空氣開關(guān)

基本介紹
 

空氣斷路器（自動(dòng)開關(guān)），斷路器的一種。絕緣介質(zhì)為空氣，是用手動(dòng)（或電動(dòng)）合閘，用鎖扣保持合閘位置，由脫扣機(jī)構(gòu)作用于跳閘并具有滅弧裝置的低壓開關(guān)，被廣泛用于500V以下的交、直流裝置中，在電路中作接通、分?jǐn)嗪统休d額定工作電流和短路、過載等故障電流。當(dāng)電路內(nèi)發(fā)生過負(fù)荷、短路、電壓降低或消失時(shí)，能自動(dòng)切斷電路，進(jìn)行可靠的保護(hù)。斷路器的動(dòng)、靜觸頭及觸桿設(shè)計(jì)型式多樣，但提高斷路器的分?jǐn)嗄芰κ侵饕康?。利用一定的觸頭結(jié)構(gòu)，限制分?jǐn)鄷r(shí)短路電流峰值的限流原理，對(duì)提高斷路器的分?jǐn)嗄芰τ忻黠@的作用，而被廣泛采用。
 

基本原理
 

空氣斷路器的基本原理是短路電流遠(yuǎn)大于正常負(fù)載電流，短路電流導(dǎo)致脫扣器脫扣，動(dòng)觸頭在彈簧作用下與靜觸頭分開，使得電路斷開。
 

短路電流導(dǎo)致脫扣器脫扣，有多種實(shí)現(xiàn)方式，一般是采用電磁鐵的原理實(shí)現(xiàn)的，線圈中經(jīng)過負(fù)載電流時(shí)候電磁鐵吸力小，經(jīng)過短路電流時(shí)候吸力足以使銜鐵動(dòng)作，帶動(dòng)脫扣器脫扣。
 

大點(diǎn)的空氣開關(guān)還帶有過負(fù)荷保護(hù)，就是一般采用雙金屬片，當(dāng)電路過負(fù)荷達(dá)到一定時(shí)間的時(shí)候，熱量會(huì)使雙金屬片變形導(dǎo)致脫扣器脫扣從而斷開電路。
 

工作原理 

空氣開關(guān)也就是斷路器，在電路中作接通、分?jǐn)嗪统休d額定工作電流，并能在線路和電動(dòng)機(jī)發(fā)生過載、短路、欠壓的情況下進(jìn)行可靠的保護(hù)。斷路器的動(dòng)、靜觸頭及觸桿設(shè)計(jì)成平行狀，利用短路產(chǎn)生的電動(dòng)斥力使動(dòng)、靜觸頭斷開，分?jǐn)嗄芰Ω?，限流特性?qiáng)。 ．短路時(shí)，靜觸頭周圍的芳香族絕緣物氣化，起冷卻滅弧作用，飛弧距離為零。斷路器的滅弧室采用金屬柵片結(jié)構(gòu)，觸頭系統(tǒng)具有斥力限流機(jī)構(gòu)，因此，斷路器具有很高的分?jǐn)嗄芰拖蘖髂芰Α?．具有復(fù)式脫扣器。反時(shí)限動(dòng)作是雙金屬片受熱彎曲使脫扣器動(dòng)作，瞬時(shí)動(dòng)作是鐵芯街鐵機(jī)構(gòu)帶動(dòng)脫扣器動(dòng)作。脫扣方式有熱動(dòng)、電磁和復(fù)式脫扣3種。. 空氣開關(guān)內(nèi)部比較精密，原理卻甚為簡(jiǎn)單。它在入線和出線間串了個(gè)10幾20圈的電感，電流足夠時(shí)吸合帶動(dòng)機(jī)械杠桿而動(dòng)作保護(hù)。比較安全又不用換保險(xiǎn)，是很好的推薦。 自動(dòng)空氣開關(guān)也稱為低壓斷路器，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。 自動(dòng)空氣開關(guān)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 自動(dòng)空氣開關(guān)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。

