第一章2保護電器

斷路器又稱為自動空氣開關或自動空氣斷路器。自動開關是一種可以自動切斷電路故障的組合型保護電器。自動開關主要用于低壓動力線路中，用于分斷和接通負荷電路。所以，自動開關又被稱之為低壓斷路器。第二節(jié)保護電氣它相當于刀開關、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護的電器。用于電路與電氣設備的安全保護，有斷路器、熔斷器、熱繼電器等。1.結(jié)構和工作原理自動開關主要由觸點、滅弧裝置、操作機構、保護裝置（各種脫扣器）等部分組成。自動開關具有多種保護功能（過載、短路、欠電壓保護等）、動作值可調(diào)、分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點，能自動切斷故障電路，保護用電設備的安全。低壓斷路器的主要技術數(shù)據(jù)和保護特性1．低壓斷路器的主要技術數(shù)據(jù)1）額定電壓

2）斷路器額定電流

3）斷路器的通斷能力

4）分斷時間2.類型自動開關按其用途和結(jié)構不同分類，主要有裝置式、萬能式、直流快速式和限流式。常用的主要是裝置式（塑殼式）、萬能式（框架式）兩種。塑殼式低壓斷路器根據(jù)用途分為配電用熔斷器、電動機保護用和其它負載用斷路器，用作配電線路、電動機、照明電路及電熱器等設備的電源開展開關及保護。常用的有：DZ15、DZ20、3VE、S060等系列。后二種是引進國外技術生產(chǎn)的產(chǎn)品。自動開關的型號及其含義自動開關的圖形、文字符號萬能式自動開關又稱為框架式自動開關或萬能式自動斷路器。萬能式自動開關是指以具有絕緣襯墊的框架結(jié)構底座將所有構件組成一個整體并具有多種結(jié)構變化方式，能接通、承載以及分斷正常電路條件下的電流，也能在規(guī)定的非正常電路條件（如短路）下接通、承載一定時間和分斷電流的開關電器。3.選用①根據(jù)線路對保護的要求確定自動開關的類型和保護形式；②自動開關的額定電壓應等于或大于被保護線路的額定電壓；③自動開關欠壓脫扣器額定電壓應等于被保護線路的額定電壓；④自動開關的額定電流及過流脫扣器的額定電流應大于或等于被保護線路的計算電流；⑤自動開關的極限分斷能力應大于線路的最大短路電流的有效值。⑥配電線路中的上、下級自動開關的保護特性應協(xié)調(diào)配合，下級的保護特性應位于上級保護特性的下方且不相交。⑦自動開關的長延時脫扣電流應小于導線允許的持續(xù)電流。★智能化框架斷路器和智能化塑殼斷路器智能化斷路器的特征是采用了以微處理器或單片機為核心的智能控制器(智能脫扣器)。智能化斷路器有框架式和塑料外殼式兩種?？蚣苁街悄芑瘮嗦菲髦饕糜谥悄芑詣优潆娤到y(tǒng)中的主斷路器。主要型號有DW45、DW40、DW914(AH)、DW19(3WE)二熔斷器熔斷器是一種廣泛應用于低壓電路或者電動機控制電路中的最簡單有效的保護電器。熔斷器串入電路，當電路發(fā)生短路或過載時，通過熔斷器的電流超過限定的數(shù)值后，由于電流的熱效應，使熔體的溫度急劇上升，超過熔體的熔點，熔體熔斷分斷電路，從而保護了電路和設備。（一）熔斷器的結(jié)構及分類1、結(jié)構：由熔體和熔管組成。熔體是用低熔點的金屬絲或者金屬薄片制成，熔體與絕緣底座或者融管組合而成熔斷器總成。熔體材料通常有兩種：一種是由鉛錫合金和鋅等低熔點、導電性能較差的金屬材料制成；另一種是由銀、銅等高熔點、導電性能好的金屬制成。2、分類按結(jié)構有：插入式熔斷器、無填料封閉管式熔斷器、有填料封閉管式熔斷器、螺旋式熔斷器、半導體器件保護用熔斷器、自復式熔斷器。按用途來分：保護一般設備的、保護半導體器件的3.型號、圖形符號熔斷器的圖形及文字符號型號及含義：插入式熔斷器主要應用于額定電壓380V以下的電路末端，作為供配電系統(tǒng)中對導線、及電氣設備（如電動機、負荷電器）以及220V單相電路（例如民用照明電路及電氣設備）的短路保護電器。4、工廠電氣常用的幾種熔斷器螺旋式熔斷器：熔管內(nèi)裝有石英砂或惰性氣體。熔體的上端蓋有熔斷指示器。有RL6、RL7系列圖5-30螺旋式熔斷器結(jié)構示意圖1-瓷帽2-金屬螺管3-指示器4-熔管5-瓷套6-下接線端7-上接線端8-瓷座密閉管式熔斷器導電銅帽緊固螺栓插孔半導體器件保護用熔斷器:半導體器件保護用熔斷器又稱為快速熔斷器。它主要用于半導體整流元件或整流裝置的短路保護。自復式熔斷器:自復式熔斷器采用金屬鈉作熔體，在常溫下具有高導電率。當電路發(fā)生短路故障時，短路電流產(chǎn)生的高溫會使金屬鈉在短時間內(nèi)迅速汽化，汽態(tài)鈉則呈現(xiàn)高阻態(tài)，從而限制了短路電流。熔斷器的保護特性曲線IＮ：熔斷器熔體額定電流。（僅以同一型號的熔體而言）（二）主要技術參數(shù)①額定電壓：熔斷器的額定電壓是指熔斷器長期工作時和分斷后所能夠承受的電壓值。②額定電流：熔斷器的額定電流是指熔斷器長期工作時，各組成部件的溫升不超過規(guī)定值時所能承受的電流強度。③極限分斷能力：熔斷器的極限分斷能力是指熔斷器在規(guī)定的額定電壓和功率因數(shù)（或時間常數(shù)）的條件下，能夠分斷的最大短路電流值。（三）熔斷器的選擇1

