HY-MAG液压电磁式断路器.docx

1、H Y - M A G液 压 电 磁 式 断 路 器吴 振 平 陶 嘉 麒 编 著中 国 铁 道 出 版 社1 9 9 7 年 北 京( 京 ) 新 登 字 063 号内 容 简 介本 书 主 要 介 绍 了 电 路 保 护 器 件 HY - M AG 液 压 电 磁 式 断 路 器 的 基 本 工 作 原 理 及 结 构 、 选 用 方 法 、 安 装 与 维 护 等 。本 书 是 一 本 实 用 性 读 物 , 内 容 浅 显 易 懂 。 首 先 介 绍 了 低 压 断 路 器 的 作 用 、 类 型 、 基 本 功 用 及 性 能 要 求 , 分 析 现 用 的 熔 断 器 与 热 磁

2、式 断 路 器 存 在 的 问 题 ; 然 后 重 点 讲 述 了 H Y - M A G 液 压 电 磁 式 断 路 器 的 系 列 规 格 与 工 作 特 性 , 给 出 了 重 要 的 图 表 及 工 作 特 性 曲 线 , 具 体 介 绍 了 选 用 方 法 , 包 括 系 列 的 选 用 方 法 和 交 、 直 流 断 路 器 的 选 用 方 法 。 最 后 介 绍 了 低 压 大 电 流 液 压 电 磁 式 断 路 器 。本 书 不 仅 可 供 有 关 专 业 的 广 大 工 程 技 术 人 员 设 计 时 参 考 , 也 适 合 于 维 修 人 员 及 设 计 人 员 参 考 使

3、 用 , 也 可 作 为 大 专 院 校 有 关 专 业 学 生 的 课 外 补 充 读 物 。图 书 在 版 编 目 ( CIP ) 数 据H Y -M AG 液 压 电 磁 式 断 路 器 / 吴 振 平 , 陶 嘉 麒 编 著 .-北 京 : 中 国 铁 道 出 版 社 , 1997.7I SBN 7-113-02751-2 .H . 吴 陶 . 电 磁 断 路 器 .T M 561.6中 国 版 本 图 书 馆 CIP 数 据 核 字 ( 97) 第 16379 号H Y- M AG 液 压 电 磁 式 断 路 器吴 振 平 陶 嘉 麒 编 著 中 国 铁 道 出 版 社 出 版 发

4、行( 10 0 05 4 , 北 京 市 宣 武 区 右 安 门 西 街 8 号 )19 9 8 年 1 月 第 1 版 第 1 次 印 刷 中 国 铁 道 出 版 社 印 刷 厂 印 各 地 新 华 书 店 经 售开 本 : 78 7 1 0 92 1 / 1 6 印 张 : 5 .2 5 字 数 : 1 22 千 字印 数 : 1 - 0 0 00 0 定 价 : 1 0. 0 0 元版 权 所 有 盗 印 必 究凡 购 买 铁 道 版 的 图 书 , 如 有 缺 页 、 倒 页 、 脱 页 者 , 请 与 本 社 发 行 部 调 换 。前 言本 书 作 者 于 1993 年 初 开 始

5、接 触 HY - M A G 液 压 电 磁 式 断 路 器 , 通 过 多 次 实 验 室 试 验 , 确 认 这 种 断 路 器 的 优 越 性 能 , 决 心 引 进 代 替 电 源 屏 上 容 易 发 生 故 障 的 熔 断 器 。 几 经 周 折 , 终 于 得 到 锦 州 电 务 器 材 厂 与 天 津 铁 路 信 号 工 厂 的 支 持 , 并 于 1994 年 初 推 出 中 站 电 源 屏 样 品 一 套 , 在 北 京 展 览 时 获 得 信 号 部 门 各 级 领 导 的 好 评 。 锦 州 厂 第 一 台 中 站 屏 安 装 在 沈 山 线 高 岭 车 站 , 至 今未

6、 发 生 过 任 何 不 良 反 映 , 大 大 减 少 了 维 修 工 作 量 , 获 得 维 修 人 员 的 好 评 , 成 为 铁 路 上 第 一 台 大断 路 器 中 站 电 源 屏 。嗣 后 , 天 津 铁 路 信 号 工 厂 推 出 了 全 断 路 器 大 站 电 源 屏 , 并 于 1995 年 11 月 22 日 在 天 津 通过 了 部 级 鉴 定 。 铁 道 部 电 务 局 领 导 决 定 在 “九 五 ”计 划 中 更 新 电 源 屏 , 以 液 压 电 磁 式 断 路 器 取 代 熔 断 器 与 闸 刀 。 郑 州 铁 路 局 电 务 处 于 1996 年 上 半 年

