4 低压断路器
低压断路器工作原理
低压断路器工作原理低压断路器是一种用于保护电路免受过载和短路等故障的电气设备。
它主要由断路器本体、电磁励磁系统、电动机驱动系统和辅助触头等部分组成。
本文将详细介绍低压断路器的工作原理。
1. 断路器本体断路器本体是低压断路器的主要组成部分，它通常由断路器壳体、触头、弹簧机构和灭弧室等部分组成。
断路器壳体用于固定断路器的各个部件，同时起到绝缘和防护作用。
触头是断路器的关键部件，它通过闭合和断开电路来实现对电流的控制。
弹簧机构用于提供闭合力和断开力，确保触头的可靠动作。
灭弧室则用于消除断开电路时产生的电弧，以保护断路器和电路。
2. 电磁励磁系统低压断路器的电磁励磁系统由线圈、铁芯和励磁电源等组成。
当电路发生过载或短路时，电流会通过断路器的线圈，产生磁场。
磁场的强弱取决于电流的大小，当电流超过设定值时，磁场将足够强大，使得铁芯产生磁饱和，进而引起电磁力的作用，将触头迅速打开，切断电路。
3. 电动机驱动系统低压断路器的电动机驱动系统由电动机、传动机构和控制电路等组成。
当电路发生过载或短路时，电动机会被启动，通过传动机构将力传递给触头，使其迅速断开电路。
控制电路用于监测电流和判断故障类型，从而控制电动机的启停和触头的动作。
4. 辅助触头辅助触头是低压断路器的附属部件，它通常用于连接和断开电路中的辅助设备，如信号灯、指示灯等。
辅助触头的动作与主触头相互独立，它通过控制电路和电磁励磁系统来实现。
低压断路器的工作原理可以总结如下：当电路发生过载或短路时，电流超过设定值，电磁励磁系统产生足够的磁场，使得触头迅速断开电路，切断电流。
同时，电动机驱动系统也可以通过控制电路的监测和判断，实现对触头的迅速断开。
辅助触头则用于连接和断开电路中的辅助设备。
总结起来，低压断路器是一种用于保护电路免受过载和短路等故障的电气设备。
它通过断路器本体、电磁励磁系统、电动机驱动系统和辅助触头等部分的协同工作，实现对电流的控制和切断。
在电路发生故障时，低压断路器能够迅速切断电路，保护电气设备和人身安全。
低压断路器
1.42 I c 1.47 I c 1.53 I c 1.7 I c 2.0 I c 2.1 I c 2.2 I c
2016/4/6压断路器的主要技术参数
5. 额定短时耐受电流
断路器的额定短时耐受电流是指断路器 处于闭合状态下，耐受一定持续时间的短 路电流能力。额定短时耐受电流包括要经 受短路电流峰值冲击的电动力作用以及一 定时间的短路电流(周期分量有效值)的热作 用。
2016/4/6 Rockwell Automation 18
2.4 低压断路器
三. 低压断路器的主要技术参数 6. 保护特性
(1)过电流保护特性：断路器的动作时间 t与过电流脱扣器的动作电流I 的关系曲 线，即t=f (I)曲线。 低压断路器过电流保护可具有一段、 两段或三段过电流保护特性，图中曲线 ABCD为两段非选择性保护特性，其中 AB 段为长延时反时限保护特性，用于 过载保护； CD 段为瞬时脱扣器动作特 性。图中曲线 abcdef 为选择性三段保护 特性，其中ab段是过载反时限长延时保 护特性；cd段为短路电流较小时的定时 限短延时特性；ef段则为短路电流较大 时的瞬时动作特性。
2016/4/6 Rockwell Automation 12
2.4 低压断路器
二. 低压断路器的典型结构
2. 装置式断路器
目前，国产装置式断路器有 DZ20 系列和 DZ15 系 列等。与万能式相比较，其特点是触头系统、灭 弧室、操作机构及脱扣器等元件均装在一个塑料 壳体内，具有结构紧凑、体积小、使用安全、价 格低廉及外形美观等优点。 (1)普通装置式断路器：DZ20系列。 (2)限流装置式断路器：DZX10系列。
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2.4 低压断路器
二. 低压断路器的典型结构
低压断路器工作原理
低压断路器工作原理一、引言低压断路器是一种用于保护低压电路的电气设备，广泛应用于工业、商业和家庭电气系统中。
它的主要功能是在电路发生过载、短路或地故障时，迅速切断电路，以防止电气设备或线路受到损坏。
本文将详细介绍低压断路器的工作原理，包括断路器的构造、工作过程和保护功能。
