《電子技術應用》
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斷路器的概念及旋轉開關在斷路器中的應用
摘要: 電路中,通常將能夠根據一定的電路狀況而將某一部分電路斷開的電子元器件稱為斷路器斷路器是配電系統中主要保護電器之一,也是功能最完善保護電器,其主要作用是作為短路、過載、接故障、失壓以及欠電壓保護。不同需要,斷路器可配備不同繼電器或脫扣器。脫扣器是斷路器總體一個組成部分,而繼電器,則與斷路器操作機構相連欠電壓脫扣器、分勵脫器來控制斷路器。
Abstract:
Key words :

斷路器定義
電路中,通常將能夠根據一定的電路狀況而將某一部分電路斷開的電子元器件稱為斷路器

斷路器是配電系統中主要 保護電器之一,也是功能最完善 保護電器,其主要作用是作為短路、過載、接 故障、失壓以及欠電壓保護。 不同需要,斷路器可配備不同 繼電器或脫扣器。脫扣器是斷路器總體 一個組成部分,而繼電器,則 與斷路器操作機構相連 欠電壓脫扣器、分勵脫器來控制斷路器。低壓斷路器一般由脫扣器來完成其保護功能。
斷路器分類
一、熱斷路器

二、磁斷路器

三、通地漏泄保護器

一、熱斷路器
熱斷路器采用一個與電路串聯的雙金屬片。電流在過載期間產生的熱量會使雙金屬片變形,從而使斷路器跳閘。與保險絲相比,熱保護器有一個顯著的優點,就是在跳閘后能夠重新復位。它們還可以用作被保護設備的電源接通/關斷開關。
隨著溫度的升高,熱斷路器的跳閘速度加快,并常常會在較低的電流電平下發生跳閘。當斷路器和系統暴露于同一熱源時,這一特性往往很有用處。
在這種情況下,保護電路能夠跟蹤設備在更高的溫度下對于增強配線保護的需求。如果一個熱斷路器安裝在與被保護設備分離的環境下,則變化的環境溫度所造成的影響可以由一個補償型熱雙金屬片進行校正。例如,位于飛機座艙外面的斷路器是溫度補償型的,這樣其跳閘特性不會隨飛行中常見的溫度波動而發生變化。
此外,由于熱斷路器內部固有的閂鎖機理,使其對沖擊和振動極不敏感。目前,有些高性能的電路保護器件提供了專門針對極大沖擊和振動環境的斷路器。
需要進行熱電路保護的應用包括家用電器、交通、船舶、配電盤、醫療設備、視聽設備、電源和運動器械等。
二、磁斷路器
磁斷路器為大多數設計問題提供了精度和可靠性較高的成本效益型解決方案。
磁斷路器的過流檢測機理是只對被保護電路里的電流變化做出響應,由于其電流感應螺線管受環境溫度變化的影響不大,因此磁斷路器具有溫度穩定性,不會像熱斷路器那樣明顯地受到環境溫度變化的影響。
磁斷路器沒有預熱階段,因此不會減緩斷路器對過載的響應速度,從過載結束到其復位之前沒有冷卻期。
可以從四個獨立的方面對磁斷路器的特性進行有針對性的調整:斷路器所需的電路;跳閘點(以安培計);延遲時間(以秒計)和浪涌處理能力。對這些因素所做的調整對斷路器短路分斷能力的影響極小。
一般而言,目前有三種跳閘時間延遲曲線各不相同的磁斷路器可供選擇:慢速、中速和快速。當對級聯電路和判別電路中的斷路器進行匹配時,這些可供選擇的曲線為設計師提供了很高的設計靈活性。
此外,對于常常需要承受巨大涌入電流的設備,還可以選擇具備特殊涌入結構的磁斷路器。但是,當設備位置不穩定時,由于磁斷路器的跳閘次數會因螺線管的運動受重力的影響而發生變化,此時熱斷路器或許是一個比較好的選擇。
磁斷路器的應用領域涵蓋了很多市場,比如電信、船舶、電器、工業自動化和控制以及醫療設備。
三、通地漏泄保護器
通地漏泄保護器(如Carling公司的SmartGuard系列)的工作方式與磁斷路器相同,能夠提供用戶定制的過載和短路保護級。此外,它們采用創新電子技術進行檢測并避免通地漏泄。
除了少量漏泄外,返回電源的電流與從電源流出的電流數值相等。如果經過通地漏泄保護器后,電源流出和返回的電流值之差超過了漏泄靈敏度的設定值,則保護器將跳閘,且LED指示燈點亮,向操作人員發出提示,從而具備了“智能化”的特點。
LED指示燈清楚地顯示了由于通地漏泄所導致的跳閘。這種保護有助于避免嚴重的設備損壞和火災。其應用包括電阻和阻抗加熱系統、電信、劇場照明、船舶控制臺、辦公設備、醫療設備、工業自動化和控制以及UPS系統。
斷路器產業分析
低壓斷路的市場容量與電力事業的發展是緊密相連的。據測算2001~2005全國發電量增幅在4%左右,2008~2010年在4.5%左右;在10年內電力彈性系數平均為0.6左右。這樣,2001~2005年全國每年增發電量680~770億KW·h。2006~2010午每年均增發電量 660~770億NW.h,預計2001~2010年每年均新增裝機容量為21GW左右。按照經驗配套比計算,每年需要低壓框架式斷路器約48萬臺,塑殼式斷路器482萬臺。
我國低壓斷路器產品出口東南亞國家的數量比較大,由于國家對機電產品出口的重視、扶持及鼓勵,東南亞金融危機的好轉都有利于低壓斷路器的出口。總之,可以預見我國低壓斷路器市場容量會穩步增長,前景是樂觀的。
1.產品市場走向 根據國家政策走向,在今后一段時期內低壓斷路器產品結構還需要進一步調整。工藝落后、體積大、能耗高又污染環境的產品將被淘汰,而智能化、機電一體化的產品市場將會不斷擴大
2 市場競爭的特點 我國低壓斷路器制造業面臨著供大于求的嚴峻形勢。由于電力、石化、建筑等產業的大發展,給低壓斷路器制造業的發展提供了很好的機遇,但是目前國內低壓斷路器生產企業數量太多,再加上國外一些電器公司面對著中國這個巨大的市場也一涌而上,更加劇了競爭的激烈程度
3競爭并不平等,質優未必市場優。我國正處于經濟體制轉軌過程中,各種不平等競爭現象存在于供銷環節中。按照市場規律,優質應價優,或者相同價格條件下質量好的產品銷路應該更好,但現實未必如此。 4 在科技含量較高的產品競爭中,原來的骨干企業(或重點企業)與民營企業相比仍占有很大優勢
斷路器結構分析
1斷路器附件的種類
   分為機內附件和機外附件兩類。
   機內附件是安裝在斷路器內部的附屬裝置,包括分勵脫扣器、欠電壓脫扣器、輔助開關和報警開關等四種。機外附件則是安裝在斷路器外部的附屬裝置,包括輔助手柄、外部操作手柄、電操機構、手柄閉鎖裝置、機械聯鎖裝置、電氣聯鎖裝置、板后接線裝置、插入式安裝臺和輔助接點裝置等。