7、率 先 改 造 了 六 个 车 站 的 大 站 电 源 屏 , 以 后 又 相 继 改 造 25 个 站 , 其 它 各 局 也 已 跟 进 , 发 展 迅 速 。但 是 , 关 于 这 方 面 的 技 术 资 料 , 除 了 低 压 断 路 器 公 司 提 供 的 产 品 样 本 外 , 目 前 只 有 作 者 写的 两 篇 介 绍 性 短 文 , 以 及 为 培 训 写 的 一 些 零 星 介 绍 外 , 国 内 还 没 有 一 本 有 系 统 的 全 面 介 绍 液 压 电 磁 式 断 路 器 的 结 构 、 工 作 原 理 、 各 种 系 列 断 路 器 的 技 术 性 能 及 选 用

8、 方 法 、 安 装 维 护 的 专 著 , 作者 也 经 常 接 到 使 用 单 位 询 问 有 关 的 问 题 。 由 此 可 见 , 一 部 完 整 的 专 著 对 今 后 推 广 使 用 是 急 需的 。 本 书 作 者 总 结 多 年 来 的 工 作 经 验 , 理 论 结 合 实 际 , 编 写 了 这 本 全 面 介 绍 这 类 断 路 器 的 专 著 , 主 要 介 绍 了 南 非 共 和 国 低 压 断 路 器 公 司 ( 简 称 CBI) 生 产 的 电 路 保 护 器 件 H Y- M A G 液 压 电磁 式 断 路 器 的 基 本 工 作 原 理 及 结 构 、 选

9、用 方 法 、 安 装 与 维 护 等 。本 书 是 一 本 实 用 性 读 物 , 内 容 浅 显 易 懂 , 着 重 于 实 用 , 对 理 论 问 题 只 作 初 步 介 绍 , 不 进 行 分 析 。 铁 路 信 号 电 源 屏 仅 使 用 成 品 断 路 器 , 不 从 事 生 产 制 造 , 即 使 设 计 人 员 也 仅 限 于 选 型 使 用 。 因 此 , 在 内 容 安 排 上 , 首 先 介 绍 低 压 断 路 器 的 作 用 、 类 型 及 对 其 要 求 与 选 用 的 基 本 原 则 , 分 析 现 用 的 熔 断 器 与 热 磁 式 断 路 器 存 在 的 问 题

10、 ; 然 后 是 本 书 所 要 讨 论 的 中 心 内 容 , 即 H Y - M AG 液 压 电 磁 式 断 路 器 的 系 列 规 格 与 工 作 特 性 , 给 出 了 重 要 的 图 表 及 工 作 特 性 曲 线 ; 选 用 方 法 , 包 括 系列 的 选 用 方 法 和 交 、 直 流 断 路 器 的 选 用 方 法 。 最 后 介 绍 了 低 压 大 电 流 液 压 电 磁 式 断 路 器 。本 书 适 合 于 维 修 人 员 及 设 计 人 员 参 考 使 用 , 也 可 作 为 大 专 院 校 有 关 专 业 学 生 的 课 外 读 物 ,以 扩 大 知 识 面 。本

11、书 在 编 写 过 程 中 , 得 到 CBI 及 香 港 百 欣 ( 中 国 ) 有 限 公 司 的 大 力 支 持 , 提 供 有 关 的 技 术资 料 , 及 时 供 应 试 用 中 急 需 的 断 路 器 。 锦 州 电 务 器 材 厂 冯 维 国 同 志 提 供 了 不 少 试 制 中 出 现 的 现象 与 问 题 , 协 助 在 厂 内 进 行 测 试 与 验 证 , 研 究 解 决 方 法 。 汤 顺 平 同 志 对 全 稿 进 行 了 打 印 和 文 字 校 对 , 并 承 担 了 全 书 插 图 的 绘 制 工 作 , 在 此 一 并 致 以 衷 心 的 感 谢 。由 于 我

12、 们 对 液 压 电 磁 式 断 路 器 了 解 不 够 , 因 此 必 然 存 在 很 多 缺 点 和 不 足 , 恳 切 希 望 使 用 本 断 路 器 的 工 厂 、 维 修 单 位 和 设 计 部 门 的 广 大 读 者 给 予 批 评 和 指 正 。编 者1997 年 5 月目 录第 一 章 概 论 11.1 低 压 断 路 器 的 作 用 与 类 型 11.2 低 压 断 路 器 的 基 本 功 用 11.3 对 低 压 断 路 器 的 性 能 要 求 21.4 选 用 断 路 器 的 一 般 原 则 3第 二 章 熔 断 器 与 热 磁 式 断 路 器 的 分 析 52.1 熔