二、低压断路器的构造低压断路器通常由以下几个主要部分组成：1. 断路器壳体：通常由绝缘材料制成，用于容纳断路器的内部组件，并提供绝缘保护。
2. 断路器触头：用于连接和切断电路。
当断路器闭合时，触头接触，电流可以流过断路器。
当断路器开启时，触头分离，电流被切断。
3. 过载保护装置：用于检测电路中的过载情况。
当电流超过设定值时，过载保护装置会触发断路器跳闸，切断电路。
4. 短路保护装置：用于检测电路中的短路情况。
当电流超过设定值时，短路保护装置会触发断路器跳闸，切断电路。
5. 地故障保护装置：用于检测电路中的地故障情况。
当电路中出现接地故障时，地故障保护装置会触发断路器跳闸，切断电路。
三、低压断路器的工作过程低压断路器的工作过程可以分为闭合状态和跳闸状态两种情况。
1. 闭合状态：当断路器处于闭合状态时，触头连接，电流可以通过断路器流动。
在正常情况下，电流大小不会超过断路器的额定电流。
此时，断路器的过载保护装置和短路保护装置处于正常工作状态，监测电路中的电流情况。
如果电流超过了过载保护装置或短路保护装置的设定值，相应的保护装置将触发断路器跳闸，切断电路，以保护电器设备和线路不受损坏。
2. 跳闸状态：当断路器触发跳闸时，触头分离，电路被切断。
跳闸可以由以下几种情况引起：- 过载跳闸：当电路中的电流超过了过载保护装置的额定设定值时，过载保护装置会触发断路器跳闸。
这可以防止电器设备因长时间过载而受到损坏。
- 短路跳闸：当电路中发生短路故障时，短路保护装置会检测到异常电流，并触发断路器跳闸。
这可以防止电器设备因短路而受到损坏。
- 地故障跳闸：当电路中发生接地故障时，地故障保护装置会检测到异常电流，并触发断路器跳闸。
低压断路器工作原理
低压断路器工作原理
低压断路器是一种用于保护电路安全的电气装置。
它通过在电路中断开电路的连接，以防止电路中电流过大导致设备损坏或火灾等危险情况的发生。
低压断路器的工作原理基于电磁吸合和电磁释放机制。
当电路中的电流超过断路器额定电流时，电流通过线圈会产生磁场。
磁场的力将使得断路器的触头闭合，使电路连接起来。
这个闭合的状态就是正常工作状态。
然而，当电路中的电流超过了断路器能承受的极限值时，线圈中的电流将急剧增加，磁场的力达到一个临界值。
这时，磁场的力将迅速推动断路器触头弹开，从而实现断开电路连接的功能。
这个断开状态就是断路器的保护状态。
低压断路器还具有过载保护和短路保护的功能。
当电路中的电流超过了额定电流但未达到瞬态过电流的情况时，断路器会自动发出警报，提醒用户减少负载。
而当电路中的电流达到瞬态过电流或短路情况时，断路器会立即切断电路连接，以确保电路和设备的安全。
值得注意的是，低压断路器的额定电流、断开能力和动作特性需要根据实际情况进行选择，以确保其在电路保护方面的有效性。
此外，断路器还应定期进行维护和检测，以确保其性能和可靠性。
低压断路器的常见规格
低压断路器的常见规格
低压断路器是一种常用的电气设备，用于保护电路和设备免受过载、短路和接地故障等故障的影响。
其常见规格包括以下几种：
1. C16：额定电流16安培，适用于家庭、小型商业和轻工业等场所。
2. C25：额定电流25安培，适用于中型商业和轻工业等场所。
3. C32：额定电流32安培，适用于中型商业和轻工业等场所。
4. C40：额定电流40安培，适用于中型商业和轻工业等场所。
5. C60：额定电流60安培，适用于中型商业和轻工业等场所。
6. C80：额定电流80安培，适用于中型商业和轻工业等场所。
7. C100：额定电流100安培，适用于中型商业和轻工业等场所。
8. C120：额定电流120安培，适用于中型商业和轻工业等场所。
9. C140：额定电流140安培，适用于中型商业和轻工业
等场所。
10. C160：额定电流160安培，适用于大型商业和重工业等场所。
这些规格的选择取决于所需保护的电路和设备的额定电流，以及所处的场所和环境等因素。
一般来说，低压断路器的额定电流越大，其保护能力也越强，但也会更加昂贵。
低压断路器
低压断路器低压断路器俗称自动开关，是低压配电系统和电力拖动系统中非常重要的电器，它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，集控制与多种保护于一身，并具有操作安全、使用方便、工作可靠、安装简单、分断能力高等优点。
因此，得到广泛应用。
