低压电器-智能塑壳断路器脱扣器的设计原理

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1、低压电器•智能塑壳断路器脱扣器的设计原理低压电器-对于主要工作在低压配电网络屮的智能塑壳断路器来说,需要从运行现场采集的模拟信号主要有电压信号和电流信号。通过电流互感器将主线路一次侧的高电压、人电流转换成为电子电路可以处理的低电压、小电流信号，然后经信号调理电路对采集到的电信号进行滤波和整形，处理后的信号送入ARM处理器的A/D转换器的输入端，A/D转换器将模拟量信号转换为ARM处理器能够识别的数字量信号并送入预先设定的寄存器屮，Linux系统调用事先编写好的软件处理程序对采样值进行计算、处理，计算结果与程序预设的保护值进行比对，根据对比结果确定脱扣装置是

2、否盂要动作，执行什么样的动作。木章主要从信号计量和保护类型两方面讨论智能塑壳断路器的设计原理以及实现方法。保护功能的原理及实现设计的智能塑壳断路器脱扣器要实现的基本保护功能包括：三段电流保护(过载长延时、短路短延吋及短路瞬吋保护)、接地保护、漏电保护和电压保护功能。三段电流保护电流保护是智能塑壳断路器的主要保护功能，有过载长延吋、愆路鋭延吋和短路瞬吋保护。(1)过载长延时保护在电力系统的运行过程中，非常常见的一种非正常的运行状态就是系统过载。过载是指电力系统中供电线路上的电流高于线路木身额定电流的一种非正常的运行状态。过载电流不会立刻损坏电网和系统屮的用电

3、设备，但是如果过载电流长期存在得不到控制，将会造成导体过热，导体过热不仅会降低设备的电气强度和机械强度，长期发热还会使金属导体的抗拉强度明显卜•降，可能在短路故障时，被短路强电流产牛的短路电动力损坏，后果将十分严重。过载长延时保护采用反时限保护特性进行保护(断路墨的动作时间与故障电流值的平方数成反比)。(2)短路短延吋保护短路是指在电力系统中不同和导线之间或者导线与地线之间直接发牛•接触的现象。一旦发生短路故障，电力系统中的电压会降低，电流急速增大，对电力系统造成严重的危害：(1)急剧增人的短路电流将产生热效应，使电力系统屮的电气线路和用电设备因为过热而造

4、成绝缘损坏，其至造成导体的融化；(2)用路故障传播非常迅速，会破坏整个电力系统的稳定性，如果得不到及吋控制，甚至会造成电力系统的崩溃。在本断路器的设计屮，短路短延时保护分为两段，包括反时限保护段和定时限保护段。当短路电流小于1.51亡时，智能断路器的脱扣器具备反时限保护的特征，在这个范用内，短路故障电流相对断路器额定电流的倍数越小，脱扣器的动作延时时间就越长，它们Z间具备反比例关系。1是实际运行的主回路电流值即短路电流值，t2是短路短延时保护的动作时间整定值,T2是短路短延时保护的实际动作时间。短路短延时的反时限保护功能和过载长延时的一样,都是利用热效应来

5、判断脱扣器是否动作。当短路电流大于1.5Q时，断路器短路保护特性能够自动转换成为定时限保护，这种情况下短路短延时保护的动作时间与断路器的电流整定值无关，只要短路电流达到了这个区间，不管短路电流有多大，智能断路器的脱扣器都必须在整定时间内进行动作，因此将这种保护称Z为短路短延时的定时限保护。当短路故障电流大于断路器的整定电流值时，定时器即被启动，只要左时时间到了，就会触发断路器的脱扣动作。在定时时间内，假如短路故障电流值小于断路器的整定值，则定时限保护退出。(1)短路瞬时保护如路瞬时保护是一种十分常用的电力系统保护方式,它一定程度上是为了弥补矩路矩延时保护通

6、断能力不足的缺点而设计的，它的动作特性也为定时限，在保证可靠性和选择性的前提下，原则上动作时间是越短越好。通常情况下，为了提高传输能力和可靠性，电力系统屮的每条线路会被分成若干段，其中的每-•段都会有相应的断路器来保障电力线路的安全运行。按照电力系统继电保护装置的选择性要求，如果某一段线路发生了短路故障，该段内的断路器首先要进行动作，动作时间耍越快越好，也就是我们所说的瞬时保护。具他没有发牛短路故障的电力线路段屮的断路器，可以按照断路器的设定，延时一定时间之后再动作。瞬时保护是所冇电流保护当中速度最快的保护，通常情况下要求断路器要在20msZ内动作。接地保

7、护电力系统中严重的三相不平衡或是相线对地短路将会产生很大的中性线电流，从而引起接地故障。接地故障根据具故障形式可以分为两类：金屈性接地故障和电弧性接地故障。前者故障点发牛:熔焊，故障电流大；后者为故障点接触不良，生成电弧，阻抗很大，乂被称为接地电弧矩路，故障电流一般比较小。及时地切断发生接地故障的线路能够确保线路的热稳定，如果未能及时切断线路，将会产生很人的危险性，在发生接地故障的时间段里，与故障线路有关联的电气设备外露的导电部分対地和装置外的导电部分将会形成故障电压，这个故障电压可以使人遭受电击，严重的电弧或火花甚至会引发火灾和爆炸。接地保护功能的实现是

8、通过对电力系统或者用电设备的屮性线电流进行检测和保护。屮性线电流信