13、断 器 52.2 自 复 式 熔 断 器 62.3 刀 开 关 与 刀 开 关 熔 断 器 组 合 72.4 刀 开 关 与 熔 断 器 使 用 中 的 问 题 72.5 热 磁 式 断 路 器 72.6 热 磁 式 断 路 器 的 功 能 分 析 8第 三 章 液 压 电 磁 式 断 路 器 103.1 HY - M AG 液 压 电 磁 式 断 路 器 的 结 构 和 工 作 原 理 103.2 灭 弧 原 理 与 电 弧 栅 的 作 用 113.3 液 压 电 磁 式 断 路 器 的 特 点 143.4 小 型 交 流 HY - M A G 液 压 电 磁 式 断 路 器 的 规 格 系

14、 列 与 技 术 参 数 153.5 小 型 液 压 电 磁 式 断 路 器 的 一 般 技 术 指 标 163.6 断 路 器 的 工 作 特 性 曲 线 173.7 小 型 直 流 断 路 器 183.8 漏 电 保 护 断 路 器 203.9 隔 离 器 233.10 小 型 断 路 器 的 安 装 与 维 护 25第 四 章 小 型 H Y- M AG 液 压 电 磁 式 断 路 器 的 选 用 314.1 配 电 用 断 路 器 的 选 用 314.1.1 SA - G3 系 列 交 流 断 路 器 324.1.2 SF - G3 系 列 交 流 断 路 器 324.1.3 关 于

15、HY - M A G 交 流 断 路 器 选 用 问 题 的 讨 论 334.2 直 流 断 路 器 的 选 用 344.3 关 于 直 流 断 路 器 选 用 问 题 的 讨 论 35第 五 章 专 用 小 型 H Y- M AG 液 压 电 磁 式 断 路 器 385.1 A 系 列 微 型 断 路 器 385.2 分 断 能 力 低 的 专 用 液 压 电 磁 式 断 路 器 3915.3 D 系 列 断 路 器 及 选 用 方 法 445.4 E 型 断 路 器 535.5 专 用 小 型 断 路 器 电 特 性 的 比 较 58第 六 章 H Y - M A G 低 压 大 电 流

16、液 压 电 磁 式 断 路 器 596.1 低 压 大 电 流 液 压 电 磁 式 断 路 器 的 工 作 原 理 与 特 点 596.2 模 压 机 箱 断 路 器 的 结 构 596.3 技 术 数 据 与 辅 助 设 备 ( 附 件 ) 606.4 漏 电 保 护 646.5 大 电 流 低 压 断 路 器 的 安 装 与 维 护 65第 七 章 H Y- MAG 液 压 电 磁 式 断 路 器 应 用 前 景 697.1 铁 路 信 号 系 统 697.2 铁 路 通 信 系 统 707.3 铁 路 客 车 的 配 电 系 统 707.4 配 电 所 70附 录 71附 录 1 SA

17、系 列 断 路 器 、 漏 电 保 护 断 路 器 及 隔 离 器 的 技 术 参 数 71附 录 2 SF 系 列 断 路 器 、 漏 电 保 护 断 路 器 及 隔 离 器 的 技 术 参 数 72附 录 3 小 型 直 流 断 路 器 的 技 术 参 数 73附 录 4 专 用 小 型 断 路 器 的 技 术 参 数 73附 录 5 模 压 机 箱 断 路 器 ( 低 压 大 电 流 断 路 器 ) 的 技 术 参 数 74参 考 书 目 76编 后 记 7721第 一 章 概 论低 压 断 路 器 是 一 种 电 路 保 护 器 件 , 用 在 额 定 交 流 电 压 1200V 或

18、直 流 电 压 1500V 以 下 的 由 供 电 系 统 和 用 电 设 备 组 成 的 电 路 中 , 主 要 作 用 是 保 护 、 控 制 、 转 换 及 接 通 或 断 开 供 电 电 源 。低 压 断 路 器 通 常 用 在 配 电 系 统 中 , 在 外 力 ( 例 如 手 动 ) 的 直 接 操 作 下 进 行 切 换 等 工 作 , 在 配 电 系 统 中 是 极 其 重 要 的 器 件 。 不 论 是 交 通 运 输 部 门 、 工 厂 企 业 、 矿 山 、 大 型 厅 堂 建 筑 、 军 事 系 统 , 以 及 民 用 建 筑 等 各 个 部 门 都 使 用 着 各 种

19、 类 型 的 低 压 断 路 器 。 按 照 使 用 要 求 , 正 确 选 择 低 压 断 路 器 成 为 一 个 重 要 问 题 , 直 接 关 系 到 生 产 与 生 活 。1.1 低 压 断 路 器 的 作 用 与 类 型低 压 断 路 器 的 类 型 很 多 , 但 在 配 电 系 统 中 常 用 的 有 刀 开 关 熔 断 器 组 合 、 热 磁 式 断 路 器( 一 般 称 为 空 气 开 关 ) , 与 新 近 引 进 的 液 压 电 磁 式 断 路 器 等 类 型 。 按 动 作 速 度 分 为 快 速 型 和 一 般 型 。 直 流 快 速 断 路 器 和 交 流 限 流