挑選參數(shù)
 

挑選空氣斷路器的時(shí)候最重要的參數(shù)有三個(gè)，框架電流In max越大越好，額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu越大越好，額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs越接近Icu越好。
 

框架電流：斷路器的主觸頭允許通過的最大額定電流。
 

額定極限短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cu）：按規(guī)定的實(shí)驗(yàn)程序所規(guī)定的條件，不包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Α?br /> 

額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cs）：按規(guī)定的實(shí)驗(yàn)程序所規(guī)定的條件，包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Α?br /> 

主要附件
 

內(nèi)部附件

輔助觸頭：輔助觸頭是斷路器主電路分、合機(jī)構(gòu)機(jī)械上連動(dòng)的觸頭，主要用于斷路器分、合狀態(tài)的顯示，接在斷路器的控制電路中通過斷路器的分合，對(duì)其相關(guān)電器實(shí)施控制或聯(lián)鎖。例如向信號(hào)燈、繼電器等輸出信號(hào)。塑殼斷路器殼架等級(jí)額定電流100A為單斷點(diǎn)轉(zhuǎn)換觸頭，225A及以上為橋式觸頭結(jié)構(gòu)，約定發(fā)熱電流為3A；殼架等級(jí)額定電流400A及以上可裝兩常開、兩常閉，約定發(fā)熱電流為6A。操作性能次數(shù)與斷路器的操作性能總次數(shù)相同。
 

報(bào)警觸頭：用于斷路器事故的報(bào)警觸頭，且此觸頭只有當(dāng)斷路器脫扣分?jǐn)嗪蟛艅?dòng)作，主要用于斷路器的負(fù)載出現(xiàn)過載短路或欠電壓等故障時(shí)而自由脫扣，報(bào)警觸頭從原來的常開位置轉(zhuǎn)換成閉合位置，接通輔助線路中的指示燈或電鈴、蜂鳴器等，顯示或提醒斷路器的故障脫扣狀態(tài)。由于斷路器發(fā)生因負(fù)載故障而自由脫扣的機(jī)率不太多，因而報(bào)警觸頭的壽命是斷路器壽命的1/10。報(bào)警觸頭的工作電流一般不會(huì)超過1A。
 

分勵(lì)脫扣器：是一種用電壓源激勵(lì)的脫扣器，它的電壓可與主電路電壓無關(guān)。分勵(lì)脫扣器是一種遠(yuǎn)距離操縱分閘的附件。當(dāng)電源電壓等于額定控制電源電壓的70%-110%之間的任一電壓時(shí)，就能可靠分?jǐn)鄶嗦菲?。分?lì)脫扣器是短時(shí)工作制，線圈通電時(shí)間一般不能超過1S，否則線會(huì)被燒毀。塑殼斷路器為防止線圈燒毀，在分勵(lì)脫扣線圈串聯(lián)一個(gè)微動(dòng)開關(guān)，當(dāng)分勵(lì)脫扣器通過銜鐵吸合，微動(dòng)開關(guān)從常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換成常開，由于分勵(lì)脫扣器電源的控制線路被切斷，即使人為地按住按鈕，分勵(lì)線圈始終不再通電就避免了線圈燒損情況的產(chǎn)生。當(dāng)斷路器再扣合閘后，微動(dòng)開關(guān)重新處于常閉位置。
 

