紧凑,塑壳断路器基本无法检修。其多采用手动操作,大容量可选择电动分合。由于电子式过电流脱扣器的应用,塑壳断路器也可分为A类和B类两种,B类具有良好的三段保护特性,但由于价格因素,采用热磁式脱扣器的A类产品的市场占有率更高。
一、电压速断保护
线路发生短路故障时,母线电压急剧下降,在电压下降到电压保护整定值时,低电压继电器动作,跳开断路器,瞬时切除故障。这就是电压速断保护。
二、电流速断保护
电流速断保护分为无时限电流速断和带时限电流速断,当线路出现故障时,无时限速断保护能瞬时动作,但它只能线路的一部分,带时限电流速断保护能保护全线路另外带时限速断保护比下一级线路无时限保护大了一个时限差,因此下一段线路首端发生短路时,保护不会误动。
三、变压器差动速断保护
差动保护是变压器的主保护,是按循环电流原理装设的。
主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障,同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。
差动速断保护 ,为了防止在较高短路电流水平时,由于电流互感器饱和时产生的高次谐波量增加,产生较大的制动力矩而使差动保护拒动;当短路电流达到4-10倍额定电流时,速断元件快速出口
差动保护的性能非常好,可以瞬时切除全线范围的故障,一般只用于元件保护,如变压器和发电机等。其原理是比较元件两侧的电流大小和方向。
电流速断保护反映相间短路故障,在10~35KV配电线路和小容量变压器上应用广泛。其动作电流按短路电流整定,数值大,只有线路始端故障时的短路电流才会大于其动作电流,即速断保护才会动作,所以其保护范围只限于线路**部分。