20、断 路 器 都 属 于 快 速 型 , 分 断时 间 大 致 为 7 20ms, 并 具 有 限 流 能 力 。按 结 构 可 分 为 万 能 式 和 塑 壳 式 两 种 。 万 能 式 断 路 器 的 结 构 变 化 方 式 很 多 , 具 有 多 种 脱 扣器 , 可 以 增 加 较 多 的 辅 助 触 头 , 以 及 各 种 操 作 机 构 。 通 常 在 选 择 断 路 器 时 , 特 别 是 大 电 流 断 路 器 基 本 上 是 万 能 型 , 适 于 作 主 保 护 断 路 器 。塑 壳 型 一 般 是 小 型 断 路 器 , 具 有 内 部 结 构 紧 凑 、 体 积 小 、

21、重 量 轻 、 价 格 低 及 使 用 安 全 等 特 点 , 适 于 独 立 安 装 , 通 常 为 支 路 保 护 开 关 。 额 定 电 流 在 200A 以 下 的 都 是 小 型 塑 壳 式 断 路 器 , 不能 增 加 辅 助 触 头 , 脱 扣 器 也 仅 限 于 过 载 和 短 路 脱 扣 。不 论 何 种 类 型 的 断 路 器 , 都 应 具 有 下 列 功 能 :( 1) 在 正 常 情 况 下 , 可 以 接 通 ( 闭 合 ) 、 切 断 ( 断 开 ) 供 电 电 网 与 负 载 之 间 的 电 路 , 以 实 现 停 电 、 供 电 和 转 换 电 路 的 目 的

22、 ;( 2) 在 供 电 电 网 或 负 载 出 现 不 正 常 的 情 况 时 , 例 如 过 载 、 短 路 、 失 压 或 欠 压 等 , 能 自 动 切 断 电 网 电 压 , 避 免 引 起 损 坏 设 备 或 发 生 人 身 伤 亡 事 故 , 以 及 引 起 火 灾 。1.2 低 压 断 路 器 的 基 本 功 用低 压 断 路 器 按 照 装 设 位 置 的 不 同 , 用 途 也 有 所 不 同 , 通 常 可 分 为 以 下 三 种 :( 1) 配 电 用 低 压 断 路 器 : 在 低 压 配 电 系 统 中 , 用 作 过 载 、 短 路 、 欠 压 或 失 压 的 保

23、 护 器 件 , 避 免 发 生 不 应 有 的 事 故 。配 电 用 低 压 断 路 器 分 为 选 择 型 和 非 选 择 型 两 种 。 非 选 择 型 的 保 护 特 性 比 较 简 单 , 一 般 作 为 配 电 支 路 的 负 载 端 开 关 和 电 动 机 保 护 开 关 。 这 类 断 路 器 大 部 分 是 塑 壳 式 断 路 器 , 全 部 器 件 都 安 装 在 密 封 的 塑 壳 内 。大 容 量 延 时 ( 0.05 0.15s ) 塑 壳 式 断 路 器 也 常 用 作 电 源 开 关 , 以 实 现 电 网 选 择 性 保 护 , 如 图 11 所 示 。2所 谓

24、 选 择 性 保 护 , 是 两 个 或 两 个 以 上 断 路 器 之 间 的 电 流 时 间 特 性 的 配 合 。 如 果 在 某 一 特 定 的 时 间 范 围 内 突 然 发 生 电 流 故 障 , 则 只有 在 此 范 围 内 的 断 路 器 脱 扣 , 而 在 此 范 围 外 的 断 路 器 不 动 作 , 从 而 将 受 故 障 影 响 的负 载 减 到 最 少 。 这 类 断 路 器 的 特 点 是 具 有 高 分 断 能 力 、 高 短 时 耐 受 电 流 能 力 , 以 及 短 路 延 时 保 护 特 性 。在 不 频 繁 操 作 的 情 况 下 , 保 护 电 动 机的

25、 断 路 器 也 用 以 起 动 电 动 机 。 由 于 电 动 机 图 1 1 选 择 性 保 护起 动 瞬 间 的 高 冲 击 电 流 , 过 载 脱 扣 器 需 要 高 瞬 时 动 作 整 定 值 , 避 开 起 动 电 流 的 冲 击 值 。( 2) 低 压 断 路 器 用 于 保 护 导 线 : 通 常 用 于 照 明 设 备 。 随 着 人 民 生 活 水 平 的 提 高 , 各 种 家 用 电 器 如 空 调 、 电 冰 箱 、 洗 衣 机 、 电 热 淋 浴 器 、 微 波 炉 、 彩 色 电 视 机 , 以 及 各 种 电 炊 具 的 应 用 越 来 越 广 泛 , 家 用