1、低压断路器结构和工作原理低压断路器的外形如图所示，结构原理如图所示。
低压断路器由以下3个基本部分组成。
（1）主触头和灭弧装置。
主触头是断路器的执行元件，用来接通和断开主电路，为提高其分断能力，主触头上装有灭弧装置。
（2）具有不同保护功能的脱扣器。
脱扣器是断路器的感受元件，当电路出现故障时，脱扣器感测到故障信号后，经由自由脱扣器使主触头分断，从而起到保护作用。
脱扣器有热脱扣器、欠电压脱扣器、过电流脱扣器、分励脱扣器等。
由具有不同保护功能的各种脱扣器可以组合成不同性能的低压断路器。
（3）自由脱扣机构和操作机构。
自由脱扣机构是用来联系操作机构和主触头的机构，当操作机构处于闭合位置时，也可操作分励脱扣机构进行脱扣，将主触头断开。
操作机构是实现断路器闭合、断开的机构。
通常电力拖动控制系统中的断路器采用手动操作机构。
低压断路器的开关主触头依靠操作机构手动或电动合闸。
主触头闭合后，自由脱扣机构将主触头锁在合闸位置上。
过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈与电源并联。
当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触头断开主电路。
当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片变形，顶动自由脱扣机构动作。
当电路欠压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。
分励脱扣器则用作远距离分断电路。
低压断路器的种类很多，主要有DW10、DW15系列，DZ5、DZ10、DZ20系列，DS系列，DWX15、DZX10系列。
低压断路器工作原理
低压断路器工作原理低压断路器是一种用于保护电路免受过载和短路等故障的电器设备。
它在电路中起到了自动断开电流的作用，以防止电路过载和故障引起的损坏和安全事故。
下面将详细介绍低压断路器的工作原理。
1. 低压断路器的基本结构低压断路器通常由断路器本体、触发器、电磁铁等组成。
断路器本体是由固定触头和活动触头构成，通过机械连接和电磁力的作用，实现断开和闭合电路的功能。
触发器用于检测电流和电压的变化，并在发生故障时触发断路器的动作。
电磁铁则是通过电磁力来实现断路器的动作。
2. 低压断路器的工作原理低压断路器的工作原理可以分为两个方面：过载保护和短路保护。
2.1 过载保护当电路中的电流超过了断路器额定电流时，断路器会自动断开电路，以保护电器设备和电路不受过载的损害。
具体的工作过程如下：(1) 当电路中的电流超过了断路器的额定电流时，触发器会检测到电流的变化。
(2) 触发器将检测到的信号传递给电磁铁。
(3) 电磁铁受到触发器信号的作用，产生电磁力，将断路器的活动触头迅速分离，断开电路。
(4) 一旦电流下降到安全范围内，触发器将停止发送信号，电磁铁也停止产生电磁力，断路器的活动触头会恢复原位，闭合电路。
2.2 短路保护当电路中发生短路故障时，即电路两个相或多个相之间发生直接短接，断路器会迅速断开电路，以保护电器设备和电路不受短路故障的损害。
具体的工作过程如下：(1) 当电路中发生短路故障时，触发器会检测到电压的变化。
(2) 触发器将检测到的信号传递给电磁铁。
(3) 电磁铁受到触发器信号的作用，产生电磁力，将断路器的活动触头迅速分离，断开电路。
(4) 一旦故障排除，触发器将停止发送信号，电磁铁也停止产生电磁力，断路器的活动触头会恢复原位，闭合电路。
3. 其他功能除了过载保护和短路保护外，低压断路器还具有其他重要的功能。
3.1 过电流保护低压断路器能够检测到电路中的过电流情况，并在过电流时及时断开电路，以防止电器设备受到损坏。
低压断路器工作原理
低压断路器工作原理低压断路器（Low-voltage circuit breaker）是一种用于保护电路免受过载、短路和地接触故障的装置。
它是电气系统中重要的安全设备，能够自动切断电路以防止过电流引起的故障和事故。
本文将介绍低压断路器的工作原理及其应用。
低压断路器的工作原理可以分为三个主要部分：熔断器、电磁铁和释放器。
熔断器是低压断路器中最基本的部件之一。
它位于断路器内部，并连接在电路中。
当电流超过熔断器的额定电流时，熔断器中的特殊材料会加热，导致熔断器熔化，从而打开电路，切断电源。
