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斷路器的檢測及工作
來源:網站 發布日期:2019-03-21 瀏覽量:90
關于電弧及故障電弧斷路器檢測的研究始于20世紀80年代末和90年代初的美國。利用電弧放電的光、熱、聲和電磁等特性,主要的電弧檢測及故障識別方法:

1依據電弧波形特性:通過判斷電流波形導數以及累積電弧周期是否均超過設定閥值來識別電弧故障。

2依據電弧高頻能量突變:故障電弧斷路器通過檢測電流信號高頻部分的能量突變識別電弧,并通過檢測電弧次數來識別電弧故障。

3采用高頻小波變換:對負載電流高頻取樣,計算非過零離散小波系數,連同低頻電流過零信號確定是否滿足閾值。

4采用傅式變換:采用短時傅利葉變換分析采樣信號的基波分量、奇次和偶次諧波分量的變化,提取和判斷串聯電弧故障特征。

5采用時頻分析:故障電弧斷路器基于反映電流突變的高低脈沖經延時衰減時間的差異,以高于和低于閾值的時域作為判斷依據。

6采用高頻信號對比:通過判斷周期性產生的高頻電流是否區別于正常的開關電弧,并檢測頻譜范圍是否區別于由于電力電子器件等應用產生的普通高頻諧波。

7采用弧光波長切換:故障電弧斷路器將所接收到的電弧光中的紫外光變換為可見光,由光電轉換器轉換成觸發信號。

故障電弧斷路器的工作原理:

       故障電弧斷路器一般由觸頭系統、滅弧系統、操作機構、脫扣器、外殼等構成。當短路時,大電流(一般10至12倍)產生的磁場克服反力彈簧,脫扣器拉動操作機構動作,開關瞬時跳閘。當過載時,電流變大,發熱量加劇,雙金屬片變形到一定程度推動機構動作(電流越大,動作時間越短)。
       現在有電子型的,使用互感器采集各相電流大小,與設定值比較,當電流異常時微處理器發出信號,使電子脫扣器帶動操作機構動作。
       斷路器的作用是切斷和接通負荷電路,以及切斷故障電路,防止事故擴大,保證安全運行。而高壓斷路器要開斷1500V,電流為1500-2000A的電弧,這些電弧可拉長至2m仍然繼續燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。
吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱游離,另一方面通過吹弧拉長電弧加強帶電粒子的復合和擴散,同時把弧隙中的帶電粒子吹散,迅速恢復介質的絕緣強度。
       低壓斷路器也稱為自動空氣開關,可用來接通和分斷負載電路,也可用來控制不頻繁起動的電動機。它功能相當于閘刀開關、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和,是低壓配電網中一種重要的保護電器。
低壓斷路器具有多種保護功能(過載、短路、欠電壓保護等)、動作值可調、分斷能力高、操作方便、安全等優點,所以目前被廣泛應用。結構和工作原理低壓斷路器由操作機構、觸點、保護裝置(各種脫扣器)、滅弧系統等組成。
       低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后,自由脫扣機構將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯,欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯。當電路發生短路或嚴重過載時,過電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機構動作,主觸點斷開主電路。當電路過載時,熱脫扣器的熱元件發熱使雙金屬片上彎曲,推動自由脫扣機構動作。當電路欠電壓時,欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用,在正常工作時,其線圈是斷電的,在需要距離控制時,按下起動按鈕,使線圈通電,銜鐵帶動自由脫扣機構動作,使主觸點斷開。
       故障電弧斷路器主要作用是分配電能,不頻繁地啟動異步電動機,對電源線路及電動機等實行保護,當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路,其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件。目前,已獲得了廣泛的應用。
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