建筑电气设计基础知识4

低压断路器工作原理图 1-主触点 2-自由脱扣机构 3-过电流脱扣器 4-分励扣器脱 5-热脱扣器 6-欠电压脱扣器 7-停止按钮 低压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。 此主题相关图片如下，点击图片看大图： 1-主触点 2-自由脱扣机构 3-过电流脱扣器 4-分励扣器脱 5-热脱扣器 6-欠电压脱扣器 7-停止按钮 空开烧毁的原因： （一）触头系统 1.触头压力不足。因长期使用，触头弹簧变形、氧化，张力消失 或减退，因触头过热，使触头弹簧退火，都是触头压力不足的原因， 对此要检查触头初压力和终压力是否符保要求。其方法可在动触头和 支持板之间放入一张纸条，纸条在触头弹簧压力下被压紧，在动触头 上装一弹簧秤，右手拉弹簧秤，左手轻轻拉纸条，当纸条刚可以抽出 时，弹簧称上读数即为初压力。 将开关合上，使触头闭合，纸条夹在动静触头之间，按测初压力 的方法；当纸条刚可抽出时，弹簧称上读数就是终压力。 触头压力也可以用下式估算： 初压力=0.5*触头终压力，（公斤） 终压力=2.25*触头额定电流（安）/100（公斤） 根据触头初、终压力的数值，可以重新配制弹簧，也可以自行绕 制。自行绕制时，选择合适的琴钢丝，按同样的直径和匝数进行绕制， 但往往由于绕制工艺问题，所得的弹簧力大小的差别，需要将弹簧的 直径和匝数进行调节。调节的办法是：钢丝越粗，弹力越大；；弹簧 外径越大，弹力越小；匝数越多，弹力越小。绕制时用一根圆铁棒在 老虎钳上，再在圆铁棒上齐密缠绕，所用铁棒直径要比弹簧内径小一 些，因绕好后弹簧直径会增大，绕好后的弹簧应热处理，否则无弹性。 绕制弹簧:在台钳上用两块硬木板将钢丝夹紧，圆铁棒变成一个摇 手柄，在一端开一个槽，将钢丝头钳入槽内，摇手柄将钢丝卷在铁棒 上，匝与匝之间的节距，用厚度与节距相等的铁皮钳入匝与匝之间， 用来控制节距。铁棒直径选用经验：直径 0.9毫米以下钢丝应比弹簧 直径小 2毫米，0.9~1.63毫米的钢丝比弹簧直径小 3毫米，1.63~2.6 毫米的钢丝，圆铁棒直径应比弹簧直径小 4毫米。 2.触头表面氧化。金属的氧化层是一种不良导体。触头温度越高， 氧化越严重，接触电阻越大，发热就更厉害，造成触头损坏。所以一 般将触头设计成在闭合时有一滚动和滑动过程，便能自动消除氧化 膜。对氧化严重的触头，最好将触头拆下放入硫酸中用刷子将氧化层 刷去，然后放入碱水里中和，再用自来水冲干净。在应急的情况下， 可用砂纸将氧化膜砂掉。触头上的油垢用四氯化或汽油清洗。 3.触头容量不够大。电流超过了额定值，引起触头发热。触头磨 损过多，压力减小，也引起触头过热。必须引起触头过热。必须更换 触头。 4.触头烧坏。一种是因开关分断时，电弧在触头之间燃烧，使触 头熔化。另一种是开关闭合时烧毛，因在闭合时动触头具有一定动能， 当它与静触头相碰时，要发生跳动，而这时正是电动机起动之际，通 过触头的电流很大，使触头在跳动的过程中形成电弧，将触头烧毛。 跳动的原因是初压力太小，或断开很大的故障电流，这都是烧毛的原 因。顺便指出，触头轻微的烧毛是一种正常现象。 烧毛的触头表面会出现凸出的小点，造成触头接触不良，应细心 把触头表面锉平，并要保持触头表面的形状和原来一样，切勿锉的太 多，否则就不能使用。 5.触头熔焊。严重的电弧会使触头熔化，熔化的金属在触头闭合 后，使动静触头焊在一起，分断电路时，触头无法分开，这是严重的 故障。其原因一方面是触头弹簧损坏，初压力太小；另方面可能是开 关太小。当电动机在频繁起动时也可能造成熔焊的现象，在这种情况 下，应选用性能更好的开关。 6.触头磨损。