課題三 低壓開關(guān)

低壓開關(guān)主要實(shí)現(xiàn)隔離、轉(zhuǎn)換及接通和分?jǐn)嚯娐返墓δ堋Ｔ陔娏ν蟿?dòng)中，低壓開關(guān)多數(shù)用作電氣控制線路的電源開關(guān)和局部照明電路的控制開關(guān)，有時(shí)也可用來控制小容量電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和正反轉(zhuǎn)。

常用的低壓開關(guān)有負(fù)荷開關(guān)、組合開關(guān)、倒順開關(guān)和低壓斷路器，其圖形符號(hào)和文字符號(hào)如圖2-7所示。

一、低壓斷路器

低壓斷路器又叫自動(dòng)空氣開關(guān)或自動(dòng)空氣斷路器，簡稱斷路器。它集控制和多種保護(hù)功能于一體。在控制線路工作正常時(shí)，它作為電源開關(guān)接通和分?jǐn)嚯娐罚划?dāng)控制線路中發(fā)生短路、過載和失壓等故障時(shí)，它能自動(dòng)跳閘，切斷故障電路，從而保護(hù)線路和電氣設(shè)備。

低壓斷路器具有操作安全、安裝使用方便、工作可靠、動(dòng)作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰^強(qiáng)、兼作多種保護(hù)、動(dòng)作后不需要更換元件等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。

常用低壓斷路器有塑殼式、萬能式等類型，如圖2-8所示。在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中常用的是DZ系列塑殼式低壓斷路器，下面以DZ5-20型低壓斷路器為例介紹。

1. 低壓斷路器結(jié)構(gòu)及工作原理

DZ5系列低壓斷路器的結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。它由觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置、操作機(jī)構(gòu)、熱脫扣器、電磁脫扣器及絕緣外殼等部分組成。

DZ5系列斷路器有三對(duì)主觸點(diǎn)，一對(duì)輔助常開觸點(diǎn)和一對(duì)輔助常閉觸點(diǎn)。使用時(shí)三對(duì)主觸點(diǎn)串聯(lián)在被控制的三相電路中，用以接通和分?jǐn)嘀骰芈返拇箅娏鳌０聪戮G色“合”按鈕時(shí)接通電路；按下紅色“分”按鈕時(shí)切斷電路。當(dāng)電路出現(xiàn)短路、過載、欠壓等故障時(shí)，斷路器會(huì)自動(dòng)跳閘切斷電路。

熱脫扣器用于過載保護(hù)，整定電流的大小由電流調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)。

電磁脫扣器用于短路保護(hù)，瞬時(shí)脫扣整定電流的大小由電流調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)。出廠時(shí)，電磁脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流一般整定為10IN（IN為斷路器的額定電流）。

欠壓脫扣器用于零壓和欠壓保護(hù)。具有欠壓脫扣器的斷路器，在欠壓脫扣器兩端無電壓或電壓過低時(shí)不能接通電路。

2. 低壓斷路器的符號(hào)及型號(hào)含義

DZ5系列低壓斷路器的型號(hào)及含義如圖2-10所示。

如型號(hào)DZ5-20/330表示三相塑殼式斷路器，設(shè)計(jì)序號(hào)為5，斷路器額定電流為20A。該斷路器采用復(fù)式脫扣器，且不帶附件。

DZ5系列低壓斷路器適用于交流頻率50Hz，額定電壓380V，額定電流至50A的電路。保護(hù)電動(dòng)機(jī)用斷路器用于電動(dòng)機(jī)的短路和過載保護(hù)；配電用斷路器在配電網(wǎng)絡(luò)中用來分配電能和用于對(duì)線路及電源設(shè)備的短路和過載保護(hù)。

DZ5-20型低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)見表2-10。

知識(shí)拓展

DZ15系列、DZ47系列低壓斷路器簡介

DZ15系列低壓斷路器適用于交流50Hz、額定電壓為220V或380V、額定電流至100A的電路，作為配電、電機(jī)的過載及短路保護(hù)用，亦可用于線路不頻繁轉(zhuǎn)換及電動(dòng)機(jī)不頻繁啟動(dòng)的線路。圖2-11所示為DZ15系列塑料外殼式斷路器型號(hào)意義，表2-11所示為DZ15系列斷路器主要技術(shù)參數(shù)。