熔断器有不同的额定电流和熔断时间，以便适应不同电路的需求。
电磁铁是另一个重要的部件，它用于检测电路中的过电流，同时也是切断电源的关键。
当电路中的电流超过额定值时，电磁铁中的线圈会产生磁场。
这个磁场将引起电磁铁内部的机械触发机构动作，使得断路器快速切断电源。
这个过程可以防止过电流引起的损坏和事故。
释放器是低压断路器的第三个主要部件，它用于监测电路中的地接触故障。
地接触故障是指电路中的线缆或设备的绝缘损坏，导致电源与地之间发生短路。
当地接触故障发生时，释放器会检测到异常电流，并迅速切断电源。
这种切断过程可以有效地保护电路以及连接到电路的设备。
除了以上三个主要部件外，低压断路器还包括一些辅助部件，如过载保护和短路保护装置。
过载保护装置会在电路中额定电流超过一定时间后，切断电源以避免电线过热和短路。
短路保护装置则可以在电路发生短路时，快速切断电源，防止电线和设备损坏。
低压断路器广泛应用于各个领域的电气系统中，以确保电路的安全和稳定运行。
无论是工业生产、建筑设施还是家庭用电，低压断路器都扮演着非常重要的角色。
它不仅可以防止过电流引起的设备损坏，还可以减少火灾和其他事故的风险。
在使用低压断路器时，我们需要了解电路的额定电流和额定电压，以选择合适的断路器。
同时，我们还需要定期检查和维护断路器，确保其正常工作。
例如，定期测试熔断器的熔断时间，检查电磁铁和释放器的灵敏度，以及清洁和保养断路器的各个部件。
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PLC原理及应用
低压断路器的选用
1. 确定额定工作电压和额定电流 2. 确定长延时脱扣器整定电流 3. 确定瞬时或短延时脱扣器的整定电流 4. 短路通断能力和短时耐受能力校验 5. 灵敏系数校验 6. 确定分励和欠电压脱扣器的参数
主触点
锁钩
弹簧
连杆装置
M
3~
PLC原理及应用
主触点
锁钩
弹簧
连杆装置
M
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PLC原理及应用
欠电压时：
主触点
弹簧
连杆装置
M
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PLC原理及应用
主触点
弹簧
连杆装置
M
3~
PLC原理及应用
常见的低压断路器
塑料外壳式断路器
DZ20系列
万能式断路器
DW15系列 DW16系列 DW17系列
低压断路器的安装与使用
1. 低压断路器应垂直安装，电源线在上端，负载在下端。
2. 低压断路器用作电源总开关或电动机的控制开关时，在 电源进线侧必须加装刀开关或熔断器等，以形成明显的 断开点。
3. 低压断路器使用前应将脱扣器工作面上的防锈油脂擦净 ，以免影响其正常工作。同时应定期检修，清除断路器 上的积尘，给操作机构添加润滑剂。
智能型万能式断路器-含MCU
L型（经济型） M型（标准型） H型（可通信型）
PLC原理及应用
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低压断路器的主要技术参数
额定工作电压 额定工作电流 脱扣器整定电流 极限短路分断能力 限流分断能力
分断时间 保护特性与寿命
PLC原理及应用
断路器的保护特性
1）过电流保护特性 断路器的动作时间与动作电流的函数 关系曲线。
矿山电器与控制
课程回顾-隔离开关
1. 隔离开关的作用？ 2. 图形和文字符号？ 3. 安装？ 4. 操作？
PLC原理及应用
2
三相笼型异步电动机的起停控制线路
PLC原理及应用
3
低压断路器
1. 结构与工作原理 2. 常用低压断路器
PLC原理及应用
4
低压断路器
低压断路器，俗称自动空气开关，是一种不仅可以 接通和分断正常负载电流和过载电流，还可以接通和分 断短路电流的开关电器。
PLC原理及重新应拧用紧
小结
1. 低压断路器的结构
2. 工作原理
PLC原理及应用
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P、灭弧系统、脱扣机构、操作机构。
双金
手柄
属片
锁扣
出线
进线
触头
灭弧
过载
装置
线圈PLC原理及应用
