开关元器件介绍

发布日期:2020-10-18 02:11   来源:未知   阅读:

  开关元器件介绍_电子/电路_工程科技_专业资料。断路器等电气元件简单介绍

  一、隔离开关 隔离开关:(我们所说的隔离开关,一般指的是高压隔离开关,即额定电压 在 1kv 及其以上的隔离开关)高压开关电器中使用最多的一种电器,在电路中起 隔离作用,它本身的工作原理及结构比较简单,但是由于使用量大,工作可靠性 要求高,对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。 隔离开关的主要特点: 1、是无灭弧能力,只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。 2、一般送电操作时:先合隔离开关,后合断路器或负荷类开关; 3、断电操作时:先断开断路器或负荷类开关,后断开隔离开关。 隔离开关的功能作用: 1、用于隔离电源,将高压检修设备与带电设备断开,使其间有一明显可看见的 断开点。 2、隔离开关与断路器配合,按系统运行方式的需要进行倒闸操作,以改变系统 运行接线、用以接通或断开小电流电路。 隔离开关的参数: 额定电压(KV)=回路标称电压*1.2/1.1 倍。 额定电流标准值应大于最大负载电流的 150%。 二、断路器 断路器:是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流,并能关合、在 规定的时间内承载和开断异常回路条件(包括短路条件)下的电流的开关装置。 断路器可用来分配电能, 不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行 保护, 当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能 相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。 而且在分断故障电流后一般不需 要变更零部件。目前,已获得了广泛的应用。 断路器按其使用范围分为高压断 路器,和低压断路器,高低压界线划分比较模糊,一般将 3kV 以上的称为高压电 器。 断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。 断路器的作用:切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大, 保证安全运行。而高压断路器要开断 1500V,电流为 1500-2000A 的电弧,这些 电弧可拉长至 2m 仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。 低压断路器也称为自动空气开关,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。 低压断路器具有多种保护功能(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。结构和工作原理低 压断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。 断路器的工作原理: 当短路时,大电流(一般 10 至 12 倍)产生的磁场克服反力弹簧,脱扣器拉 动操作机构动作,开关瞬时跳闸。 当过载时,电流变大,发热量加剧,双金属片变形到一定程度推动机构动作 (电流越大,动作时间越短)。 低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后,自由脱扣 机构将主触点锁在合闸位置上。 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和电源并联。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, 主触点断开主电路。 当电路过载时, 热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲,推动自由脱扣机构动作。当电路欠电 压时,欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远 距离控制用,在正常工作时,其线圈是断电的,在需要距离控制时,按下起动按 钮,使线圈通电,衔铁带动自由脱扣机构动作,使主触点断开。 现在有电子型的,使用互感器采集各相电流大小,与设定值比较,当电流异 常时微处理器发出信号,使电子脱扣器带动操作机构动作。 断路器的参数: 额定工作电压(Ue):这是断路器在正常(不间断的)的情况下工作的电压。 额定电流(In):配有专门的过电流脱扣继电器的断路器在制造厂家规定的环境 温度下所能无限承受的最大电流值,不会超过电流承受部件规定的温度限值。 短路继电器脱扣电流整定值(Im):短路脱扣继电器(瞬时或短延时)用于高故 障电流值出现时,使断路器快速跳闸,其跳闸极限 Im。 额定短路分断能力(Icu 或 Icn):断路器的额定短路分断电流是断路器能够分 断而不被损害的最高(预期的)电流值。标准中提供的电流值为故障电流交流分 量的均方根值,计算标准值时直流暂态分量(总在最坏的情况短路下出现)假定 为零。工业用断路器额定值(Icu)和家用断路器额定值(Icn)通常以 kA 均方 根值的形式给出。 短路分断能力(Ics):断路器的额定分断能力分为额定极限短路分断能力和额 定运行短路分断能力两种。 三、双电源切换开关 双电源切换开关: 就是因故停电自动切换到另外一个电源的开关。一般双电 源切换开关是广泛应用于高层建筑、小区、医院、机场、码头、消防、冶金、化 工、纺织等不允许停电的重要场所。 双电源切换开关的分类: 1、STS 静态开关:又叫静态转换开关,为电源二选一自动切换系统,第一 路出现故障后 STS 自动切换到第二路给负载供电(前提第二路电正常且和第一路 电基本同步),第二路故障的话 STS 自动切换到第一路给负载供电(前提第一路 电正常且和第二路电基本同步)。 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,以上所有电源间都需要同步装置以保 证两电源基本同步,否则 STS 无法切换。 主要由智能控制板,高速可控硅,断路器构成.其标准切换时间为≤8ms,不会造成 IT 类负载断电。 既对负载可靠供电,同时又能保证 STS 在不同相切换时的安全性。 2、ATS 自动转换开关: ATS 主要用在紧急供电系统,将负载电路从一个电源 自动换接至另一个(备用)电源的开关电器,以确保重要负荷连续、可靠运行。 ATS 为机械结构,转换时间为 100 毫秒以上,会造成负载断电。适合照明、电机 类负载。 四、接触器 接触器:分为交流接触器(电压 AC)和直流接触器(电压 DC),它应用于电力、 配电与用电。 接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭 合,以达到控制负载的电器。 接触器的作用: 因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制 (某些型别 可达 800 安培) 电路的装置, 所以经常运用于电动机做为控制对象﹐也可用作控 制工厂设备﹑电热器﹑工作母机和各样电力机组等电力负载, 接触器不仅能接通 和切断电路,而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大,适用于频繁 操作和远距离控制。是自动控制系统中的重要元件之一。 在工业电气中,接触器的型号很多,电流在 5A-1000A 的不等,其用处相当 广泛。 接触器的工作原理: 当接触器线圈通电后,线圈电流会产生磁场, 产生的磁场使静铁心产生电磁 吸力吸引动铁心,并带动交流接触器点动作,常闭触点断开,常开触点闭合,两 者是联动的。当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在释放弹簧的作用下释放,使 触点复原,常开触点断开,常闭触点闭合。直流接触器的工作原理跟温度开关的 原理有点相似。 五、电流互感器 电流互感器原理是依据电磁感应原理的。 电流互感器是由闭合的铁心和绕组 组成。它的一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有 线路的全部电流流过,二次侧绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中, 电流互感器在工作时, 它的二次侧回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路 串联线圈的阻抗很小, 电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧 大电流转换成二次侧小电流来测量 ,二次侧不可开路。 电流互感器的作用: 在发电、 变电、 输电、 配电和用电的线路中电流大小悬殊, 从几安到几万安都有。 为便于测量、 保护和控制需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压一般都 比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。 六、热继电器(与接触器一起使用) 热继电器的工作原理是由流入热元件的电流产生热量, 使有不同膨胀系数的 双金属片发生形变, 当形变达到一定距离时, 就推动连杆动作, 使控制电路断开, 从而使接触器失电,主电路断开,实现电动机的过载保护。继电器作为电动机的 过载保护元件, 以其体积小, 结构简单、 成本低等优点在生产中得到了广泛应用。 热继电器的参数: 额定电压: 热继电器能够正常工作的最高的电压值, 一般为交流 220V, 380V, 600V。 额定电流:热继电器的额定电流主要是指通过热继电器的电流 额定频率:一般而言,其额定频率按照 45~62HZ 设计。 整定电流范围: 整定电流的范围由本身的特性来决定。它描述的是在一定的 电流条件下热继电器的动作时间和电流的平方成反比。