萬能斷路器結(jié)構(gòu)與原理

1、前排左一：控制器前排中：儲能機構(gòu)，上部綠色為欠壓脫扣器，藍(lán)色為合閘線圈（合閘電磁鐵），赭石色為分勵脫扣器前排右：電動機，上部綠色部件為與欠壓脫扣器聯(lián)合使用的：欠壓延時控制器。后排斷路器本體（導(dǎo)電機構(gòu)，滅弧室，進(jìn)出線排），上部淺灰色部分為二次接線端子?？蚣軘嗦菲鞣譃檫@樣幾個大的版塊：1、觸頭導(dǎo)電部件由于承載電流多數(shù)在630A以上，最高可至6300A，出于支承，絕緣，以及預(yù)期短路電流較大，電弧能量強等方面因素的影響，觸頭導(dǎo)電部分，被密封在一個腔體內(nèi)。外殼材料由專用的DMC材料壓制而成。各相導(dǎo)電觸頭上，分別裝設(shè)有專用的速飽和互感器。將該相的電流信號，傳遞至控制器。2、儲能操作機構(gòu)利用一系列復(fù)雜的機械

2、機構(gòu)，拉伸一根大直徑彈簧儲能，利用脫扣機構(gòu)，將主彈簧自拉伸位置解鎖釋放，進(jìn)而執(zhí)行合閘或者分閘的操作。主彈簧，及相連接整合在一起的這些連桿，彈簧，稱為儲能機構(gòu)。主彈簧的拉伸，一方面可以通過一個手柄，可以人力完成。更多地，通過一個電機和相連的減速齒輪機構(gòu)，依靠電機為主拉簧儲能。電操，儲能電機，MOE，叫法有點混亂。三(四)極觸頭，均分別與儲能機構(gòu)相連接。儲能機構(gòu)操作機構(gòu)，是機械產(chǎn)品?；谒鶎W(xué)專業(yè)原因，覺得這部分比之控制器更重要，所以多看了好多。【四兩撥千斤是什么？看看這些較弱的塑料件就知道了?！俊鞠旅孢@些紅字，是說，紅字所代表的附件與儲能機構(gòu)在此連接】【千斤：主拉簧】【最后：操作機構(gòu)正面標(biāo)準(zhǔn)照】3

3、、關(guān)于控制器（1）取_信號電流：A相互感器，B相互感器，C相互感器，N相互感器，變壓器中心點接地互感器；返回：電流值集合IA/IB/IC/IN/Ig/In電壓：A相電壓,B相電壓，C相電壓返回：電壓值集合 Uab Uac Ubc頻率：返回：f（2）數(shù)據(jù)預(yù)處理這部分用來根據(jù)電壓電流信號，計算出功率，功率因數(shù)，有功功率，無功功率運算出三相電流不平衡度，公式保密。這部分還用來統(tǒng)計諧波，【該計算統(tǒng)計，為程序員娛樂行為】計算_參數(shù)P ,Q,SCOS有功電能，無功電能，視在電能諧波，頻率三相不平衡度，過壓百分比，欠壓百分比，過頻百分比，欠頻百分比連接RAM故障規(guī)則數(shù)據(jù)庫。過載如果（Ia2In）/2由客戶設(shè)

4、定啟動過載計時程序 /如果15分鐘前短路過，這里的計時參數(shù)需要縮短，熱記憶功能如果計時=180秒，且Ia還大于2In發(fā)出過載信號。指令_發(fā)出如果，接收到故障信號根據(jù)故障類型，發(fā)出用戶指定的故障處理規(guī)則：1,脫扣斷開斷路器/各種以“保護(hù)”結(jié)尾的功能2,報警（暫）不動作，發(fā)出信號吆喝/例如PAL預(yù)報警功能3,協(xié)同向上級斷路器發(fā)出鎖定信號，自己上。/ZSI功能4,系統(tǒng)控制向斷路器下級那個小名叫“不重要”的負(fù)載回路發(fā)出切除信號。/負(fù)載監(jiān)控功能/以上四種類型，為自定義動作類型,姑妄一聽返回：故障類型，故障發(fā)生時間，故障處理記錄。 控制器就是個這。4，【常用附件分勵脫扣器，合閘線圈，欠壓脫扣器】這些部件，

5、架設(shè)在斷路器儲能機構(gòu)的上方，透過一些非常機巧的杠桿機構(gòu)，四兩撥千斤的完成任務(wù)。分勵是遠(yuǎn)程斷開。欠壓是電壓不爽時斷開有時候為了遏制欠壓的暴脾氣，會連接一個延時控制器，勸欠壓觀察，1、2、3、或5秒之后，判定欠壓故障不是那種日常波動，再由欠壓咆哮爆發(fā)。合閘線圈，也叫合閘電磁鐵。在監(jiān)控室用電機對機構(gòu)儲能之后，再派個人去現(xiàn)場摁下按鈕，有失體面，所以在機構(gòu)上方裝設(shè)一個電磁鐵，全面實現(xiàn)自動化。這就是合閘線圈。電操（就是前面說的那個把主拉簧拉開的電機）以及分勵、合閘線圈，合稱為電合分。訂貨時常說的電合分電壓AC220V，說的就是這三個。把這些個東西分開，讓客戶采購ACB時候，還要去單獨購買分勵脫扣器，合閘線