26、低 压 断 路 器 已 不 仅 限 于 保 护 照 明 设 备 , 也 广 泛 用 以 保 护 和 控 制 配 电 或 控 制 设 备 信 号 等 二 次 电 路 。( 3) 漏 电 保 护 断 路 器 ( 或 称 漏 电 开 关 ) : 漏 电 保 护 断 路 器 的 作 用 是 防 止 配 电 系 统 出 现 漏 电 现 象 时 对 人 身 安 全 的 危 害 , 当 人 体 触 电 时 , 漏 电 脱 扣 器 动 作 , 使 断 路 器 脱 扣 断 开 电 路 , 从 而 起 到 保 护 设 备 、 防 止 因 漏 电 引 发 火 灾 及 危 害 人 身 安 全 的 作 用 。漏 电 脱

27、 扣 器 是 对 漏 电 保 护 断 路 器 起 主 要 作 用 的 重 要 部 件 , 需 要 具 有 高 灵 敏 度 、 动 作 快 速 和 足 够 的 脱 扣 功 能 。小 型 漏 电 保 护 断 路 器 是 在 塑 壳 断 路 器 上 附 加 一 个 漏 电 保 护 脱 扣 器 。 断 路 器 部 分 和 一 般 交 流 断 路 器 相 同 , 漏 电 保 护 脱 扣 器 有 电 磁 式 电 流 动 作 型 、 电 压 动 作 型 和 集 成 电 路 电 流 动 作 型 。 一 般 小 型 断 路 器 都 采 用 集 成 电 路 电 流 动 作 型 漏 电 保 护 脱 扣 器 。 漏

28、电 保 护 脱 扣 器 应 按 照 保 护 对 象 选 择 合 适 的 漏 电 动 作 电 流 。从 以 上 讨 论 知 道 , 低 压 断 路 器 是 配 电 系 统 中 保 护 设 备 安 全 运 用 的 重 要 器 件 , 它 的 结 构 强 度 要 求 高 , 触 头 和 各 种 机 械 联 动 构 件 要 求 耐 磨 损 、 耐 腐 蚀 等 , 对 其 性 能 的 要 求 更 高 , 因 而 断 路 器 的 选 用 成 为 一 个 重 要 问 题 。1.3 对 低 压 断 路 器 的 性 能 要 求低 压 断 路 器 在 配 电 系 统 中 是 如 此 重 要 的 器 件 , 当 然

29、 对 其 性 能 的 要 求 也 是 极 其 严 格 的 。 性 能 分 为 对 机 械 部 分 的 要 求 及 对 电 性 能 的 要 求 。 对 机 械 性 能 的 要 求 主 要 是 原 材 料 质 量 要 选 用 得 当 、耐 磨 损 和 耐 腐 蚀 , 机 械 联 动 机 构 的 加 工 和 装 配 工 艺 要 精 密 可 靠 等 。 对 电 性 能 的 要 求 如 下 :( 1) 通 断 能 力 : 国 际 电 工 委 员 会 ( IE C) 157- 1 条 规 定 , 断 路 器 最 主 要 特 点 是 接 通 与 分 断 短路 电 流 的 能 力 , 即 所 谓 分 断 能

30、力 。 IE C 标 准 中 没 有 具 体 规 定 分 断 能 力 的 合 格 标 准 , 而 是 作 为 各 制 造 厂 间 的 一 项 竞 争 指 标 。 断 路 器 的 通 断 能 力 随 着 科 学 技 术 的 发 展 逐 步 提 高 。 一 个 制 造 厂 生 产 的 断 路 器 的 分 断 能 力 越 高 , 就 表 明 该 厂 产 品 先 进 , 具 有 较 强 的 市 场 竞 争 力 。( 2) 限 流 能 力 : 对 快 速 、 限 流 断 路 器 的 要 求 是 限 流 能 力 越 强 越 好 。 限 流 能 力 通 常 用 限 流 特 性 曲 线 表 示 , 如 图 1

31、2 所 示 。 在 直 角 坐 标 系 中 , 以 纵 坐 标 表 示 预 期 电 流 峰 值 , 横 坐 标 为 预 期 电 流 有 效 值 , 曲 线 就 表 示 相 应 的 实 际 分 断 电 流 。( 3) 保 护 特 性 : 断 路 器 的 保 护 特 性 包 括 过 载 电 流 脱 扣 器 的 保 护 特 性 、 低 电 压 保 护 、 漏 电 及 反3向 等 特 性 。 其 中 最 重 要 的 是 过 载 电 流 脱 扣 器 的 保 护 特 性 。 保 护 特 性 用 过 载 电 流 与 脱 扣 时 间 的 函 数 曲 线 表 示 , 参 阅 第 三 章 。为 了 实 现 选 择

