配电柜(盘)元件基础知识

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配电柜的概述?工作原理?用途?及使用：

XL —21型低压开关柜，是铠装封闭式低压开关柜，具有操作简单、安全性能可靠。适合于工业、商业、石油、煤矿及民用建筑中。交流频率为50HZ,电压500V及以下三相五线电力系统的动力配电和照明配电用。

本产品系户内封闭式配电箱。其正面为单扇左开门，门上装有三只电流表，以检测A、B、C、三相电流；还安装一只电压表同时检测三相电压，以电压转换开关实现一只电压表检测三相电压（旋转电压转换开关至AB、BC、CA分别显示其相应电压）

柜内有以下各部分组成：

一.断路器：既开关，是配电柜的主要元器件，常用的有空气开关.漏电开关.双电源自动转换开关。

1.空气开关：A.空气开关的概念：空气开关也就是空气断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流和短路、过载等故障电流，并能在线路和负载发生过载、短路、欠压等情况下，迅速分断电路，进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计型式多样，但提高断路器的分断能力是主要目的。目前，利用一定的触头结构，限制分断时短路电流峰值的限流原理，对提高断路器的分断能力有明显的作

用，而被广泛采用。

塑壳断路器能够自动切断电流在电流超过跳脱设定后。塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳，用来隔离导体之间以及接地金属部分。塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元，而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。

B.空气开关的工作原理：自动空气开关也称为低压断路器，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。

自动空气开关具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。

短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。

具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动

作，瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。

当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电

流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断，切断电源。

当线路发生一般性过载时，过载电流虽不能使电磁脱扣器动作，但能使热元件产生一定热量，促使双金属片受热向上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁扣脱开，将主触头分断，切断电源

主触点通过操作机构（手动或电动）使之闭合的，其触点系统由于装有灭弧装置因而不仅能接通或切断正常的工作电流，还能在发生故障时迅速切断比正常工作电流大好几倍的故障电流，从而能有效地保护电路中的电气设备

开关的脱扣机构是一套连杆装置。当主触点通过操作机构闭合后，就被锁钩锁在合闸的位置。如果电路中发生故障，则有关的脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开，于是主触点在释放弹簧的作用下迅速分断。按照保护作用的不同，脱扣器可以分为过电流脱扣器及失压脱扣器等类型。

在正常情况下，过电流脱扣器的衔铁是释放着的；一旦发生严重过载或短路故障时，与主电路串联的线圈就将产生较强的电磁吸力把街铁往下吸引而顶开锁钩，使主触点断开。欠压脱扣器的工作恰恰相反，在电压正常时，电磁吸力吸住衔铁，主触点才得以闭合。一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触点断开。当电源电压恢

复正常时，必须重新合闸后才能工作，实现

了失压保护。

2.漏电保护开关：A.漏电保护开关概念：既具备漏电保护功能，人触摸到带电体会跳闸，确保人身安全，是漏电保护器的主要功能；用电设备如果绝缘不好漏电到外壳上，漏电保护器也会跳闸，避免人体触摸触电。同时具备电流通断功能、过负荷保护和短路保护功能。

