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漏电开关的动作原理及开关跳闸原因

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2020-06-10 09:05:18

有关漏电开关的动作原理,以及开关跳闸原因,漏电开关是用来防止漏电事故的发生,漏电保护器按脱扣方式不同分为电子式与电磁式两类,一起来了解下。

漏电开关的动作原理

漏电保护器的主要部件是个磁环感应器,火线和零线采用并列绕法在磁环上缠绕几圈,在磁环上还有个次级线圈。当同一相的火线和零线在正常工作时,电流产生的磁通正好抵销,在次级线圈不会感应出电压。

如果某一线有漏电,或未接零线,在磁环中通过的火线和零线的电流就会不平衡,而产生穿过磁环的磁通,在次级线圈中感应出电压,通过电磁铁使脱扣器动作跳闸。

单相线路的示意图,三相或三相四线线路的原理相同。

漏电开关的动作原理

漏电开关是用来防止漏电事故的发生,从而为人民安全带来保障,了解漏电开关的基本原理,显得尤为重要。

漏电保护开关的动作原理:在一个铁芯上有两个组:一个输入电流绕组和一个输出电流绕组,当无漏电时,输入电流和输出电流相等,在铁芯上二磁通的矢量和为零,就不会在第三个绕组上感应出电势,否则第三绕组上就会感应电压形成,经放大去推动执行机构,使开关跳闸。

有些电子设备如节能灯等工作时产生谐次波,由于各次谐波在铁芯中形成的磁通矢量和由于铁芯的磁滞作用而不能为零,于是就出现了类似漏电的假象,使漏电保护器频繁跳闸。

漏电将火线零线同时穿过一个O型磁环作为初级,次级用N匝输出去推动一个电磁机构,电磁机构动作则脱扣。原理是正常情况下火线和零线上的电流流进等于流出,所以感应出来的次级电压也为零,当火线或零线有一根线对地有接地电阻或短路,则 火线和零线上的电流出现电压差,通过次级感应出来,当到一定的差值就推动电磁机构脱开主回路。

正常工作时电路中除了工作电流外没有漏电流通过漏电保护器,此时流过零序互感器(检测互感器)的电流大小相等,方向相反,总和为零,互感器铁芯中感应磁通也等于零,二次绕组无输出,自动开关保持在接通状态,漏电保护器处于正常运行。当被保护电器与线路发生漏电或有人触电时,就有一个接地故障电流,使流过检测互感器内电流量和不为零,互感器铁芯中感应出现磁通,其二次绕组有感应电流产生,经放大后输出,使漏电脱扣器动作推动自动开关跳闸达到漏电保护的目的。

漏电保护器按脱扣方式不同分为电子式与电磁式两类: ①电磁脱扣型漏电保护器,以电磁脱扣器作为中间机 构,当发生漏电电流时使机构脱扣断开电源。 这种保护器缺点是:成本高、制作工艺要求复杂。优点 是:电磁元件抗干扰性强和抗冲击(过电流和过电压的冲击)能力强;不需要辅助电源;零电压和断相后的漏电特性不变。 ②电子式漏电保护器,以晶体管放大器作为中间机构,当发生漏电时由放大器放大后传给继电器,由继电器控制开关使其断开电源。

这种保护器优点:灵敏度高(可到5mA);整定误差小,制作工艺简单、成本低。缺点是:晶体管承受冲击能力较弱,抗环境干扰差;需要辅助工作电源(电子放大器一般需 要十几伏的直流电源),使漏电特性受工作电压波动的影响;当主电路缺相时,保护器会失去保护功能。

开关为什么会跳闸

空气开关是一种只要有短路现象,开关形成回路就会跳闸的开关。

脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。

当线路发生一般性过载时,过载电流虽不能使电磁脱扣器动作,但能使热元件产生一定热量,促使双金属片受热向上弯曲,推动杠杆使搭钩与锁扣脱开,将主触头分断,切断电源。

当线路发生短路或严重过载电流时,短路电流超过瞬时脱扣整定电流值,电磁脱扣器产生足够大的吸力,将衔铁吸合并撞击杠杆,使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开,锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断,切断电源。

开关的脱扣机构是一套连杆装置。当主触点通过操作机构闭合后,就被锁钩锁在合闸的位置。如果电路中发生故障,则有关的脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开,于是主触点在释放弹簧的作用下迅速分断。按照保护作用的不同,脱扣器可以分为过电流脱扣器及失压脱扣器等类型。

在正常情况下,过电流脱扣器的衔铁是释放着的;一旦发生严重过载或短路故障时,与主电路串联的线圈就将产生较强的电磁吸力把街铁往下吸引而顶开锁钩,使主触点断开。欠压脱扣器的工作恰恰相反,在电压正常时,电磁吸力吸住衔铁,主触点才得以闭合。一旦电压严重下降或断电时,衔铁就被释放而使主触点断开。当电源电压恢复正常时,必须重新合闸后才能工作,实现了失压保护。

因为绝缘方式有很多,有油开关,真空开关和其它惰性气体(六氟化硫气体)的开关。空气开关就是使用空气灭弧的开关,所以叫做空气开关。利用了空气来熄灭开关过程中产生的电弧。所以叫空气开关。

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