智能断路器用脱扣器设计分析

《智能断路器用脱扣器设计分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、智能断路器用脱扣器设计分析　　摘要：断路器在电力系统中的广泛应用使得人们对断路器的研究越来越感兴趣，智能断路器用脱扣器作为断路器的核心部件，对它的设计分析是十分有必要的。本文通过对智能断路器用脱扣器的简单介绍，阐述了脱扣器设计的简单思路和设计要点。　　关键词：智能；断路器；脱扣器　　用电安全是每个人都关心的一个重要问题，智能断路器在控制和保护低压配电网络方面起着重要作用，脱扣器是智能断路器的核心部件，关系到智能断路器能否正常运行。脱扣器与断路器配合使用，能够在出现电力故障的时候断开断路器，起到触电

2、和漏点保护的作用。　　一、智能断路器用脱扣器的概况　　现代断路器结合计算机技术、微电子和新型传感器能够实现对断路器的智能控制。通过新型传感器和数字化控制系统相结合，完成数据的采集、整合和分析，检测出电力系统或者设备有缺陷和故障的地方，并且发出预警信号，同时微机控制系统通过分析出的结果来决定分合闸运动，并对执行机构发出调节信息，最后由执行机构接收控制信息来对机构进行操作，保证电力系统的正常运行。　　智能断路器用脱扣器能够实现电流过载长延时、短路短延时、瞬时三大保护，性能优越可靠。　　二、智能断路器用

3、脱扣器的设计原理　　智能断路器用脱扣器主要是为了对电路进行电流过载保护、短路短延时保护、瞬时保护三大功能，在电路电流发生故障的时候，不仅会影响设备的正常运行，损害机电设备，而且很可能造成安全问题。　　（一）电流过载保护　　电流过载是电路经常出现的一个问题。它是指电路的运行电流处于高于其额定电流的状态，此时由于电流过大，产生的热量也会增多，长期处于电流过载状态就会使用电设备受到损害，而且还会加快线路的老化。所以我们要避免长时间的过载，在脱扣器的设计过程中，通过对金属片热效应的设定，当线路因为过载所产

4、生的热量达到某一个设定值的时候，脱扣器就会发生脱口现象，断开电路，从而达到保护的目的。　　（二）短路短延时保护　　短路是指电源的正负极之间没有接任何负载的现象，通过欧姆定理I=U/R我们可以知道，当没有接负载的时候，电路中的电阻也就只剩下导线的电阻，而导线的电阻非常小，在电压不变的情况下就会产生巨大的瞬时电流。短时间的强电流冲击和高热量的产生不仅会损害机电设备，而且会对人体产生巨大的伤害。所以当电路发生短路故障的时候，脱扣器要在规定的时限内完成脱扣。在瞬时电流增大到超过门限电流的时候，断路器就开始

5、进行脱扣计时，当在规定的时限内电路电流始终超过门限电流时，脱扣器进行脱扣动作，反之，则检测下一次电流短路状况。　　（三）瞬时保护　　瞬时保护针对的是比短路电流更大的电流故障，在这种情况下就会产生极强的电磁场和电流冲击，在极短的时间内就会损害机电设备和危及人身安全。　　瞬时保护根据窗口实时运动的想法，运用三点窗函数每采集一次计算一次电流值进行故障诊断，如果窗函数连续移动三次所计算出的电流值都大于瞬时整定值，那么就发出脱扣动作，实现巡视保护[1]。　　三、脱扣器的选择　　脱扣器是进行电流保护的执行机构

6、，脱扣器执行力的强弱将直接影响断路器的使用效果。所以，了解脱扣器的性能，选择正确的脱扣器是非常重要的。　　（一）电磁脱扣器　　电磁脱扣器只能对电路起到短路保护的作用。当电路因为短路而产生强电流的时候，同时产生一个强磁场，通过电磁转换定理产生磁性，吸附衔铁克服衔铁另一端弹簧的恢复力，从而断开电路。从电磁脱扣器的工作原理来看，设计简单，成本低，对元件基本没有损伤，所以寿命长，同时受环境影响小，但是由于电磁脱扣器实现的是磁保护，所以只能针对短路保护，使用范围较窄，不能用于大型或者关键设备。　　（二）热磁

7、脱扣器　　顾名思义，热磁脱扣器就是针对磁保护和热保护。热元件是热磁脱扣器的核心部件，其组成是两片受热变形的金属片，当电流通过热磁脱扣器，热元件就会产生热量发生形变，当变形到一定程度的时候就会发生切断电路的动作，从而达到过载保护的目的。热磁脱扣器跟电磁脱扣器一样成本较低，但是相对较可靠，性能稳定，使用寿命较长，但是金属片的动作值误差比较大，而且热敏元件收环境影响较大。　　（三）电子脱扣器　　电子脱扣器可以提供以上所有的保护，通过对电子脱扣器电路的监控和控制，能够实现对其的调节，同时电子元件灵敏度高，

8、动作精确度高，结合现代电子计算机技术还可以实现远程监控，稳定性也很好，基本不受环境温度的影响，但是电子元件的成本过高，而且对生产电子元件的技术水平的要求较高，一般使用进口件，价格昂贵，不便维修和更换。　　（四）智能脱扣器　　智能脱扣器是在其内部安装一个微处理器，根据接收到的电流的信息进行分析，然后做出出判断，引导执行机构做出相应动作　　智能脱扣器反应灵敏，可操作性强，但是价格昂贵，同时对技术要求较高。　　四、智能断路器用脱扣器的设计要点　　（一）抗干扰能力　　脱扣器的工作环境中充满