32、 性 保 护 , 过 电 流 脱 扣 器 在 短路 电 流 范 围 内 应 保 证 有 一 定 的 短 路 延 时 范 围 , 并 可 分 为 2 3 级 , 分 级 应 保 证 二 极 之 间 的 选 择 性 断 开 , 即 上 一 级 短 路 延 时 的 返 回 时 间 应 大 于下 一 级 的 短 路 延 时 。用 于 保 护 电 动 机 的 断 路 器 应 具 有 较 高 的 过 电 流 脱 扣 器 的 瞬 时 整 定 值 , 或 适 当 的 延 时 动 作 , 避 免 起 动 电 流 的 冲 击 。( 4) 电 压 过 分 降 低 的 保 护 : 电 压 过 分 降 低 也 是 供

33、电 不 正 常 现 象 。 电 压 过 分 降 低 将 引 起 电 动 机 停 转 而 烧 毁 。 电 压 短 时 降 低 后 突 然 恢 复 正 常 ,使 电 动 机 受 到 不 适 当 的 起 动 转 矩 。 因 此 , 在 某 些 图 1 2 限 流 特 性 曲 线情 况 下 需 要 对 低 电 压 进 行 保 护 。 电 动 机 的 额 定 转 矩 大 于 负 载 转 矩 时 才 能 正 常 运 转 。 当 供 电 电 压 降 低 到 临 界 电 压 时 , 低 电 压 保 护 就 应 瞬 时 或 延 时 动 作 , 实 现 所 谓 欠 压 保 护 。 一 般 欠 压 脱 扣 器 的

34、动 作 电 压 范 围 是 额 定 电 压 的 35% 70% 。当 电 压 只 有 额 定 电 压 的 10% 35% , 就 处 于 失 压 状 态 , 这 时 失 压 脱 扣 器 动 作 , 实 现 失 压 保护 。配 电 系 统 用 的 小 型 塑 壳 断 路 器 都 没 有 欠 压 或 失 压 脱 扣 保 护 。 在 铁 路 信 号 电 源 屏 内 , 由 于 供电 电 压 经 过 调 压 、 稳 压 , 一 般 不 会 发 生 欠 压 和 失 压 现 象 , 所 以 断 路 器 中 只 有 过 载 脱 扣 器 。( 5) 寿 命 : 断 路 器 的 使 用 寿 命 是 以 闭 合

35、/ 断 开 ( O N/ OFF ) 操 作 次 数 来 表 示 。 经 过 一 定 的 操 作 次 数 后 , 如 触 头 、 轴 销 等 可 能 严 重 磨 损 , 需 要 维 修 才 能 继 续 使 用 。 因 此 , 对 断 路 器 的 寿 命 规 定 了 两 种 标 准 : 需 要 维 修 和 不 需 要 维 修 。 小 型 塑 壳 断 路 器 一 般 不 需 要 维 修 , 外 壳 是 密 封 的 , 完 成 规 定 的 使 用 操 作 次 数 后 就 予 以 更 换 。保 护 和 起 动 电 动 机 用 的 断 路 器 应 具 有 较 长 的 寿 命 。1.4 选 用 断 路 器

36、 的 一 般 原 则在 低 压 配 电 系 统 中 的 断 路 器 作 为 过 载 和 短 路 的 保 护 器 件 , 可 是 断 路 器 由 于 选 用 或 维 护 修理 不 当 , 也 有 可 能 发 生 误 动 或 不 动 作 , 失 去 应 有 的 保 护 作 用 , 造 成 事 故 。 因 此 , 选 用 时 应 按 照 断 路 器 所 处 的 部 位 及 工 作 条 件 , 以 及 与 相 邻 电 路 的 配 合 等 各 方 面 考 虑 选 用 断 路 器 。各 种 断 路 器 各 有 各 的 特 点 , 选 用 时 必 须 按 照 指 定 的 用 途 从 技 术 指 标 和 经

37、济 指 标 两 方 面 考虑 。确 定 结 构 类 型 后 , 就 可 以 选 择 性 能 参 数 。 除 了 断 路 器 的 额 定 电 压 、 额 定 电 流 与 通 断 能 力 外 ,最 重 要 的 是 确 定 过 载 电 流 脱 扣 器 的 整 定 电 流 值 和 保 护 特 性 及 其 与 相 邻 电 路 的 配 合 等 , 以 达 到较 理 想 的 协 调 工 作 。任 何 类 型 断 路 器 的 选 用 都 必 须 符 合 的 基 本 原 则 是 : ( 1) 断 路 器 的 额 定 电 压 线 路 额 定 电 压 ;( 2) 断 路 器 的 额 定 工 作 电 流 线 路 计