B.漏电保护开关的工作原理：漏电保护器的工作原理图。图中LH为零序电流互感器，它由坡莫合金为材料的铁芯，和绕在环状铁芯上的二次线圈组成检测元件。

电源相线和中性线

穿过圆孔成为零序互感器的一次线圈。互感器的后部出线即为

保护范围。

正常情况下，三相负荷电流和对地漏电流基本平衡，流过

互感器一次线圈电流的相量和约为零，即由它在铁芯中产生的

总磁通为零，零序互感器二次线圈无输出。当发生触电时，触电电流通过大地成回路，亦即产生了零序电流。这个电流不经

过互感器一次线圈流回，破坏了平衡，于是铁芯中便有零序磁

通，使二次线圈输出信号。这个信号经过放大、比较元件判断，如达到预定动作值，即发执行信号给执行元件动作掉闸，切断

电源。

C.漏电保护开关的作用：1、当电气设备或线路发生漏电或接地故障时，能在人尚未触及之前就把电源切断。2、当人

体触及带电的物体时，能在011s内切断电源，从而减轻电流

对人体的伤害程度。3、可以防止因漏电而引起的火灾事故。

D.漏电保护开关的安装：（1）漏电保护开关的进出线不可接反。进线接电源，当漏电保护开关跳闸后，辅助电源亦断开，其内晶闸管

瞬间导通不会损坏；若出线接电源，跳闸后辅助电源不能断开。晶闸

管有一特性，就是导通后即使触发信号消失，仍旧保持导通状态，则

晶闸管因较长时间导通而会浇灌毁坏。

（2）应安装在干燥、清洁的地方，不能装在露天、潮湿、灰尘多及受烟薰的地方。因为雨水、潮气、灰尘、烟雾侵入漏电保护开关，

能使金属件生锈，动作不灵，绝缘降低，并使电子元件受到腐蚀，致

使漏电保护开关过早损坏而发生事故。此开关应由经验丰富正式电工

安装。

（3）安装上后合上开关即动作，送不上电。先检查电源电压，

看是否过压引起漏电保护开关动作，若电压正常，当断开关载线，合上开关时仍然跳，则为漏电保护开关有故障，应换新的漏电保护开关。

（4）按“试跳按钮”不会动作时，应检查电源和接线，若均无问题，则是漏电保护开关有故障，应换新的。

G.漏电保护开关的正确使用：照明电路的电压应保持在19.8-235V，但在某种情况下会异常升高，如把220V电压误接成380V电压，因中

性线断开造成三相电压不对称，致使照明线路的电压升到380V左右。电压异常升高对家用电器的危害非常严重，

特别是随着家用电器日益普及，高档家用电器大量进入家庭，人们渴

望在电压异常升高时足以危害家用电器的情况下受到保护，附有过电

压保护功能的漏电保护开关将受到欢迎。家用漏电保护开关的过压动作值低些，则保护效果好，但由于一般农村用电的峰谷差要比城市大得多，故使用过低电压动作值的过压型漏电保护开关要影响家庭用电。综合考虑，在有较大的连续负荷，电压变化不大的地方，推荐使用过压动作值260V的过压型漏电保护开关；电压变化大的地方则应选用过压动作值较高的产品，如280V

的过压型漏电保护开关。

G.漏电保护开关与熔丝的关系：装上漏电保护开关后安装熔丝仍然必要。有很大部分用户认为，装了漏电保护开关以后就可以代替熔丝了，这种想法是错误的，根据漏电保护原理，家用电器中流过的电流是系统电流，它不能引起漏电保护器动作，一般家用单相漏电保护开关内部不设过流保护，即使家用线路中的电流超过了漏电保护开关的额定电流，只会烧毁漏电保护开关，因漏电没有达到额定漏电动作电流值，漏电保护开关不动作，也就是不能起到保护作用了。漏电保护开关和熔丝各有分工，各司其职，共保安全，缺一不可，所以，装上漏电保护开关的家庭，仍应按规定装好熔丝。漏电保护开关应装在熔丝之前。一般来说，漏电保护开关应装在熔丝之后，这样漏电保护开关本身的短路可以由前面的熔丝来保护，但对需要辅助电源的漏电保护开关来说，由于目前大多数家庭中，相线和中性线都装有熔丝，这就会带来一种潜在的危险，若发生短路故障只烧坏中性线的熔丝，而未烧坏相线上的熔丝，这时家庭内的单相电气设备虽然不工作了，但线路对地仍有220V的高电位，这时人触及任何的一条线都会触电的，

而这时单相漏电保护开关由于辅助电源供不上电不能工作，起不了应有的保护作用。

若漏电保护开关安装在熔丝之前，则可避免上述弊病。因此，权衡利弊，在家庭中安装需要辅助电源的漏电保护开关时，还是装在熔丝之前为好，若必须安装在熔丝之后，则应分清相线和中性线，相线上的熔丝直径应小于中性线直径。

3.双电源自动转换开关：A.双电源自动转换开关的概念：双电源自动转换开关为电源二选一自动切换系统，第一路出现故障后双电源自动转换开关自动切换到第二路给负载供电，第二路故障的话双电源自动转换开关自动切换到第一路给负载供电。适合用于UPS-UPS, UPS-发电机，UPS-市电，市电-市电等任意两路电源的不断电转换。

B.双电源自动转换开关工作原理之结构成分简介： atse 一般由两部分组成：开关本体（ats）+控制器。而开关本体（ats）又有pc级（整体式）与cb级（断路器）之分，双电源自动转换开关电器（atse）质量的好坏关键取决于开关本体（ats）。

