2019年電氣工程師考試《基礎知識》要點總結(jié)4

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一、交流斷路器用于直流電路

交流斷路器可以派生為直流電路的保護，但必須注意三點改變：

1、過載和短路保護。

①過載長延時保護。采用熱動式(雙金屬元件)作過載長延時保護時，其動作源為I2R，交流的電流有效值與直流的平均值相等，因此不需要任何改制即可使用。但對大電流規(guī)格，采取電流互感器的二次側(cè)電流加熱者，則因互感器無法使用于直流電路而不能使用。

如果過載長延時脫扣器是采用全電磁式(液壓式，即油杯式)，則延時脫扣特性要變化，最小動作電流要變大110%—140%，因此，交流全電磁式脫扣器不能用于直流電路(如要用則要重新設計)。

②短路保護。

熱動—電磁型交流斷路器的短路保護是采用磁鐵系統(tǒng)的，它用于經(jīng)濾波后的整流電路(直流)，需將原交流的整定電流值乘上一個1.3的系數(shù)。全電磁型的短路保護與熱動電磁型相同。

2、斷路器的附件，如分勵脫扣器、欠電壓脫扣器、電動操作機構(gòu)等;分勵、欠電壓均為電壓線圈，只要電壓值一致，則用于交流系統(tǒng)的，不需作任何改變，就可用于直流系統(tǒng)。輔助、報警觸頭，交直流通用。電動操作機構(gòu)，用于直流時要重新設計。

3、由于直流電流不像交流有過零點的特性，直流的短路電流(甚至倍數(shù)不大的故障電流)的開斷;電弧的熄滅都有困難，因此接線應采用二極或三極串聯(lián)的辦法，增加斷口，使各斷口承擔一部分電弧能量。

二、欠電壓脫扣器

如果線路電壓降低到額定電壓的70%(稱為崩潰電壓)，將使電動機無法起動，照明器具暗淡無光，電阻爐發(fā)熱不足;而運行中的電動機，當其工作電壓降低至50%左右(稱為臨界電壓)，就要發(fā)生堵轉(zhuǎn)(拖不動負載，電動機停轉(zhuǎn))，電動機的電流急劇上長，達6IN，時間略長，電動機將被燒毀。為了避免上述情況的產(chǎn)生，就要求在斷路器上裝設欠電壓脫扣器。欠電壓脫扣器的動作電壓整定在(70%—35%)額定電壓。欠電壓脫扣器有瞬動式和延時式(有1s、3s、5s…-.·)兩種。延時式欠電壓脫扣器使用于主干線或重要支路，而瞬動式則常用于一般支路。對于供電質(zhì)量較差的地區(qū)，電壓本身波動較大，接近欠電壓脫扣器動作電壓上限值，這種情況不適宜使用欠電壓脫扣器。

三、安裝方式

斷路器的基本安裝方式是垂直安裝。但試驗表明，熱動式長延時脫扣器橫裝時，雖然散熱條件有些不同，但它的動作值變化不大，作為短路保護的電磁鐵，盡管反作用與重力有一些關系，橫裝時的誤差也不過5%—10%左右，因此，采用熱動—電磁式脫扣器的塑殼斷路器也可以橫裝或水平安裝。但脫扣器如是全電磁式(油杯脫扣器)，橫裝時動作值誤差高達20%—30%，鑒于此，裝油杯脫扣器的塑殼式斷路器只能垂直安裝。萬能式(框架式)斷路器只能垂直安裝，這與它的手柄操作方向有關，與彈簧的儲能操作有關，且電磁鐵釋放、閉合裝置、欠電壓脫扣器等與重力關系比塑殼式的要大，另外，很多萬能式斷路器還有抽屜式安裝，它們無法橫過來或水平操作。對此，所有的萬能式斷路器都規(guī)定要垂直安裝，且要求與垂直面的傾斜角不大于5。。

四、上下進線

如果導電連接(軟聯(lián)結(jié))，脫扣器與動、靜觸頭，滅弧室，出弧口等不在一個平面，如DZ5—20、TL一100C、TL—225B以及DWl5—1600、2500、4000和DW45等型號的斷路器，它們既可上進線(斷路器的“ON’’上端接電源線，“OFF"下端接負載)，也可下進線(“ON"上端接負載，“OFF"下端接電源)。但是大多數(shù)塑殼式斷路器(如HSMl、DZ20、TO、TG、H系列等)只能上進線而不能下進線，DWl5—630也是僅能上進線。其原因是：在短路電流被分斷時，上進線的動觸頭上沒有暫態(tài)恢復電壓的作用，分斷的條件較好。下接線時，因動觸桿的前面(上進線時是后面)有軟聯(lián)結(jié)、雙金屬、發(fā)熱元件等，動觸頭上有恢復電壓，分斷條件就嚴酷，燃弧時間要長，有可能導致相間擊穿短路。由于動觸頭多半是利用一公共軸聯(lián)動，其后緊連接著軟聯(lián)結(jié)和脫扣器，如果它們之間由于短路斷開產(chǎn)生電離氣體或?qū)щ妷m埃而使其絕緣下降，就容易造成相間短路。只能上進線的斷路器，倘因安裝條件限制，必須下進線，則要降低短路分斷能力，一般降20%—30%，預期短路電流大的多降，小的少降。

五、成套裝置

斷路器被安裝于成套裝置，如配電柜、分電屏等，當這些柜、屏通電后，其內(nèi)的各種電器產(chǎn)品(如刀開關、接觸器、斷路器等)和接線銅排都要發(fā)熱，以致柜體內(nèi)的環(huán)境溫度可達50—60℃。斷路器的動作特性、溫升試驗和環(huán)境溫度都有關系，例如HSM1、TO、TC.、CMl系列整定溫度都是+40。C，環(huán)境溫度高于+40。C，斷路器要早動作，而環(huán)境溫度低于+40。C，過載電流下也可能不會動作，因此，斷路器制造廠的樣本和說明書都提供了溫度補償曲線(或不同溫度下的整定電流值)。不采用熱動式過載長延時的脫扣器(如電子脫扣器或智能化脫扣器)，則電子元件的工作點會隨著溫度的升高發(fā)生飄移。據(jù)此，提出降容系數(shù)的問題。我們查閱了國內(nèi)外資料和對HSMl塑殼式斷路器的試驗(將斷路器置于50—60。C的烘箱中)，各種殼架等級電流和額定電流在高溫下的動作值表明，它們的額定工作電流值的降容系數(shù)在0.8—0.9之間。我們又對一種電子脫扣元件進行了測試(在+60。C下)，其額定電流在1600A及以上的降容系數(shù)在0.8—0.95左右。

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