38、算 的 负 载 电 流 ;4( 3) 断 路 器 的 额 定 分 断 能 力 线 路 中 可 能 出 现 的 最 大 短 路 电 流 ( 按 有 效 值 计 算 ) ;( 4) 线 路 终 端 单 相 对 地 的 短 路 电 流 1.25 倍 断 路 器 瞬 时 ( 或 短 延 时 ) 脱 扣 器 整 定 电 流 值 。 这 对 负 载 电 流 小 、 配 电 线 较 长 的 情 况 尤 为 重 要 , 因 为 较 长 线 路 的 终 端 短 路 电 流 更 小 , 致 使断 路 器 不 能 脱 扣 , 失 去 单 相 对 地 短 路 时 的 保 护 作 用 。 对 这 种 情 况 必 须 采

39、 取 特 别 措 施 加 以 解 决 。 最 简 单 的 方 法 是 使 用 灵 敏 度 较 高 的 漏 电 保 护 器 , 但 变 压 器 的 中 性 点 应 接 地 。( 5) 断 路 器 欠 压 脱 扣 额 定 电 压 = 线 路 额 定 电 压 。 但 是 否 需 要 欠 压 保 护 取 决 于 使 用 要 求 。 小 电 流 低 压 断 路 器 主 要 用 于 配 电 支 路 , 所 以 都 不 设 欠 压 脱 扣 器 。( 6) 断 路 器 的 接 线 方 向 应 按 照 所 选 断 路 器 的 技 术 说 明 或 端 子 上 所 标 明 的 方 向 进 线 (“0”) 和出 线

40、“1”) , 除 非 技 术 文 件 上 有 说 明 , 安 装 时 不 可 接 反 。( 7) 在 保 证 安 全 运 用 的 前 提 下 , 应 尽 可 能 降 低 成 本 。 此 外 , 还 必 须 考 虑 断 路 器 不 同 用 途 的 特 点 加 以 选 用 。5第 二 章 熔 断 器 与 热 磁 式断 路 器 的 分 析我 国 目 前 使 用 较 多 的 电 路 保 护 器 件 是 熔 断 器 , 这 是 一 种 最 简 单 的 断 路 器 , 只 能 起 短 路 保 护 作 用 , 不 具 备 对 断 路 器 要 求 的 其 它 功 能 。 其 次 是 热 磁 式 断 路 器 ,

41、 通 常 称 为 空 气 开 关 , 它 具 有 对 断 路 器 要 求 的 各 种 性 能 , 但 也 存 在 着 严 重 不 足 之 处 , 限 制 了 它 的 使 用 范 围 。本 章 简 述 这 两 类 断 路 器 , 分 析 其 存 在 的 问 题 。2.1 熔 断 器熔 断 器 是 低 压 配 电 电 路 中 常 见 的 一 种 保 护 器 件 , 其 功 能 是 对 电 路 起 短 路 保 护 作 用 。 熔 断 器 串 联 在 被 保 护 电 路 中 , 当 通 过 熔 断 器 的 电 流 大 于 规 定 值 时 , 熔 断 器 内 的 熔 体 自 身 产 生 热 量 , 使

42、熔 体 熔 化 切 断 电 路 , 实 现 保 护 电 路 和 设 备 的 作 用 。 熔 体 一 般 用 电 阻 率 较 高 的 易 熔 合 金 制 成 , 例 如 铅 锡 合 金 丝 ( 通 常 称 为 保 险 丝 ) , 或 用 截 面 很 小 的 良 导 体 银 或 铜 制 成 的 线 状 或 片 状 的 熔 体 。熔 断 器 的 主 要 特 性 是 保 护 特 性 和 分 断 能 力 , 现 分 述 如 下 :( 1) 保 护 特 性 是 熔 断 时 间 与 通 过 电 流 之 间 的 关 系 。 图 21 表 示 通 过 熔 体 的 电 流 I 等 于 或 小 于 熔 体 的 额

43、定 电 流 I H 时 , 熔 断 时 间 为 无 限 大 , 即 不 熔 断 ; 短 路 电 流 流 过 熔 体 时 , 熔 体 迅 速 熔断 , 熔 断 时 间 越 短 越 好 。( 2) 分 断 能 力 , 指 熔 断 器 在 额 定 电 压 下 能 分 断 的 预 期 短 路 电 流 值 ;( 3) 熔 断 器 温 度 : 熔 断 器 支 持 件 在 正 常 使 用 条 件 下 持 续 通 过 额 定 电 流 时 , 在 支 持 件 规 定 的 额 定 接 受 功 率 下 , 温 升 不 应 超 过 规 定 的 极 限 值 ;( 4) 熔 断 体 在 正 常 使 用 下 持 续 通 过