1.pc级ats：一体式结构（三点式）。它是双电源切换的专用开关，具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快（0.2s内）、安全、可靠等优点，但需要配备短路保护电器。

2.cb级ats：配备过电流脱扣器的ats,它的主触头能够接通并用于分断短路电流。它是由两台断路器加机械连锁组成，具有短路保护功能

控制器主要用来检测被监测电源（两路）工作状况，当被监测的电源发生故障（如任意一相断相、欠压、失压或频率出现偏差）时，控制器发出动作指令，开关本体则带着负载从一个电源自动转换至另一个电源，备用电源其容量一般仅是常用电源容量的20%~30%。图1是典型ats应用电路。控制器与开关本体进线端相连。

D.双电源自动转换开关工作原理之开关本体（ats）控制器的优点：ats的控制器一般应有非重要负荷选择功能。控制器也有两种形式：一种由传统的电磁式继电器构成；另一种是数字电子型智能化产品。它具有性能好，参数可调及精度高，可靠性高，使用方便等优点。

通过以上的对于双电源自动转换开关工作原理的描述相信党大家都对双电源自动转换开关有了一定的认识。它会在生活中给予你很大的帮助。相信它是你的最佳选择哦。

二.浪涌保护器：A浪涌保护器的概念：浪涌也叫突波，顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲，。可能引起浪涌的原因有：重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量，以保护连接设备免于受损。

浪涌保护器，也叫防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为

外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时

间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害

B.浪涌基本知识：浪涌保护器系统的主要作用是保护电子设备免受“浪涌”的损害。因此，如果您想知道浪涌保护器的作用，就需要弄清楚两个问题：什么是浪涌？电子设备为什么需要它们的保护？

电涌或瞬变电压是指电压在电能流动的过程中大幅超过其额定水平。在美国，一般家庭和办公环境配线的标准电压是120伏。如果电压超过了120伏，就会产生问题，而浪涌保护器有助于防止该问题损坏计算机。

为了澄清这一问题，了解一些有关电压的知识会很有帮助。电压是一种表示电势能差额的度量单位。电流能够从一点流到另一点，是因为电线一端的电势能比另一端的电势能大。这与水在压力下流出水管的原理相似——水管一端的高压推动着水流向压力较低的区域。因此，您可以将电压看作是电压力的度量单位。

我们稍后将了解到，有各种因素可以引起电压的短暂上升。当电压增

加持续三毫微秒（十亿分之一秒）或更长时间时，被称

为浪涌当电压增加仅持续一毫微秒或两毫微秒时，被称为尖峰。

如果浪涌或尖峰电压足够高，它就可能对计算机造成某种严重损坏。这种效果与向水管施加过大水压十分相似。如果水压过大，水管将会爆裂。如果电线中的电压过大，也会发生类似的事情——电线“爆裂”。实际上，它会像电灯泡灯丝一样发热并烧断，但原理相同。增加的电压即使不会立即损坏计算机，也会使元件过度损耗，长期下来会降低

它们的使用寿命。在下一部分中，我们将了解浪涌保护器如何防止此情况的发生。标准浪涌保护器会将来自电源插座的电流输送给电源板上插接的多个电气和电子设备。如果产生浪涌或尖峰，使电压超过了可接受的级别，浪涌保护器会将多出来的电流转移到电源插座的地线。在最常见的浪涌保护器中，都有一个称为金属氧化物变阻器

(Metal Oxide Varistor ，MOV的元件，用来转移多余的电压。如下图所示，MOV各火线和地线连接在一起。

MOV由三部分组成：中间是一根金属氧化物材料，由两个半导体连接着电源和地线。

这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时，半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之，当电压超过该特定值时，电子运动会发生变化，半导体电阻会大幅降低。如果电压正常，MO\会闲在一旁。而当电压过高时，MOW 以传导大量电流，消除多余的电压

C.浪涌保护器的作用：雷电放电可能发生在云层之间或云层内部，或云层对地之间；另外许多大容量电气设备的使用带来的内部浪涌，对供电系统（中国低压供电系统标准：AC 50Hz

220/380V ）和用电设备的影响以及防雷和防浪涌的保护，已成为人们关注的焦点。

云层与地之间的雷击放电，由一次或若干次单独的闪电组成，每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电，每次闪电之间大约相隔二十分之一秒