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漏电断路器工作原理_技术参数

时间:2013-12-10 09:46:29点击:

  内容简介:漏电断路器工作原理_技术参数3.1 DZ47LE漏电断路器由于DZ47LE漏电断路器包括DZ47小型断路器部分,因此DZ47小型断路器不单独讲述。3.1.1 产品型号及其含义 3.1.2 分类3.1....
漏电断路器工作原理_技术参数
3.1 DZ47LE漏电断路器
由于DZ47LE漏电断路器包括DZ47小型断路器部分,因此DZ47小型断路器不单独讲述。

3.1.1 产品型号及其含义
3.1.2 分类
3.1.2.1 按壳架等级额定电流分:32A、63A、100A三种。(这与DZ47是相同的、是公共部分)
3.1.2.2 按额定电流分(这与DZ47是相同的、是公共部分)
3.1.2.3 壳架等级32A时有6A、10A、16A、20A、25A、32A;
3.1.2.4 壳架等级32A时有10A、16A、20A、25A、32A、40A 50A、63A;
3.1.2.5 壳架等级100A时有63A、80A、100A;(这与DZ47是相同的、是公共部分)
3.1.2.6 按极数分:1P+N、2P、3P、3P+N、4P(P表示极数、DZ47只有1P、2P、3P、4P之分);
3.1.2.7 按保护种类分:有带过压保护和不带过压保护二种
3.1.2.8 按瞬时脱扣器特性分:B型 、C型 D型;(这与DZ47是相同的、是公共部分)
3.1.2.9 按额定剩余动作电流分:0.03A、0.05A、0.1A、0.3A
3.2 产品结构和工作原理
3.2.1 结构
漏电断路器由DZ47系列断路器和漏电保护器(习惯上称之为脱扣器)组装而成。
断路器部分主要由1)过电流脱扣器(包括过载和短路脱扣器);2)灭弧装置;3)触头系统; 4)外壳和接线端子;5)操作机构。如下图1所示:
漏电保护器(脱扣器)部分主要由1)电子组件板;2)零序电流互感器;3)漏电脱扣器(由线圈、铁芯、弹簧等组成);4)漏电指示部分及试验按扭等组成。如下图2所示。
漏电断路器与漏电保护器(脱扣器)二部分合并起来就构成一个完整的漏电断路器,具有过载、 短路、漏电保护功能,根据客户要求还可增加过压保护功能,过压保护功能的实现是由漏电保护器的电子组件板增加而实现的。
3.2.2 工作原理
断路器的过载保护功能的实现是利用双金属随着温度升高而定向按规律弯曲的原理,正常电流(1.13In)弯曲角度不大,因此推力不足以使脱扣机构脱扣,当达过载电流(1.45In)弯曲角度大,推力足以推动脱扣机构使开关断开。
断路器的短路保护功能是是由瞬时脱扣器来实现的,前面对瞬时脱扣器的结构作了初步介绍,根据F=IN(吸力与电流与匝数之积成正比)分析,由于瞬时脱扣器线圈匝数少(一般只有10匝以下),虽然瞬时脱扣器串接在电路中,电路正常工作时,由于匝数少,正常工作电流产生的吸力不足以克服弹簧的反作用力,因此线路能正常工作,但对于短路电流来说,由于产生的电流与正常工作的电流相比相差几倍以至几十倍或更大,线圈匝数没变,但电流增加几倍以至几十倍,因此吸力也增加了几倍以至几十倍,只要反力弹簧选择合理,都能符合B型、C型、D型瞬时脱扣器的整定要求。
漏电保护器的原理:
当线路的剩余电流达到额定动作值时,由零序电流互感器感应的信号电压经电子组件板判别放 大带动脱扣器,从而带动DZ47部分断开、切断电源进行保护。
下面是不同极数的漏电断路器的漏电示意图:

不同极数的漏电断路器的漏电示意图

漏电断路器无泄漏电流符合下列电工学原理:
1)ⅰA(B、C)+ⅰN=0(适合图1、1P+N;图2,2P)
2)ⅰA+ⅰB +ⅰC=0 (适合图3、3P )
3)ⅰA+ⅰB +ⅰC+ⅰN =0(适合图4、3P+N、4P)
表达的意思是:当所有接在负载的电源线都受漏电断路器控制并经过零序电流互感器,无漏电时,上面原理成立,但有泄漏电流上面的表达式就不一样,如下:
4)ⅰA(B、C)+ⅰN=ⅰX(适合图1、1P+N;图2,2P)
5)ⅰA+ⅰB +ⅰC= ⅰX (适合图3、3P )
6)ⅰA+ⅰB +ⅰC+ⅰN =ⅰX (适合图4、3P+N、4P)
ⅰX表示泄漏电流,零序电流互感器当泄漏电流为0时不会感应出电压,保护器不会动作,当泄漏电流不为0,零序电流互感器感应出电压,当泄漏电流大于或等于保护器的整定漏电动作电流时,开关动作切断电源自我保护。
在实际的供电电路中客观上存在一定的泄漏电流,只是因为绝缘阻值的不同,泄漏电流则不同,在漏电保护器的技术指标中规定有额定漏电不动作电流与额定漏电动作电流,额定漏电不动作电流是额定漏电动作电流的1/2,这表明在实际产品的运行中允许合理的泄漏电流存在。
下面给出一个最基本的漏电保护器原理图与大家共同分析:

漏电保护器原理图


分析:1)当无漏电流或漏电流达不到动作电流时,零序电流以感应出的电压不足以触发可控硅G 极(控制极),此时A极(阳极)与K极(阴极)之间相当于一个大电阻达1M(1M=1000000欧姆)以上,脱扣器线圈(只有30多欧姆),脱扣器线圈与可控硅等效于串联状态,如下图所示:

脱扣器线圈与可控硅串联状态


由于可控硅的等效电阻远远大于脱扣器线圈的电阻值,因此几乎全部电压加在可控硅的A与K两端,脱扣器同乎无压降,微小的电压不能带动脱扣器工作,因此保护器处于守侯状态,当有漏电流发生,达漏电动作电流时G极触发,A与K两端完全导通,电阻几乎为0,此时全部压降加在脱扣线圈两端,脱扣器线圈产生足够大的吸力,带动脱扣机构动作,从而切断电源,实现自我保护。
3.3 产品的主要技术参数
3.3.1 漏电断路器的分断能力见下表:
壳架等级额定电流(Inm A)
加中
性线
额定
电流
In(A)
额定短路通断能力
过电流瞬时脱扣器        类型
电压
V)
通断
能力
Im(A)
COS¢
32
1
N
6、10、16、25、32、
230
6000
0.7
C
2
230
3
400
3
N
230/400
4
32
1
N
6、10、16、25、32、
230
4000
0.8
D
2
230
3
400
3
N
230/400
4
63
1
N
10、16、25、32、40、
230
6000
0.7
C
2
230
3
400
3
N
50、63
230/400
4000
0.8
4
63
1
N
10、16、25、32、40、50、63
230
4000
0.8
D
2
230
3
400
3
N
230/400
4

从这个表格中明显可以看出同一个壳架短路能力分为两档:6000A、4000A,而且同属6OOOA档,由瞬时扣器的型号不同,短路分断能力也不一样,下面简单讲一下原因。
因为≤40A小于断路器的双金属采用直热式,即让电流流过双金属元件,利用双金属本身的电阻发热,其瞬动电流线圈的线径比50A、63A的小,电阻大,其产品总的进出线阻抗大(电流规格大总的进出线阻抗相对要小),阻抗大限制了短路电流,同时电阻大,功率因数COS¢大,这都有助于开断短路电流时电弧的熄灭,因此≤40A时阻抗大、限流作用大、短路分断电流大,而50A、63A采用发热电阻材料发热、傍热式、采用辐射、传导、对流的方式传递给双金属,双金属的电阻率又比较小,本身几乎不通过电流,于是限流小,分断电流就小。至于脱扣器的型式不同,短路通断电流不同,道理也是一样的,因为C型基本上用于照明负载,属阻性负载,电阻大,功率因数高,有利于分断大电流,而D型一般用于感性负载,容性负载、感抗大、容抗大、功率因数小,不利于分断大电流。
3.3.2 产品的外形尺寸及安装尺寸
3.3.2.1 安装导轨尺寸:采用标准35mm安装导轨。
3.3.2.2 壳架等级32A的外形尺寸如下。
Inm=32A(漏电断路器)
极数
1P+N
2P
3P
3P+N
4P
L(mm)
45±1.0
63±1.5
90±1.75
99±1.75
117±1.75
H(mm)
71±1.0
74±1.0
74±1.0
74±1.0
74±1.0
Inm=32A、63(断路器)
极数
1P
2P
3P
4P
L(mm)
18
36
54
72
H(mm)
71±1.0
74±1.0
74±1.0
74±1.0

3.3.2.3 壳架等级63A的外形尺寸如下。
Inm=63A(漏电断路器)
极数
1P+N
2P
3P
3P+N
4P
L(mm)
54±1.25
72±1.5
103.5±1.75
116±1.75
135±1.75
H(mm)
71±1.0
74±1.0
74±1.0
74±1.0
74±1.0

3.3.2.4 壳架等级100A的外形尺寸如下。
Inm=100A(漏电断路器)
极数
1P+N
2P
3P
3P+N
4P
L(mm)
63±1.5
90±1.75
130±1.75
143±2.0
170±2.0
H(mm)
72±1.0
77±1.0
77±1.0
77±1.0
77±1.0