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低压断路器的工作原理
1—主触点 2—自由脱扣机构 3—过电流脱扣器 4—分励脱扣器 5—
6—欠电压脱扣器 7—分励按钮PL8C—原外理壳 及应用
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脱扣器：是断路器的感受元件，当 电路发生故障或需要分断时，脱扣 器接受信号并动作通过自由脱扣机 构使断路器动作。
（2）确定热脱扣器额定电流：选择热脱扣器的额定电流为15A ，相应的电流整定范围为10～15A。
（3）校验电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流：电磁脱扣器的瞬时 脱扣整定电流为
Iz＝10×15＝150A
而
KIst=1.7×7×11.6=138A
满足Iz≥KIst，符合要求。
（4）确定低压断路器的型号规格：应选用DZ20-150/330。 PLC原理及应用
PLC原理及应用
断路器的保护及选择要点
额定电流在600A以下，且短路电流不大时，可选用塑壳 断路器；额定电流较大，短路电流亦较大时，应选用万能式 断路器。 一般选用原则为：
① 断路器额定电流 ≥ 负载工作电流； ② 断路器额定电压 ≥ 电源和负载的额定电压； ③ 断路器脱扣器额定电流 ≥ 负载工作电流； ④ 断路器极限通断能力 ≥ 电路最大短路电流； ⑤ 线路末端单相对地短路电流/断路器瞬时(或短路时)脱
按灭弧技术： 零点灭弧式、限流式
按操作方式 人力操作、动力操作、储能操作式
PLC原理及应用
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PLC原理及应用
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低压断路器的符号及型号含义
DZ 20－ □ / □ □ □ 塑壳式断路器
设计序号 额定电流
极数
0－无辅助触头 2－有辅助触头
0－无脱扣器 1－热脱扣器式 2－电磁脱扣式 3－复式
不能合闸
储能弹簧变形 反作用弹簧力过大
操作机构不能复位再扣
热脱扣器双金属片损坏
电流达到整定值， 电磁脱扣器的衔铁与铁心距离 断路器不动作 太大或电磁线圈损坏
主触头熔焊
启动电动机时断 电磁脱扣器瞬时整定值过小
路器立即分断
电磁脱扣器的某些零件损坏
断路器闭合后一 定时间自行分断
热脱扣器整定值过小
触头压力过小
4. 各脱扣器的动作值调整好后，不允许随意变动，并应定 期检查各脱扣器的动作值是否满足要求。
5. 断路器的触头使用一定次数或分断短路电流后，应及时 检查触头系统，如果触头表面有毛刺、颗粒等，应及时 维修或更换。 PLC原理及应用
低压断路器的常见故障及处理方法
故障现象
可能原因
欠压脱扣器无电压或线圈损坏
扣器整定电流 ≥ 1.25； ⑥ 断路器欠电压脱扣器额定电压 = 线路额定电压。
PLC原理及应用
例：用低压断路器控制一台三相异步电动机，电动机的额定功 率为5.5kW，额定电压为380V，额定电流为11.6A，启动电流为 额定电流的7倍，试选择断路器的型号和规格。
解：
（1）确定断路器的种类：确定选用DZ20型低压断路器。
断路器温升过高 触头表面过分磨损或接触不良
两个导电零件链接螺钉松动
处理方法 检查施加电压或更换线圈
更换储能弹簧 重新调整
调整再扣接触面至规定值 更换双金属片
调整衔铁与铁心的距离或更换断路 器
检查原因并更换主触头 调高整定值至规定值
更换脱扣器
调高整定值至规定值
调整触头压力或更换弹簧 更换触头或修整接触面
自由脱扣机构：传动机构和触头系 统的传递部件。
过电流脱扣器：与主电路串联，动作有瞬时、定时限和反时 限之分。
热脱扣器：过载时，热元件发热弯曲，脱扣机构动作，反时 限特性。
欠电压脱扣器：与电源并联，分瞬时和延时两种。
分励脱扣器：远距离（应急状态下）控制。 PLC原理及应用
过电流时：
低压断路器在电路中除起控制作用外，还具有一定 的保护功能，如过载、短路、欠压和漏电保护等，主要 用在不频繁操作的低压配电箱中。
PLC原理及应用
低压断路器的分类
按结构 塑壳式、万能式、小型模数式
按性能： 一般式、多功能式、高性能型和智能型
按极数 单极、二极、三极和四极
按灭弧介质： 空气式、真空式