2表示斷路器狀態的附件
   輔助開關和報警開關的區別在于:
   輔助開關主要用于斷路器的分合狀態的顯示,通過斷路器的分合對其他相關電器實施控制或聯鎖,報警開關主要用于斷路器因故障而斷開時的狀態顯示,在斷路器負載發生故障時及時向其他相關電器實施控制或聯鎖。

3實現斷路器欠電壓保護功能的附件
   欠電壓脫扣器是一種保護性附件,當電源電壓下降到欠電壓脫扣器額定電壓的35%~70%時,欠電壓脫扣器能使斷路器脫扣;當電源電壓低于欠電壓脫扣器額定電壓的35%時,欠電壓脫扣器能保證斷路器不合閘;當電源電壓高于欠電壓脫扣器額定電壓的85%時,欠電壓脫扣器能保證斷路器正常工作。  
4實現斷路器操作功能的附件
(1)分勵脫扣器是一種實現斷路器的遠距離分閘的附件,通常用于應急狀態下對斷路器進行遠距離分閘操作和作為漏電繼電器等保護電器的執行元件。
(2)電操機構也是一種遠距離操作斷路器的機外附件,既可用來實現斷路器的遠距離分閘操作,也能實現斷路器的合閘操作。
(3)輔助手柄一般用于600A及以上的大容量斷路器上,進行手動分合閘操作。
(4)外部操作手柄是一種具有將斷路器的上下扳動操作轉換成旋轉操作功能的機外附件。
5實現斷路器鎖定功能和聯鎖功能的附件
(1)手柄閉鎖裝置是一種能使斷路器操作手柄可靠地處于打開或閉合位置(即分閘或合閘鎖定),而在機械上并不影響斷路器自由脫扣的保護裝置
(2)機械聯鎖裝置也是一種保護裝置,主要用于雙電源供電電路中兩臺斷路器不可同時通電的場合。
(3)電氣聯鎖裝置(也稱自動電源切換裝置)為自動實現切換的雙電源保護裝置。
6 實現斷路器多種安裝接線方式的附件
   斷路器的安裝接線方式除最常見的板前接線方式外,還有板后接線方式和插入式接線方式。
(1)板后接線方式采用板后接線裝置。
(2)插入式接線方式采用插入式安裝臺。
7其他
   輔助接點裝置是專門為帶有機內附件的插入式接線方式配套的附屬裝置。
   電操機構不僅是一種遠距離操作斷路器的機外附件,也常用于630A以上開關的現場操作(大開關手操較費力)。
   塑殼斷路器的安裝方式和接線方式并不是一回事。按安裝方式分有固定式(適用于抽屜柜),插入式/抽出式(適用于固定柜);按接線方式分,不論固定式和插入式/抽出式,都有板前接線、板后接線,有些產品有專用的電纜或母線的前/后接線端子。
ROTARY SWITCH在斷路器應用
DIP SW主要應用在智能斷路器附件
目前智能斷路器從外觀看大致分為兩種,一種采用TFT,另外一種采用機械式操作.目前ROTARY SW或DIP SW多應用于機械式方面
常用10位ROTARY SWITCH
ROTARY SWITCH在斷路器應用-專業生產廠家RD解釋說明ROTARY SW應用
編碼旋鈕開關,在現在的智能型斷路器上的應用還是比較廣泛的.
因為現在的斷路器的應用場合很廣泛的,而且在實際的應用中保護的設備等不盡相同.這就要求
智能斷路器需要有不同的檔位,來適應用戶對于保護電流大小,保護時間不同的需要.為此在一個斷路器上就可能需要幾個這種旋鈕開關.
它的實現原理其實是比較簡單的,一般在旋鈕的公共腳上接上一個低電平的信號,其他腳通過
上拉電阻后接到單片機的.當旋轉旋鈕開關把引腳與公共腳接通時,那個腳上的高低平就變為低電平,
這樣單片機就知道此時旋鈕開關的位置了.對應不同的位置,單片機就可以實現不同設置值了。

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