44、 额 定 电 流 时 , 其 耗 散 功 率 不 应 超 过 正 常 值 ;( 5) 熔 断 器 在 正 常 使 用 时 , 在 所 承 受 的 电 压 作 用 下 不 应 失 去 绝 缘 性 能 ;图 2 1 熔 断 器 的 保 护 特 性( 6) 考 虑 到 电 动 机 的 起 动 特 性 , 过 载 特 性 规 定 为 5s ; 保 护 半 导 体 器 件 的 熔 断 器 的 过 载 特 性 应 与 硅 元 件 相 配 合 , 大 致 为 0.01 60s 之 间 。常 用 熔 断 器 的 类 型 大 致 有 以 下 三 种 :( 1) 插 入 式 熔 断 器 : 将 熔 丝 用 螺 丝

45、 固 定 在 瓷 盖 上 , 然 后 将 瓷 盖 插 入 底 座 ( 图 22) 。 铁 路 信 号 设 备 的 额 定 电 流 在 5A 以 上 的 常 用 这 种 熔 断 器 ;( 2) 管 式 熔 断 器 如 图 23 所 示 , 熔 丝 装 在 玻 璃 管 内 , 玻 璃 熔 断 管 装 在 底 座 上 。 管 式 熔 断 器 大 都 用 于 各 种 仪 表 和 铁 路 通 信 信 号 设 备 上 。在 铁 路 信 号 电 气 集 中 组 合 架 上 使 用 管 式 熔 断 器 , 作 为 交 流 和 直 流 电 源 的 短 路 保 护 。 熔 断 器 的 尺 寸 为 1 30, 安

46、装 在 保 安 板 上 , 如 图 24 所 示 。 信 号 常 用 的 管 式 熔 断 器 为 0.5A 、 1A 、 2A 、63A 、 5A 及 10A 等 六 种 , 熔 断 电 流 为 额 定 值 的 1.5 倍 , 熔 断 时 间 小 于 10s。图 2 2 插 入 式 熔 断 器 图 2 3 管 式 熔 断 器( 3) 螺 旋 式 熔 断 器 如 图 25 所 示 , 由 瓷 底 座 、 瓷 帽 及 熔 断 器 三 部 分 组 成 。 管 内 熔 体 是 银 丝 或 铜 丝 , 并 装 有 高 纯 度 石 英 砂 。 熔 断 管 上 有 一 红 点 , 熔 体 熔 断 后 红 点

47、 自 动 跳 出 作 为 指 示 。图 2 4 电 气 集 中 组 合 架 上 使 用 的 管 式 熔 断 器 图 2 5 螺 旋 式 熔 断 器铁 路 信 号 常 用 的 螺 旋 式 熔 断 器 的 额 定 电 流 值 为 15A 和 60A 两 种 。 15A 熔 断 器 内 可 安 装2A 、 4A 、 5A 、 6A 、 10A 和 15A 六 种 规 格 的 熔 断 管 ; 60A 熔 断 器 内 可 安 装 20A、 25A 、 30A 、 35A 、40A 、 50A 和 60A 七 种 规 格 的 熔 断 管 。 分 断 能 力 分 别 达 到 2kA 和 3. 5kA 。2.

48、2 自 复 式 熔 断 器自 复 式 熔 断 器 只 能 限 流 , 不 具 备 分 断 能 力 , 与 断 路 器 串 联 使 用 , 可 以 提 高 断 路 器 的 分 断 能力 , 而 且 可 以 多 次 使 用 。图 26 是 自 复 式 熔 断 器 的 基 本 结 构 。 在 正 常 情 况 下 , 电 流 从 端 子 1 通 过 氧 化 铍 制 成的 绝 缘 管 细 孔 中 的 金 属 钠 到 端 子 2 形 成 电 流 通 路 。 当 发 生 短 路 或 过 载 时 , 故 障 电 流 使 钠 急 剧 气 化 , 形 成 高 温 高 压 的 等 离 子 高 电 阻 状 态 ,限

49、制 短 路 电 流 增 加 。 活 塞 在 高 压 作 用 下 使 氩 气 压 缩 。 故 障 修 复 后 , 电 流 恢 复 正 常 , 钠 的 温 度 下 降 , 活 塞 在 压 缩 氩 气 的 作 用 下 回 到 原 来图 2 6 自 复 式 熔 断 器1 电 流 端 子 1 ; 2 熔 体 ; 3 绝 缘 管 ; 4 电 流 端 子 2;5 氩 气 ; 6 活 塞 ; 7 不 锈 钢 套 ; 8 填 充 剂 。的 位 置 。 因 此 , 自 复 式 熔 断 器 只 能 限 流 , 不 能 分 断 电 路 。72.3 刀 开 关 与 刀 开 关 熔 断 器 组 合刀 开 关 是 最 早 也 是 最 简 单 的 手 动 控 制 低 压 电 器 , 它 的 结 构 简 单 、 价 格 低 , 但 其 功 能 只 能 接 通 或 断 开 电 路 , 一 般 只 能 用 作 隔 离 电 源 的 开 关 , 以 便