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漏電斷路器工作原理_技術參數

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  內漏電斷路器工作原理_技術參數3.1 DZ47LE漏電斷路器由于DZ47LE漏電斷路器包括DZ47小型斷路器部分,因此DZ47小型斷路器不單獨講述。3.1.1 產品型號及其含義 3.1.2 分類3.1....
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漏電斷路器工作原理_技術參數
3.1 DZ47LE漏電斷路器
由于DZ47LE漏電斷路器包括DZ47小型斷路器部分,因此DZ47小型斷路器不單獨講述。

3.1.1 產品型號及其含義
3.1.2 分類
3.1.2.1 按殼架等級額定電流分:32A、63A、100A三種。(這與DZ47是相同的、是公共部分)
3.1.2.2 按額定電流分(這與DZ47是相同的、是公共部分)
3.1.2.3 殼架等級32A時有6A、10A、16A、20A、25A、32A;
3.1.2.4 殼架等級32A時有10A、16A、20A、25A、32A、40A 50A、63A;
3.1.2.5 殼架等級100A時有63A、80A、100A;(這與DZ47是相同的、是公共部分)
3.1.2.6 按極數分:1P+N、2P、3P、3P+N、4P(P表示極數、DZ47只有1P、2P、3P、4P之分);
3.1.2.7 按保護種類分:有帶過壓保護和不帶過壓保護二種
3.1.2.8 按瞬時脫扣器特性分:B型 、C型 D型;(這與DZ47是相同的、是公共部分)
3.1.2.9 按額定剩余動作電流分:0.03A、0.05A、0.1A、0.3A
3.2 產品結構和工作原理
3.2.1 結構
漏電斷路器由DZ47系列斷路器和漏電保護器(習慣上稱之為脫扣器)組裝而成。
斷路器部分主要由1)過電流脫扣器(包括過載和短路脫扣器);2)滅弧裝置;3)觸頭系統; 4)外殼和接線端子;5)操作機構。如下圖1所示:
漏電保護器(脫扣器)部分主要由1)電子組件板;2)零序電流互感器;3)漏電脫扣器(由線圈、鐵芯、彈簧等組成);4)漏電指示部分及試驗按扭等組成。如下圖2所示。
漏電斷路器與漏電保護器(脫扣器)二部分合并起來就構成一個完整的漏電斷路器,具有過載、 短路、漏電保護功能,根據客戶要求還可增加過壓保護功能,過壓保護功能的實現是由漏電保護器的電子組件板增加而實現的。
3.2.2 工作原理
斷路器的過載保護功能的實現是利用雙金屬隨著溫度升高而定向按規律彎曲的原理,正常電流(1.13In)彎曲角度不大,因此推力不足以使脫扣機構脫扣,當達過載電流(1.45In)彎曲角度大,推力足以推動脫扣機構使開關斷開。
斷路器的短路保護功能是是由瞬時脫扣器來實現的,前面對瞬時脫扣器的結構作了初步介紹,根據F=IN(吸力與電流與匝數之積成正比)分析,由于瞬時脫扣器線圈匝數少(一般只有10匝以下),雖然瞬時脫扣器串接在電路中,電路正常工作時,由于匝數少,正常工作電流產生的吸力不足以克服彈簧的反作用力,因此線路能正常工作,但對于短路電流來說,由于產生的電流與正常工作的電流相比相差幾倍以至幾十倍或更大,線圈匝數沒變,但電流增加幾倍以至幾十倍,因此吸力也增加了幾倍以至幾十倍,只要反力彈簧選擇合理,都能符合B型、C型、D型瞬時脫扣器的整定要求。
漏電保護器的原理:
當線路的剩余電流達到額定動作值時,由零序電流互感器感應的信號電壓經電子組件板判別放 大帶動脫扣器,從而帶動DZ47部分斷開、切斷電源進行保護。
下面是不同極數的漏電斷路器的漏電示意圖:

不同極數的漏電斷路器的漏電示意圖

漏電斷路器無泄漏電流符合下列電工學原理:
1)ⅰA(B、C)+ⅰN=0(適合圖1、1P+N;圖2,2P)
2)ⅰA+ⅰB +ⅰC=0 (適合圖3、3P )
3)ⅰA+ⅰB +ⅰC+ⅰN =0(適合圖4、3P+N、4P)
表達的意思是:當所有接在負載的電源線都受漏電斷路器控制并經過零序電流互感器,無漏電時,上面原理成立,但有泄漏電流上面的表達式就不一樣,如下:
4)ⅰA(B、C)+ⅰN=ⅰX(適合圖1、1P+N;圖2,2P)
5)ⅰA+ⅰB +ⅰC= ⅰX (適合圖3、3P )
6)ⅰA+ⅰB +ⅰC+ⅰN =ⅰX (適合圖4、3P+N、4P)
ⅰX表示泄漏電流,零序電流互感器當泄漏電流為0時不會感應出電壓,保護器不會動作,當泄漏電流不為0,零序電流互感器感應出電壓,當泄漏電流大于或等于保護器的整定漏電動作電流時,開關動作切斷電源自我保護。
在實際的供電電路中客觀上存在一定的泄漏電流,只是因為絕緣阻值的不同,泄漏電流則不同,在漏電保護器的技術指標中規定有額定漏電不動作電流與額定漏電動作電流,額定漏電不動作電流是額定漏電動作電流的1/2,這表明在實際產品的運行中允許合理的泄漏電流存在。
下面給出一個最基本的漏電保護器原理圖與大家共同分析:

漏電保護器原理圖


分析:1)當無漏電流或漏電流達不到動作電流時,零序電流以感應出的電壓不足以觸發可控硅G 極(控制極),此時A極(陽極)與K極(陰極)之間相當于一個大電阻達1M(1M=1000000歐姆)以上,脫扣器線圈(只有30多歐姆),脫扣器線圈與可控硅等效于串聯狀態,如下圖所示:

脫扣器線圈與可控硅串聯狀態


由于可控硅的等效電阻遠遠大于脫扣器線圈的電阻值,因此幾乎全部電壓加在可控硅的A與K兩端,脫扣器同乎無壓降,微小的電壓不能帶動脫扣器工作,因此保護器處于守侯狀態,當有漏電流發生,達漏電動作電流時G極觸發,A與K兩端完全導通,電阻幾乎為0,此時全部壓降加在脫扣線圈兩端,脫扣器線圈產生足夠大的吸力,帶動脫扣機構動作,從而切斷電源,實現自我保護。
3.3 產品的主要技術參數
3.3.1 漏電斷路器的分斷能力見下表:
殼架等級額定電流(Inm A)
加中
性線
額定
電流
In(A)
額定短路通斷能力
過電流瞬時脫扣器        類型
電壓
V)
通斷
能力
Im(A)
COS¢
32
1
N
6、10、16、25、32、
230
6000
0.7
C
2
230
3
400
3
N
230/400
4
32
1
N
6、10、16、25、32、
230
4000
0.8
D
2
230
3
400
3
N
230/400
4
63
1
N
10、16、25、32、40、
230
6000
0.7
C
2
230
3
400
3
N
50、63
230/400
4000
0.8
4
63
1
N
10、16、25、32、40、50、63
230
4000
0.8
D
2
230
3
400
3
N
230/400
4

從這個表格中明顯可以看出同一個殼架短路能力分為兩檔:6000A、4000A,而且同屬6OOOA檔,由瞬時扣器的型號不同,短路分斷能力也不一樣,下面簡單講一下原因。
因為≤40A小于斷路器的雙金屬采用直熱式,即讓電流流過雙金屬元件,利用雙金屬本身的電阻發熱,其瞬動電流線圈的線徑比50A、63A的小,電阻大,其產品總的進出線阻抗大(電流規格大總的進出線阻抗相對要。,阻抗大限制了短路電流,同時電阻大,功率因數COS¢大,這都有助于開斷短路電流時電弧的熄滅,因此≤40A時阻抗大、限流作用大、短路分斷電流大,而50A、63A采用發熱電阻材料發熱、傍熱式、采用輻射、傳導、對流的方式傳遞給雙金屬,雙金屬的電阻率又比較小,本身幾乎不通過電流,于是限流小,分斷電流就小。至于脫扣器的型式不同,短路通斷電流不同,道理也是一樣的,因為C型基本上用于照明負載,屬阻性負載,電阻大,功率因數高,有利于分斷大電流,而D型一般用于感性負載,容性負載、感抗大、容抗大、功率因數小,不利于分斷大電流。
3.3.2 產品的外形尺寸及安裝尺寸
3.3.2.1 安裝導軌尺寸:采用標準35mm安裝導軌。
3.3.2.2 殼架等級32A的外形尺寸如下。
Inm=32A(漏電斷路器)
極數
1P+N
2P
3P
3P+N
4P
L(mm)
45±1.0
63±1.5
90±1.75
99±1.75
117±1.75
H(mm)
71±1.0
74±1.0
74±1.0
74±1.0
74±1.0
Inm=32A、63(斷路器)
極數
1P
2P
3P
4P
L(mm)
18
36
54
72
H(mm)
71±1.0
74±1.0
74±1.0
74±1.0

3.3.2.3 殼架等級63A的外形尺寸如下。
Inm=63A(漏電斷路器)
極數
1P+N
2P
3P
3P+N
4P
L(mm)
54±1.25
72±1.5
103.5±1.75
116±1.75
135±1.75
H(mm)
71±1.0
74±1.0
74±1.0
74±1.0
74±1.0

3.3.2.4 殼架等級100A的外形尺寸如下。
Inm=100A(漏電斷路器)
極數
1P+N
2P
3P
3P+N
4P
L(mm)
63±1.5
90±1.75
130±1.75
143±2.0
170±2.0
H(mm)
72±1.0
77±1.0
77±1.0
77±1.0
77±1.0