欠電壓脫扣器：欠電壓脫扣器是在它的端電壓降至某一規(guī)定范圍時(shí)，使斷路器有延時(shí)或無延時(shí)斷開的一種脫扣器，當(dāng)電源電壓下降(甚至緩慢下降)到額定工作電壓的70%至35%范圍內(nèi)，欠電壓脫扣器應(yīng)運(yùn)作，欠電壓脫扣器在電源電壓等于脫扣器額定工作電壓的35%時(shí)，欠電壓脫扣器應(yīng)能防止斷路器閉合；電源電壓等于或大于85%欠電壓脫扣器的額定工作電壓時(shí)，在熱態(tài)條件下，應(yīng)能保證斷路器可靠閉合。因此，當(dāng)受保護(hù)電路中電源電壓發(fā)生一定的電壓降時(shí)，能自動(dòng)斷開斷路器切斷電源，使該斷路器以下的負(fù)載電器或電氣設(shè)備免受欠電壓的損壞。使用時(shí)，欠電壓脫扣器線圈接在斷路器電源側(cè)，欠電壓脫扣器通電后，斷路器才能合閘，否則斷路器合不上閘。
 

外部附件
 

電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)：是用于遠(yuǎn)距離自動(dòng)分閘和合閘斷路器的一種附件，電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)有電動(dòng)機(jī)操作機(jī)構(gòu)和電磁鐵操作機(jī)構(gòu)兩種，電動(dòng)機(jī)操作機(jī)構(gòu)為塑殼式斷路器殼架等級(jí)額定電流400A及以上斷路器，電磁鐵操作機(jī)構(gòu)適用于塑殼斷呼器殼架等級(jí)額定電流225A及以下斷路器，無論是電磁鐵或電動(dòng)機(jī)，它們的吸合和轉(zhuǎn)動(dòng)方向都是相同，僅由電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)內(nèi)部的凸輪的位置來達(dá)到合、分，斷路器在用電動(dòng)機(jī)構(gòu)操作時(shí)，在額定控制電壓的85%-110%之間的任一電壓下，應(yīng)能保證斷路器可靠閉合。
 

轉(zhuǎn)動(dòng)操作手柄：適用于塑殼斷路器，在斷路器的蓋上裝轉(zhuǎn)動(dòng)操作手柄的機(jī)構(gòu)，手柄的轉(zhuǎn)軸裝在它的機(jī)構(gòu)配合孔內(nèi)，轉(zhuǎn)軸的另一頭穿過抽屜柜的門孔，旋轉(zhuǎn)手柄的把手裝在成套裝置的門上面所露出的轉(zhuǎn)軸頭，把手的圓形或方形座用螺釘固定的門上，這樣的安裝能使操作者在門外通過手柄的把手順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，來確保斷路器的合閘或分閘。同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄能保證斷路器處于合閘時(shí)，柜門不能開啟；只有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄處于分閘或再扣，開關(guān)板的門才能打開。在緊急情況下，斷路器處于"合閘"而需要打開門板時(shí)，可按動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄座邊上的紅色釋放按鈕。
 

加長(zhǎng)手柄：是一種外部加長(zhǎng)手柄，直接裝于斷路器的手柄上，一般用于600A及以上的大容量斷路器上，進(jìn)行手動(dòng)分合閘操作。
 

手柄閉鎖裝置：是在手柄框上裝設(shè)卡件，手柄上打孔然后用掛鎖鎖起來。主要用于斷路器處于合閘工作狀態(tài)時(shí)，不容許其他人分閘而引起停電事故，或斷路器負(fù)載側(cè)電路需要維修或不允許通電時(shí)，以防被人誤將斷路器合閘，從而保護(hù)維修人員的安全或用電設(shè)備的可靠使用。
 

接線方式

斷路器的接線方式有板前、板后、插入式、抽屜式，用戶如無特殊要求，均按板前供貨，板前接線是常見的接線方式。
 

1、板后接線方式：板后接線最大特點(diǎn)是可以在更換或維修斷路器，

不必重新接線，只須將前級(jí)電源斷開。由于該結(jié)構(gòu)特殊，產(chǎn)品出廠時(shí)已按設(shè)計(jì)要求配置了專用安裝板和安裝螺釘及接線螺釘，需要特別注意的是由于大容量斷路器接觸的可靠性將直接影響斷路器的正常使用，因此安裝時(shí)必須引起重視，嚴(yán)格按制造廠要求進(jìn)行安裝。
 