熔斷器的類型應根據(jù)線路的要求、使用場合以及安裝條件進行選擇；2熔斷器的額定電壓必須等于或者高于其所在工作點的電壓；3熔斷器的額定電流應根據(jù)被保護的電路及設備的額定負載電流選擇。熔斷器的額定電流必須等于或者高于所安裝的熔體的額定電流；4熔斷器的額定分斷能力必須大于電路中可能出現(xiàn)的最大故障電流值；5、熔斷器的選擇需考慮在同一電路網(wǎng)絡中與其他配電電器、控制電器之間的選擇性級差配合的要求。上一級熔斷器熔體的額定電流應比下一級熔斷器熔體的額定電流大1～2個級差。

6熔體額定電流的選擇：A.對于只有很小或者沒有沖擊電流的負載電路的保護，熔體的額定電流應等于或者稍大于被保護的電路的工作電流，即：IFU≥I

。B.對于電動機類負載，必須考慮啟動沖擊電流的影響來選擇熔體的額定電流值，即：IFU≥（1.5-2.5）IＮ。C.對于多臺電動機由一個熔斷器保護時，熔斷器熔體額定電流的選擇應按下式計算：

IFU≥（1.5-2.5）INMAX+∑IＮ

式中INMAX為容量最大的一臺電動機的額定電流；∑IＮ為其余電動機額定電流的總和。D.降壓啟動的電動機所選用的熔斷器熔體的額定電流可以等于或稍大于電動機的額定電流。使用和維護熔斷器時應注意的事項①安裝前應檢查所安裝的熔斷器的型號、額定電流、額定電壓、額定分斷能力、所配裝的熔體的額定電流等參數(shù)是否符合被保護電路所規(guī)定的要求；②安裝時應保證熔斷器的接觸刀或者接觸帽與其相對應的接觸片、夾接觸良好，以避免因接觸不良產(chǎn)生較大的接觸電阻或者接觸電弧，造成溫度升高而引起的熔斷器的誤動作和周圍電器元件的損壞。③熔斷器所安裝的熔體熔斷后，應由專職人員更換同一規(guī)格、型號的熔體。④定期檢修設備時，對已損壞的熔斷器應及時更換同一型號的熔斷器。三熱繼電器熱繼電器是一種具有過載保護特性的過電流型繼電器。電動機在運行過程中，如果長期過載、頻繁起動、欠電壓運行或者斷相運行等都可能使電動機的電流超過它的額定值。如果超過額定值的量不大，熔斷器在這種情況下不會熔斷，這樣將引起電動機過熱，損壞繞組的絕緣，縮短電動機的使用壽命，嚴重時甚至燒壞電動機。因此，采用熱繼電器用于電動機的過載保護以及斷相保護，也適用于對其他電氣設備的過載保護。1、電氣控制對熱繼電器性能的要求１)．應具有合理可靠的保護特性２)．具有一定的溫度補償

