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小型直流专用断路器内部结构介绍及使用原理

2017/7/14 15:30:35

     

       小型直流专用断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后,自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联,欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器的衔铁吸合,使自由脱扣机构动作,主触点断开主电路。当电路过载时,热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲,推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时,欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用,在正常工作时,其线圈是断电的,在需要距离控制时,按下起动按钮,使线圈通电,衔铁带动自由脱扣机构动作,使主触点断开。

      小型直流专用断路器包含金属栅片的灭弧室、动静触头、操作机构和其他控制元器件组成。对于小型直流专用断路器,在开断过程中断口的电弧电压必须上升到足够高的水平,抵抗直流系统的电源电压迫使电流下降到零点,最后再迅速实现介质恢复过程完成开断。其电弧电压的建立可以采用拉长电弧、降低弧柱温度和提高近极压降等方法,而实际的断路器中经常将这些灭弧方法综合使用。

     在小型直流专用断路器的开断过程中,首先由操动机构驱动动静触头分离,动静触头之间产生的电弧将被机械运动拉长,同时在电流路径和电弧本身共同作用产生的磁吹力作用下,电弧被进一步拉长并将沿跑弧道向上运动。当电弧进入灭弧室后,弧柱在金属栅片的作用下被切割成若干个串联的短弧,一方面电弧被拉长,另一方面在金属表面会形成一连串的近极压降,再加上电弧还会受到栅片的冷却作用和器壁侵蚀蒸汽的影响。此时的电弧电压将会急剧上升,进而迫使回路电流迅速下降过零。值得注意的是,电弧运动和电弧电压上升是决定开断性能的根本原因,所以这种开断技术的关键在于控制电弧平稳、快速地进入灭弧室,迅速被切割成一段段短弧。因此,对电弧现象的研究工作与调控技术的发展是空气直流断路器的核心与关键所在。

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