2、插入式接線：在成套裝置的安裝板上，先安裝一個(gè)斷路器的安裝座，安裝座上6個(gè)插頭，斷路器的連接板上有6個(gè)插座。安裝座的面上有連接板或安裝座后有螺栓，安裝座預(yù)先接上電源線和負(fù)載線。使用時(shí)，將斷路器直接插進(jìn)安裝座。如果斷路器壞了，只要拔出壞的，換上一只好的即可。它的更換時(shí)間比板前，板后接線要短，且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此，我國(guó)的插入式產(chǎn)品，其殼架電流限制在最大為400A。從而節(jié)省了維修和更換時(shí)間。插入式斷路器在安裝時(shí)應(yīng)檢查斷路器的插頭是否壓緊，并應(yīng)將斷路器安全緊固，以減少接觸電阻，提高可靠性。
 

3、抽屜式接線：斷路器的進(jìn)出抽屜是由搖桿順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的，在主回路和二次回路中均采用了插入式結(jié)構(gòu)，省略了固定式所必須的隔離器，做到一機(jī)二用，提高了使用的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)給操作與維護(hù)帶來了很大的方便，增加了安全性、可靠性。特別是抽屜座的主回路觸刀座，可與NT型熔斷路器觸刀座通用，這樣在應(yīng)急狀態(tài)下可直接插入熔斷器供電。
 

工作條件
 

周圍空氣溫度：周圍空氣溫度上限+40℃；周圍空氣溫度下限-5℃；周圍空氣溫度24h的平均值不超過+35℃。
 

海拔：安裝地點(diǎn)的海拔不超過2000m。
 

大氣條件：大氣相對(duì)濕度在周圍空氣溫度為+40℃時(shí)不超過50%；在較底溫度下可以有較高的相對(duì)濕度；最濕月的月平均最大相對(duì)濕度為90%，同時(shí)該月的月平均最低溫度+25℃,并考慮到因溫度變化發(fā)生在產(chǎn)品表面上的凝露。
 

污穢等級(jí)：污穢污染等級(jí)為3級(jí)。
 

主要作用
 

在正常情況下，過電流脫扣器的銜鐵是釋放著的；一旦發(fā)生嚴(yán)重過載或短路故障時(shí)，和主電路串聯(lián)的線圈就將產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁吸力把街鐵往下吸引而頂開鎖鉤，使主觸點(diǎn)斷開。欠壓脫扣器的工作恰恰相反，在電壓正常時(shí)，電磁吸力吸住銜鐵，主觸點(diǎn)才得以閉合。一旦電壓嚴(yán)重下降或斷電時(shí)，銜鐵就被釋放而使主觸點(diǎn)斷開。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí)，必須重新合閘后才能工作，實(shí)現(xiàn)了失壓保護(hù)。
 

常規(guī)檢測(cè)
 

每路線的插座、燈頭、廚房、衛(wèi)生間、冰箱、空調(diào)都應(yīng)該單獨(dú)放線，每路線上都要有單獨(dú)的空氣斷路器，大功率的房間，比如廚房和衛(wèi)生間，4平方毫米以上的線路要達(dá)到20A，一般的燈頭線只要16A，每條線路都有特定的規(guī)格。
 

在檢測(cè)空氣斷路器是否正常的時(shí)候，應(yīng)該請(qǐng)專業(yè)人員用漏電相位檢測(cè)儀檢測(cè)。如果空氣斷路器處于正常保護(hù)狀態(tài)，檢測(cè)的時(shí)候，每路電的空氣斷路器都會(huì)單獨(dú)跳閘，漏電保護(hù)器也跟著一起跳閘。如果空氣斷路器處于不正常的狀態(tài)，那么只是總開關(guān)跳閘，單獨(dú)的空氣斷路器不跳閘，漏電保護(hù)器也不跳閘。