低压断路器各类型脱扣器功能及原理

断路器作为一个可以分断短路电流的断路器,常规断路器一般只有手动操作,即手动分合闸。为了增加断路器可操作性,各设备商开发了不同的脱扣器,方便用户进行扩展功能。本文将介绍断路器各种脱扣器原理及功能。


脱扣器类别

以ABB为例,市面上断路器脱扣器共有五类,如:1.热磁脱扣器;2.电磁脱扣器;3.失压脱扣器;4.分励脱扣器;5.电子脱扣器。ABB 有热磁式、电子式、电磁式等各类保护脱扣器。

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ABB断路器保护脱扣器
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ABB断路器保护脱扣器
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ABB断路器保护脱扣器

脱扣器原理

保护型脱扣器分很多种,过载保护脱扣器,短路保护脱扣器,热磁式保护脱扣器。另有欠压脱扣器、过压脱扣器、分励脱扣器。过/欠压脱扣器根据电压条件来设置动作的,超出欠压范围动作,超过过压范围动作。分励脱扣器可实现远程操作分闸所用断路器。

1、 热脱扣器原理

利用双金属片原理,当温度达到一定值时,双金属片弯曲顶住脱扣机构,使断路器分闸。

2、电磁脱扣器原理

利用电动力原理,当电流达到整定值时,电动力足够大,驱动脱扣机构。

3、失压脱扣器图原理

失压脱扣器并联在断路器的电源侧,可起到欠压及零压保护的作用。电源电压正常时扳动操作手柄,断路器的常开辅助触头闭合,电磁铁得电,衔铁被电磁铁吸住,自由脱扣机构才能将主触头锁定在合闸位置,断路器投入运行。当电源侧停电或电源电压过低时,电磁铁所产生的电磁力不足以克服反作用力弹簧的拉力,衔铁被向上拉,通过传动机构推动自由脱扣机构使断路器掉闸,起到欠压及零压保护作用。当电源电压为额定电压的75%~105%时,失压脱扣器保证吸合,使断路器顺利合闸;当电源电压低于额定电压的40%时,失压脱扣器保证脱开使断路器掉闸分断。一般还可用串联在失压脱扣器电磁线圈回路中的常闭按钮做分闸操作。

4.分励脱扣器原理

分励脱扣器用于远距离操作低压断路器分闸控制。它的电磁线圈并联在低压断路器的电源侧。需要进行分闸操作时,按动常开按钮使分励脱扣器的电磁铁得电吸动衔铁,通过传动机构推动自由脱扣机构,使低压断路器掉闸。

5、电子脱扣器的原理

是利用内置互感器,采集电流信号,并在电子脱扣器内将模拟量转换为数字量,与保护单元内的整定值比较,当超过整定值时,输出脱扣信号,使脱扣线圈动作,作用于分闸机构,是断路器分段。其中,热脱扣和磁脱扣都是直接作用分闸机构,而电子式的是先输出脱扣线圈,驱动分闸机构动作。

电子脱扣器和热磁脱扣器区别

1、热磁脱扣

包含热脱扣、电磁脱扣两个功能。热脱扣是通过双金属片过电流延时发热变形推动脱扣传动机构;磁脱扣是通过电磁线圈的短路电流瞬时推动衔铁带动脱扣。

2、电子脱扣

可以有以上所有功能,并可以方便地进行整定。电子脱扣器就是用电子元件构成的电路,检测主电路电流,放大、推动脱扣机构。

3、热磁和电子脱扣差别

前者性能稳定且不受电压波动影响、寿命长、灵敏度低、不易整定;后者功能完善、灵敏度高、整定方便、受电源影响、略易损坏。断路器的电子脱扣器是速断保护(短路,接地等), 断路器的热磁脱扣器是过载保护(过流等)。

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