Inm=100A(斷路器)
極數
1P
2P
3P
4P
L(mm)
27
54
81
108
H(mm)
72±1.0
77±1.0
77±1.0
77±1.0

3.4 DZ30L-32漏電斷路器
由于同一種類型的產品執行相同的標準,其原理和產品性能要求是相同的,上文已詳細說明,可參照,下面只講不同產品之間的差異部分。
3.4.1 產品型號及其含義
TG M 30 L -32
殼架等級額定電流
電子式漏電
設計序號
塑料外殼式斷路器
企業特征代號

3.4.2 產品主要技術參數如下表
額定電流
A)
額定電壓
V)
額定頻率
Hz)
額定短路分斷能力
KA)
瞬時脫扣器
機電壽命
6、10、16、20
25、32
23
230
50或60
4.5
C
4000
其中電氣
壽命2000

從以上可以知道DZ30L-32使用方式只有C型一種,一般用在家用及類似場所的照明電路中,從額定電壓只有230V一種,可知它只用于單相負載中,采用兩極通斷的方式控制電路的通斷,漏電與斷路器是一個整體,不存在單獨的脫扣器型式,這一點與兩極的DZ47LE漏電斷路極是有區別的。
3.4.3 產品的分類
3.4.3.1 .按殼架等級電流分只有一個殼架:32A;
3.4.3.2 按極數和電流回路分:1P+N(N線不是直通的,屬可斷開的)
3.4.3.3 按瞬時脫扣器型式分為只有一種:C型 ;
3.4.4 剩余電流保護特性
3.4.4.1 額定剩余動作電流I△n:30mA、50mA;
3.4.4.2 額定剩余不動作電流I△n0:15mA、25mA;
3.4.4.3 額定剩余電流最大分斷時間:t≤0.1S
3.4.4.4 額定剩余接通分斷能力I△m:2000A
3.4.5 外形及安裝尺寸:36(L)×80(W)×74(H),采用35mm標準卡軌安裝。
斷路器的外形及安裝尺寸為18(L)×80(W)×73(H),兩極同體,相線極具備過載、短路保護功能,零線只具備基本的開關通斷功能,以上與漏電有關的功能除外,適用于TGM30斷路器。
3.5 TGM65L-63漏電斷路器
3.5.1 產品型號及其含義
3.5.2 產品的分類
3.5.2.1 按極數和電流回路可分為:
a、單極兩線剩余電流動作斷路器用1P+N表示,其中N為直通零線;
b、 兩極剩余電流動作斷路器用2P表示;
c、三極剩余電流動作斷路器用3P表示;
d、四極剩余電流動作斷路器用4P表示;
3.5.2.2 按瞬時脫扣器特性可分為B型、C型、D型,具體參數與前面介紹的一樣。
3.5.2.3 按殼架等級電流分:63A
3.5.2.4 按保護種類分:有帶過電壓和不帶過電壓
3.5.2.5 按額定剩余動作電流分:0.03A、0.05A;
3.5.2.6 按沖擊電壓下的耐誤脫扣能力分:RCB0(一般型)、增強耐誤脫扣能力的RCBO(S型)、目前我們公司3C認證的只生產一般型 ,S型的屬延時型,一般用在漏電分級保護的前級,作分級延時保護用,一般按0.2S的整數倍整定延時。

基本參數和主要性能
殼架等級額定電流(A)
極數
額定
電壓
Ue(v)
額定電流
In(A)
額定剩余不動作電流
額定剩余動作電流
額定剩余接
通分斷能力
I△m(A)
額定極限(運行)
短路分斷能力
ICS=ICU
瞬時
脫扣
器類
分斷電流
A)
COS¢
分斷電流
A)
COS¢
63
1P
N
50/60
Hz
1、2、4、6、10、16、20、25、32、40、50、63、
0.03
0.015
630
0.98
6000
0.7
C
2P
3P
0.05
0.025
D
4P

3.5.3 產品的外形尺寸及安裝尺寸
產品采用35mm的標準卡軌安裝
Inm=63A(漏電斷路器)
極數
1P+N
2P
3P
 4P
W(mm)
54±0.3
72±0.5
117±0.8
135±1.0
H(mm)
72.5±0.5
74±1.0
74±1.0
74±1.0
L(mm)
92Max
92Max
92Max
92Max

Inm=63A(斷路器)
極數
1P
2P
3P
 4P
W(mm)
18
36
54
72
H(mm)
71±1.0
74±1.0
74±1.0
72
L(mm)
85Max
85Max
85Max
85Max

3.5.4 漏電特性、過載特性、短路保護特性、過壓保護特性等沒有講到的性能與前面有關部分同樣,不再重復。有些方面不能面面俱到,請大家參照相關說明書

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