主要由于电弧的高温使金属气化蒸发，触头厚度变 得越来越薄，这种磨损是正常现象，所以触头使用日久应当更换。但 不正常的磨损则是一种故障，必须排除。 故障性磨损的原因，一方面是触头弹簧的损坏，初压力不足；另 方面是电源电压太低，电磁吸力不足，触头闭合后发生跳动；另一方 面是电源电压高于吸引线圈的额定电压，开关闭合时触头动能加剧。 磨损也增加。 磨损的触头，如果“超程”减少了一半，就需要更换新的。触头是 易磨损零件，应有备品，无备件亦可制作，用紫铜（但不能退火）， 应按同样材料和形状去仿制，不能随意改动，如果新制触头重量与原 来的重量增加许多，会加剧闭合时的触头跳动。 7.触头状态的调整。修复后的触头一般应进行调整，调整的原则： 预接触头应在主触头前接通；灭弧触头应在主触头后断开；动静触头 应当对齐；非正常情况的接触，即宽度在 5毫米之内的小面积接触， 应调整成面接触，即不小于全部接触面积的 2/3，且宽度应大于 5毫 米。检查触头接触情况的方法：在触头接接触面上垫一层复写纸和一 张白纸，由于接触压力使复写纸在白纸上印有痕迹，以此判断接触情 况。 8.消除触头的跳动。触头跳动是开关最常见的毛病，也是最难排 除的故障。经过长期的实践，得出下面的经验： 将经常跳动的开关触头拆下，按原样用弹性弱的材料（如紫铜等）， 比原触头重量增加 10~15%（最好在试验中得出合适值），重新制作。 但触桥应平直，不准有拱形。 (二） 弧系统； 开关分断，触头间产生电弧，在正常情况下，电弧很快进入灭弧 装置中，迅速熄灭，从电弧开始燃烧到熄灭，只有 0.01~0.02秒，如 果灭弧系统发生故障，灭弧时间就延长了，甚至不熄灭。用下述现象 判断灭弧时间。正常情况电弧喷出灭弧罩的范围很小，常听到一声清 脆有力的声音；如果电弧喷射范围很大，听到一种软弱无力的卟卟声， 并且伴随触目惊心头严重烧毛，灭弧罩烧焦，这是灭弧时间延长了， 其后果会把开关烧坏，甚至引起爆炸事故。其原因的如下几个方面： 1.灭弧罩受潮。如果灭弧罩是用石棉水泥制成，它会在空气中吸 潮，另方面在使用时被雨水淋潮，故它的绝缘性能就降低；还会因潮 气在电弧的高温作用下，弧罩内水分气化，罩内上部压力增加，电弧 不能进入灭弧罩，所以电弧不能熄灭。对此应当立即烘干排除之。 2.磁吹线圈匝间短路。在磁吹灭弧装置中，静触头附近都装有磁 吹线圈，这种线圈是靠空气绝缘，在使用中如不小心，受到冲击或碰 撞造成匝间短路，有效匝数减小，磁场减弱，磁吹能力不足，电弧不 能迅速进入灭弧罩，灭弧时间延长。这种故障只要用螺丝刀将短路匝 拨正消除即可。 3.灭弧罩碳化。在长期使用中，弧罩的电弧高温作用下，表面被 焦化，形成一种碳质导电层，这对灭弧很不利，应及时消除。如果是 石棉水泥灭弧罩可用细锉把烧焦的部分锉掉，或用小刀刮掉，但必须 保证表面光洁度，因为毛糙的表面，会增大电弧运动的阻力，不利于 灭弧。修好的灭弧罩，应吹刷干净，不能留有金属微粒或其它导电杂 质。 4.弧罩打破。没有弧罩的开关绝对不能使用，否则会造成相间飞 弧，引起短路，应迅速配制。应急使用时，可用手工雕刻一个石棉水 泥罩，但尺寸外型应和原来一样，无石棉水泥板用大理石也行。 5.弧角脱落。有些开关在动静触头上装有弧角，弧角的作用是引 导电弧吹进灭弧罩，加速电弧熄灭。如弧角脱落，会使灭弧时间增长， 必须将弧角装上。如已遗失可用紫铜作一个与原样相同的弧角来代 替。 6.灭弧栅片脱落。灭弧罩上装有很多栅片，用来加强近极效应， 促进电弧熄灭。如果栅片损坏或遗失，应当补上。从处面看，栅片是 铜片做的，而实质上是铁片镀了一层铜，故栅片应当用铁片来制作。 因为铜片是不能把电弧吸进灭弧室的，这样电弧不能熄灭，换栅片时 应当注意。