DZ47系列低壓斷路器適用于交流50Hz/60Hz，單極230V、二極以上400V線路的過載、短路保護(hù)，同時(shí)也可以用于正常情況下不頻繁通斷電器裝置和照明線路。圖2-12所示為DZ47系列低壓斷路器型號(hào)意義，表2-12所示為DZ47系列低壓斷路器主要技術(shù)參數(shù)。

3. 低壓斷路器的選用

低壓斷路器的選用原則如下。

（1）低壓斷路器類型的選擇：應(yīng)根據(jù)使用場合和保護(hù)要求進(jìn)行選擇。如一般選用塑殼式；短路電流很大時(shí)選用限流型；額定電流比較大或有選擇性保護(hù)要求時(shí)選用框架式；控制和保護(hù)含半導(dǎo)體器件的直流電路時(shí)選用直流快速斷路器等。

（2）低壓斷路器的額定電壓、額定電流應(yīng)大于或等于控制線路、設(shè)備的正常工作電壓、工作電流。

（3）熱脫扣器的整定電流應(yīng)等于所控制負(fù)載的額定電流。

（4）電磁脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)載電路正常工作時(shí)的峰值電流。用于控制電動(dòng)機(jī)的斷路器，其瞬時(shí)脫扣整定電流Iz可按下式選取：

Iz≥KIst

式中，K——安全系數(shù)，可取1.5～1.7；

Ist——電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。

（5）欠壓脫扣器的額定電壓應(yīng)等于控制線路的額定電壓。

（6）低壓斷路器極限通斷能力大于或等于控制線路最大短路電流。

例題解析

【例2-2】 用低壓斷路器控制一臺(tái)型號(hào)為Y132S-4的三相異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的額定功率為5.5kW，額定電壓為380V，額定電流為11.6A，啟動(dòng)電流為額定電流的7倍，試選擇斷路器的型號(hào)和規(guī)格。

【解析】 （1）確定斷路器的種類：根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流、額定電壓及對(duì)保護(hù)的要求，初步確定選用DZ5-20型低壓斷路器。

（2）確定熱脫扣器額定電流：根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流查表2-10，選擇熱脫扣器的額定電流為15A，相應(yīng)的電流整定范圍為10～15A。

（3）校驗(yàn)電磁脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流：電磁脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流為Iz=10×15=150A，而KIst=1.7×11.6×7=138A，滿足Iz≥KIst，符合要求。

（4）確定低壓斷路器的型號(hào)規(guī)格：根據(jù)以上分析計(jì)算，應(yīng)選用DZ5-20/330型低壓斷路器。

4. 低壓斷路器的安裝與使用

（1）低壓斷路器應(yīng)垂直于配電板安裝，電源引線應(yīng)接到上端，負(fù)載引線接到下端。

（2）低壓斷路器用作電源總開關(guān)或電動(dòng)機(jī)的控制開關(guān)時(shí)，在電源進(jìn)線側(cè)必須加裝刀開關(guān)或熔斷器等，以形成明顯的斷開點(diǎn)。

（3）低壓斷路器在使用前應(yīng)將脫扣器工作面的防銹油脂擦干凈；各脫扣器動(dòng)作值一經(jīng)調(diào)整好，不允許隨意變動(dòng)，以免影響其動(dòng)作值。

（4）使用過程中若遇分?jǐn)喽搪冯娏鳎瑧?yīng)及時(shí)檢查觸點(diǎn)系統(tǒng)；若發(fā)現(xiàn)電灼燒痕，應(yīng)及時(shí)修理或更換。

（5）斷路器上的積塵應(yīng)定期清除，并定期檢查各脫扣器動(dòng)作值并給操作機(jī)構(gòu)添加潤滑劑。

二、其他常用低壓開關(guān)簡介

其他常用低壓開關(guān)示意圖、特點(diǎn)及主要應(yīng)用場合見表2-13。

三、低壓開關(guān)常見故障及處理方法

低壓開關(guān)常見故障及處理方法見表2-14。