Inm=100A(断路器)
极数
1P
2P
3P
4P
L(mm)
27
54
81
108
H(mm)
72±1.0
77±1.0
77±1.0
77±1.0

3.4 DZ30L-32漏电断路器
由于同一种类型的产品执行相同的标准,其原理和产品性能要求是相同的,上文已详细说明,可参照,下面只讲不同产品之间的差异部分。
3.4.1 产品型号及其含义
TG M 30 L -32
壳架等级额定电流
电子式漏电
设计序号
塑料外壳式断路器
企业特征代号

3.4.2 产品主要技术参数如下表
额定电流
A)
额定电压
V)
额定频率
Hz)
额定短路分断能力
KA)
瞬时脱扣器
机电寿命
6、10、16、20
25、32
23
230
50或60
4.5
C
4000
其中电气
寿命2000

从以上可以知道DZ30L-32使用方式只有C型一种,一般用在家用及类似场所的照明电路中,从额定电压只有230V一种,可知它只用于单相负载中,采用两极通断的方式控制电路的通断,漏电与断路器是一个整体,不存在单独的脱扣器型式,这一点与两极的DZ47LE漏电断路极是有区别的。
3.4.3 产品的分类
3.4.3.1 .按壳架等级电流分只有一个壳架:32A;
3.4.3.2 按极数和电流回路分:1P+N(N线不是直通的,属可断开的)
3.4.3.3 按瞬时脱扣器型式分为只有一种:C型 ;
3.4.4 剩余电流保护特性
3.4.4.1 额定剩余动作电流I△n:30mA、50mA;
3.4.4.2 额定剩余不动作电流I△n0:15mA、25mA;
3.4.4.3 额定剩余电流最大分断时间:t≤0.1S
3.4.4.4 额定剩余接通分断能力I△m:2000A
3.4.5 外形及安装尺寸:36(L)×80(W)×74(H),采用35mm标准卡轨安装。
断路器的外形及安装尺寸为18(L)×80(W)×73(H),两极同体,相线极具备过载、短路保护功能,零线只具备基本的开关通断功能,以上与漏电有关的功能除外,适用于TGM30断路器。
3.5 TGM65L-63漏电断路器
3.5.1 产品型号及其含义
3.5.2 产品的分类
3.5.2.1 按极数和电流回路可分为:
a、单极两线剩余电流动作断路器用1P+N表示,其中N为直通零线;
b、 两极剩余电流动作断路器用2P表示;
c、三极剩余电流动作断路器用3P表示;
d、四极剩余电流动作断路器用4P表示;
3.5.2.2 按瞬时脱扣器特性可分为B型、C型、D型,具体参数与前面介绍的一样。
3.5.2.3 按壳架等级电流分:63A
3.5.2.4 按保护种类分:有带过电压和不带过电压
3.5.2.5 按额定剩余动作电流分:0.03A、0.05A;
3.5.2.6 按冲击电压下的耐误脱扣能力分:RCB0(一般型)、增强耐误脱扣能力的RCBO(S型)、目前我们公司3C认证的只生产一般型 ,S型的属延时型,一般用在漏电分级保护的前级,作分级延时保护用,一般按0.2S的整数倍整定延时。

基本参数和主要性能
壳架等级额定电流(A)
极数
线
额定
电压
Ue(v)
额定电流
In(A)
额定剩余不动作电流
额定剩余动作电流
额定剩余接
通分断能力
I△m(A)
额定极限(运行)
短路分断能力
ICS=ICU
瞬时
脱扣
器类
分断电流
A)
COS¢
分断电流
A)
COS¢
63
1P
N
50/60
Hz
1、2、4、6、10、16、20、25、32、40、50、63、
0.03
0.015
630
0.98
6000
0.7
C
2P
3P
0.05
0.025
D
4P

3.5.3 产品的外形尺寸及安装尺寸
产品采用35mm的标准卡轨安装
Inm=63A(漏电断路器)
极数
1P+N
2P
3P
 4P
W(mm)
54±0.3
72±0.5
117±0.8
135±1.0
H(mm)
72.5±0.5
74±1.0
74±1.0
74±1.0
L(mm)
92Max
92Max
92Max
92Max

Inm=63A(断路器)
极数
1P
2P
3P
 4P
W(mm)
18
36
54
72
H(mm)
71±1.0
74±1.0
74±1.0
72
L(mm)
85Max
85Max
85Max
85Max

3.5.4 漏电特性、过载特性、短路保护特性、过压保护特性等没有讲到的性能与前面有关部分同样,不再重复。有些方面不能面面俱到,请大家参照相关说明书

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