2019年电气工程师考试《基础知识》要点总结4

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一、交流断路器用于直流电路

交流断路器可以派生为直流电路的保护，但必须注意三点改变：

1、过载和短路保护。

①过载长延时保护。采用热动式(双金属元件)作过载长延时保护时，其动作源为I2R，交流的电流有效值与直流的平均值相等，因此不需要任何改制即可使用。但对大电流规格，采取电流互感器的二次侧电流加热者，则因互感器无法使用于直流电路而不能使用。

如果过载长延时脱扣器是采用全电磁式(液压式，即油杯式)，则延时脱扣特性要变化，最小动作电流要变大110%—140%，因此，交流全电磁式脱扣器不能用于直流电路(如要用则要重新设计)。

②短路保护。

热动—电磁型交流断路器的短路保护是采用磁铁系统的，它用于经滤波后的整流电路(直流)，需将原交流的整定电流值乘上一个1.3的系数。全电磁型的短路保护与热动电磁型相同。

2、断路器的附件，如分励脱扣器、欠电压脱扣器、电动操作机构等;分励、欠电压均为电压线圈，只要电压值一致，则用于交流系统的，不需作任何改变，就可用于直流系统。辅助、报警触头，交直流通用。电动操作机构，用于直流时要重新设计。

3、由于直流电流不像交流有过零点的特性，直流的短路电流(甚至倍数不大的故障电流)的开断;电弧的熄灭都有困难，因此接线应采用二极或三极串联的办法，增加断口，使各断口承担一部分电弧能量。

二、欠电压脱扣器

如果线路电压降低到额定电压的70%(称为崩溃电压)，将使电动机无法起动，照明器具暗淡无光，电阻炉发热不足;而运行中的电动机，当其工作电压降低至50%左右(称为临界电压)，就要发生堵转(拖不动负载，电动机停转)，电动机的电流急剧上长，达6IN，时间略长，电动机将被烧毁。为了避免上述情况的产生，就要求在断路器上装设欠电压脱扣器。欠电压脱扣器的动作电压整定在(70%—35%)额定电压。欠电压脱扣器有瞬动式和延时式(有1s、3s、5s…-.·)两种。延时式欠电压脱扣器使用于主干线或重要支路，而瞬动式则常用于一般支路。对于供电质量较差的地区，电压本身波动较大，接近欠电压脱扣器动作电压上限值，这种情况不适宜使用欠电压脱扣器。

三、安装方式

断路器的基本安装方式是垂直安装。但试验表明，热动式长延时脱扣器横装时，虽然散热条件有些不同，但它的动作值变化不大，作为短路保护的电磁铁，尽管反作用与重力有一些关系，横装时的误差也不过5%—10%左右，因此，采用热动—电磁式脱扣器的塑壳断路器也可以横装或水平安装。但脱扣器如是全电磁式(油杯脱扣器)，横装时动作值误差高达20%—30%，鉴于此，装油杯脱扣器的塑壳式断路器只能垂直安装。万能式(框架式)断路器只能垂直安装，这与它的手柄操作方向有关，与弹簧的储能操作有关，且电磁铁释放、闭合装置、欠电压脱扣器等与重力关系比塑壳式的要大，另外，很多万能式断路器还有抽屉式安装，它们无法横过来或水平操作。对此，所有的万能式断路器都规定要垂直安装，且要求与垂直面的倾斜角不大于5。。

四、上下进线

如果导电连接(软联结)，脱扣器与动、静触头，灭弧室，出弧口等不在一个平面，如DZ5—20、TL一100C、TL—225B以及DWl5—1600、2500、4000和DW45等型号的断路器，它们既可上进线(断路器的“ON’’上端接电源线，“OFF"下端接负载)，也可下进线(“ON"上端接负载，“OFF"下端接电源)。但是大多数塑壳式断路器(如HSMl、DZ20、TO、TG、H系列等)只能上进线而不能下进线，DWl5—630也是仅能上进线。其原因是：在短路电流被分断时，上进线的动触头上没有暂态恢复电压的作用，分断的条件较好。下接线时，因动触杆的前面(上进线时是后面)有软联结、双金属、发热元件等，动触头上有恢复电压，分断条件就严酷，燃弧时间要长，有可能导致相间击穿短路。由于动触头多半是利用一公共轴联动，其后紧连接着软联结和脱扣器，如果它们之间由于短路断开产生电离气体或导电尘埃而使其绝缘下降，就容易造成相间短路。只能上进线的断路器，倘因安装条件限制，必须下进线，则要降低短路分断能力，一般降20%—30%，预期短路电流大的多降，小的少降。

五、成套装置

断路器被安装于成套装置，如配电柜、分电屏等，当这些柜、屏通电后，其内的各种电器产品(如刀开关、接触器、断路器等)和接线铜排都要发热，以致柜体内的环境温度可达50—60℃。断路器的动作特性、温升试验和环境温度都有关系，例如HSM1、TO、TC.、CMl系列整定温度都是+40。C，环境温度高于+40。C，断路器要早动作，而环境温度低于+40。C，过载电流下也可能不会动作，因此，断路器制造厂的样本和说明书都提供了温度补偿曲线(或不同温度下的整定电流值)。不采用热动式过载长延时的脱扣器(如电子脱扣器或智能化脱扣器)，则电子元件的工作点会随着温度的升高发生飘移。据此，提出降容系数的问题。我们查阅了国内外资料和对HSMl塑壳式断路器的试验(将断路器置于50—60。C的烘箱中)，各种壳架等级电流和额定电流在高温下的动作值表明，它们的额定工作电流值的降容系数在0.8—0.9之间。我们又对一种电子脱扣元件进行了测试(在+60。C下)，其额定电流在1600A及以上的降容系数在0.8—0.95左右。

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