３)．熱繼電器動作電流可以方便地調(diào)節(jié)４)．具有手動復位與自動復位功能圖5-22熱繼電器保護特性與電動機過載特性的配合1-電動機的過載特性2-熱繼電器的保護特性2.熱繼電器的分類及主要技術參數(shù)和型號主要分類方法有：按相數(shù)、按功能、按復位方式、按溫度補償。主要技術參數(shù)有：額定電壓、額定電流、相數(shù)、整定電流等。熱繼電器的型號及含義：常用的熱繼電器有：JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、LR1-D、T系列等JR20系列熱繼電器技術數(shù)據(jù)型號熱元件號整定電流范圍/A型號熱元件號整定電流范圍/AJR20-10配CJ20-101R0.1~0.13~0.15JR20-10配CJ20-109R2.6~3.2~3.82R0.15~0.19~0.2310R3.2~4~63R0.23~0.29~0.3511R4~5~64R0.35~0.44~0.5312R5~6~75R0.53~0.67~0.813R6~7.2~8.46R0.8~1~1.214R8.6~10~11.67R1.2~1.5~1.815R0.1~0.13~0.158R1.8~2.2~2.6型號熱元件號整定電流范圍/A型號熱元件號整定電流范圍/AJR20-16配CJ20-161S3.6~4.5~5.4JR20-25配CJ20-253T2.6~3.2~3.82S5.4~6.7~84T3.2~4~63S8~10~12JR20-63配CJ20-631U4~5~64S10~12~142U5~6~75S12~14~163U6~7.2~8.46S14~16~184U8.6~10~11.6JR20-25配CJ20-251T7.8~9.7~11.65U0.1~0.13~0.152T11.6~14.3~176U55~62~713.工作原理

雙金屬片式熱繼電器結(jié)構原理圖1-主雙金屬片2-電阻絲3-導板4--補償雙金屬片5-螺釘6-推桿7-靜觸頭8-動觸頭9-復位按鈕10-調(diào)節(jié)凸輪11-彈簧4、具有斷相保護的熱繼電器

電動機三角形聯(lián)結(jié)時U相斷線時的電流分析差動式斷相保護機構及工作原理a)通電前b)三相正常電流c)三相均勻過載d)W相斷路1-上導板2-下導板3-杠桿4-頂頭5-補償雙金屬片6-主雙金屬片5、熱繼電器的選用1）熱繼電器有三種安裝方式，應按實際安裝情況選擇其安裝型式。2）原則上熱繼電器的額定電流應按電動機的額定電流選擇。3）在不頻繁起動的場合，要保證熱繼電器在電動機起動過程中不產(chǎn)生誤動作。4）對于三角形接法電動機，應選用帶斷相保護裝置的熱繼電器5）當電動機工作于重復短時工作制時，要注意確定熱繼電器的允許操作頻率。①星形接法的電動機及電源對稱性較好的情況可選用兩相或三相結(jié)構的熱繼電器;三角形接法的電動機應選用帶斷相保護裝置的三相結(jié)構熱繼電器。②原則上熱繼電器的額定電流應按電動機的額定電流來選擇。但對于過載能力較差的電動機，其配用的熱繼電器(主要是發(fā)熱元件)的額定電流應適當小些，一般選取熱繼電器的額定電流(實際上是選取發(fā)熱元件的額定電流)為電動機額定電流的