常用空气开关

常用空气开关与漏电保护器

空气开关

主要内容：

一.总体介绍

二.主要组成部分

三.基本原理

四.空开选择

五.空开与刀闸、熔断器及漏电器

一.总体介绍

1.概述：

空气开关即空气断路器，主要用于保护交流500V或直流400V以下的低压配电网和电力拖动系统中常用的一种配电电器，可用于不频繁接通和分断负载电路

当工作电流超过额定电流、短路、失压等情况下，自动切断电路。

相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。

2.空开分类

自动空气开关的分类:

1.按极数分：单极．两极和三极

2.按保护形式分：电磁脱扣器式．热脱扣

器式．复合脱扣器式（常用）和无脱扣器式。

3.按全分断时间分：一般和快速式（先于

脱扣机构动作，脱扣时间在0.02秒以内）。

4.按结构型式分：塑壳式、框架式、限流

式、直流快速式、灭磁式和漏电保护式。

电力拖动与自动控制线路中常用的自动空气开关为塑壳式。如DZ5－20系列。

3.符号

图形符号文字符号

4.参数识别——DZ10-100/330 Ie=60A ？

DZ－－“自动”的反拼音10－－设计序号100－－额定电流

3－－－表示极数即三相3－－－脱扣形式（0－－无脱扣器，1－－热脱扣器式，2－－电磁脱扣器式，3－－复式）0－－－有无辅助触头（0－－无辅助触头，2－－有辅助触头）Ie=60A－－－过电流调节

目前家庭使用DZ系列的空气开关，常见的有以下型号/规格：C16、C25、C32、C40、C60、C80、C100、C120等规格，其中C表示脱扣电流，即起跳电流，例如C32表示起跳电流为32安，一般安装6500W热水器要用C32，安装7500W、8500W热水器要用C40的空开。

二.主要组成部分

1.组成

主要由触点系统、灭弧装置、脱钩器和操作机构等组成，操作机构又有脱扣机构、复位机构和锁扣机构。

1.1 触点系统

触点有主触点和灭弧触点，大电流的断路器还有副触点，这三种触点并联接在电路中。正常工作时主触点承载负载电流；开断时灭弧触点熄灭电弧，保护主触点。当电路接通时灭弧触点先接通，主触点后接通，断开电路时顺序相反。副触点的工作在主触点和灭弧触点之间，也起保护主触点的作用。

1.2灭弧装置：

灭弧装置大多为栅片式，灭弧罩采用三聚氰胺耐弧塑料压制，两壁装有绝缘隔板，防止相间非弧，灭弧室上方装设三聚氰胺玻璃布板制成的灭弧栅片，以缩少飞弧距离。

1.3自由脱扣机构：

自由脱扣是指断路器在合闸状态或合闸过程中，脱扣器能作用于脱扣机构使其断开。

1.4脱扣器：

脱扣器又称保护装置，是用来接收操作命令或电路非正常情况的信号，以机械动作或触发电路的方法，脱扣机构的动作部件，它包括过电流脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器和热脱扣器，另外还可以装设半导体或带微处理器的脱扣器。

2.1 电磁脱扣器

正常电流----电磁铁生的电磁力小于反作用力弹簧的

拉力-----断路器正常运行短路-----电流超过正常电流的若干倍电磁铁产生的电磁力

大于反作用力弹簧的作用力------自由脱扣机构释放主触头-----短路保护作用。

2.脱扣器种类

2.2 热脱扣器

1.正常电流时，发热元件发热

，使双金属片弯曲至一定程度(刚好接触到传动机构)，并达到动态平衡状态，双金属片不再继续弯曲。

2. 若出现过载现象时，线路中

电流增大，双金属片将继续弯曲，通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头，主触头在分闸弹簧的作用下分开，切断电路起到过载保护的作用。

2.3 失压脱扣器

1.当电源侧停电或电源电压过低时

，电磁铁所产生的电磁力不足以克服反作用力弹簧的拉力，衔铁被向上拉，通过传动机构推动自由脱扣机构使断路器掉闸，起到欠压及零压保护。

2.当电源电压为额定电压的75%～

105%时，失压脱扣器保证吸合，使断路器顺利合闸；

3.当电源电压低于额定电压的40%时

，失压脱扣器保证脱开使断路器掉闸分断。

3.脱扣释义

?脱扣就是指断路器跳闸

?瞬时脱扣（电磁脱扣）=快速跳闸=短路保护

?复式脱扣（热磁脱扣）=瞬时脱扣+延时脱扣=快速跳闸+延时跳闸=（短路保护+过载保护）

民用的大多用瞬时脱扣器，工业的大多用复式脱扣器。

三.空开原理

a.过电流脱扣器：释放衔合—

短路或严重过载—衔铁吸

合—断开主电路

b.欠压脱扣器：欠电压或断电

—衔铁释放—主触点断开c.热脱扣器：一般性过载—

双金属片受热上弯曲—自

由脱扣机构动作—断开

主电路

四.空气开关的选择

自动空气开关的一般选用原则是：

（１）根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式--确定选用框架式、装置式或限流式等。

（2）自动空气开关的额定电压≥线路额定电压。

（3）自动空气开关的额定电流≥线路计算负载电流。

（4）热脱扣器的整定电流＝所控制负载的额定电流。

（5）电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流≥负载电路正常工作时的峰值电流。

（6）动空气开关欠电压脱扣器的额定电压＝线路额定电压。

（7）配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。

（8）断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。

五.空开与刀开关、熔断器及漏电器

1.刀开关（QK）

也称闸刀开关，安

装在回路的最前面，当该回

路需要检修时，需要拉开刀

闸，使得回路有一个明显的

断开点，以保证安全；

刀开关分为单刀、

双刀、三刀三种，掷向可分

为单掷、双掷两种。

2.熔断器（FU）

熔断器俗称保险丝，是进行短路保护的电器。当电路发生短路，负载电流超过额定电流许多倍时，熔体立既熔断，保护电路及用电设备不遭损坏。在一定的电流值以上，电流越大，动作越快。

a.外型结构

b.熔断器符号

若一台电机，熔

丝的选择按

若多台电机，熔丝的选择按I fu= (1.5 ~ 2.5)I N

I fu= I m/2.5

可能出现的最大电流

表示符号熔丝的额定电流

电动机的额定电流

FU

c.空开与熔断器的区别

主要的区别为：

1．熔断器属于一次失效器件；空开属于多次失效器件，可以多次重复使用。

2．熔断器的电流分断能力比空开高；空开有时会出现断路动作失败。因为有这样一种情况：当电流突然增大到一定值时，空开内部接触点。

3. 空开内部的接触点接触不良，可能会引起打火现象，使接触点

氧化，增加接触电阻，严重的可能使空开因发热导致接触点焊死失效，而熔丝无此问题。

3.漏电保护器

漏电电流动作保护器简称漏电保护器，又叫漏电保护开关。

作用：设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电进行保护。

主要四部分：

1.检测元件：零序电流互感器，被保护的相线、中性线穿过环形铁心

，构成一次线圈N1，缠绕绕组构成二次线圈N2。没有漏电，电流向量和等于零，因此在N2上也不能产生相应的感应电动势。漏电，相线、中性线的电流向量和不等于零，产生感应电动势，中间环节进行信号处理。

2. 中间环节：中间环节通常包括放大器、比较器、脱扣器，中间环节

的作用是对漏电信号进行放大和处理，并输出到执行机构。

3.执行机构：接收指令信号，实施动作，自动切断故

障处的电源。

4.试验装置：定期检查其是否完好、可靠，试验装置就是通过试验按钮和限流电阻的串联，模拟漏电路径，以检查装置能否正常动作。