6、圈，電操，是一種傲慢的行為。70%80%的ACB應(yīng)用場所，有這些附件就夠了。其他附件，后面會一個個來說。這里咱們先就大體系說著。5，【高精尖附件】協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊ACB如果要帶有通信功能，控制器輸出的數(shù)據(jù)型號，多是按Modbus協(xié)議。要是您現(xiàn)場采用的是Profi或者Device Net，就得有個翻譯。信號繼電器模塊故障類型，主彈簧儲能狀態(tài)（是否可以合閘），抽屜座上的信號（連接 斷開 試驗），要是想放大傳出，得有這個?？刂破麟娫茨K控制器工作電源基本上是DC24V之前出的DW4520006300A的ACB，控制器里面空間富裕，所以板子下方會包含一個變壓器，AC220V的。但是要是您外接的二次電源是D

7、C220V或者DC110V，就得買個控制器電源模塊最近出來的那種小型化的DW450-1600A的產(chǎn)品，初期出來的時候，控制器沒有包含電源，電源模塊外置，頂在ACB的上面。買的時候得單收錢?！咀罱呀?jīng)有廠家做出了內(nèi)置變壓器的控制器】光電信號模塊主要是考慮信號的電氣隔離，用光耦的方式，傳遞信號。編程器帶線的遙控器，接控制器上，可以設(shè)定控制器的保護(hù)參數(shù)，個人良心沒有壞透，沒賣出去過，。6，【應(yīng)用型附件】門框這個厚道些的廠家一般都含在標(biāo)準(zhǔn)配置里。相間隔板這幾塊塑料板，不知道為啥，大家都單獨賣。母線轉(zhuǎn)換ACB出線用的最多的，是后部水平接線（后面母排與大地平行）。要是現(xiàn)場接線條件惡劣，要是用了垂直接線，或

8、者上水平下垂直，上垂直下水平什么的，您可能得單獨付款。但是最近出來的不少產(chǎn)品，都是水平母線端子，擰下螺絲轉(zhuǎn)90度，再擰上去就改成垂直接線了，我覺得這個是最貼心的設(shè)計之一。機械聯(lián)鎖機械聯(lián)鎖有好幾種首先是兩臺斷路器的，兩聯(lián)鎖其次是三臺斷路器的，三連鎖。三連鎖有好幾種應(yīng)用方式三電源，兩常用電源一備用電源，兩電源一母聯(lián).各種鎖（按鈕，抽屜，分閘位置鎖，M鎖N鑰匙,門聯(lián)鎖）按鈕鎖，就是按鈕前面加個罩子鎖上，然后不讓人摁住按鈕。抽屜鎖，就是鎖住抽屜不讓改變當(dāng)前位置。門聯(lián)鎖，合閘時候，別想開門。這個得用抽屜式斷路器。分閘位置鎖，斷開的斷路器，鎖上之后，無法合閘。（鎖的是機構(gòu)里面）M鎖N鑰匙，M一般大于N，鎖

9、住之后，鑰匙才能拔下來，這也算是一種聯(lián)鎖啦。接地互感器（3PT 3PNT 4PT W）N相互感器漏電矩形互感器（矢量和，變壓器中性點接地）3.0智能控制器-寫在前面。這部分寫的很糾結(jié)。關(guān)鍵是頭緒梳理的有點亂，手邊有大概70本萬能式斷路器的樣本，篩出來了10本。本部分內(nèi)容主要參考資料包括：【樣本】常熟開關(guān)廠：CW1 CW2 CW3天津百利：TW30,TW40施耐德電器：MT，MTEABB：Emax西門子：3WL,3WT【參考文章引用內(nèi)容經(jīng)過少量改寫，未與作者聯(lián)系。如有引用本部分內(nèi)容，請尊重原作者勞動，注明參考文章】1，低壓電器2008年第2期應(yīng)用IDMTL提高建筑配電系統(tǒng)供電可靠性 趙天意 上海

10、交通大學(xué)，何巍偉 施耐德電氣(中國)投資有限公司2，北京人民電器廠有限公司營銷公司培訓(xùn)教程B_DOC_acb_2010_MCR與HSISC3,中國專利信息中心，相關(guān)專利文獻(xiàn)?！娟P(guān)于幾個問題的說明】1，以下的內(nèi)容，不建議大家去深究，基于應(yīng)用的角度了解感覺就可以滿足絕大部分的工作了。2，第一條的說明，是給自己打圓場，這部分想寫簡單了很難，想寫深入了，能力不足，所以大家把這個當(dāng)且只能當(dāng)另一個新人的讀書筆記來看。3，關(guān)于參考資料：土木上傳時候，由于沒有權(quán)限，分壓縮包太麻煩了。有需要這些樣本的請留言?？刂破鞴δ芨庞[個人覺得:理解記憶控制器的功能可以首先將之分成幾個大的部分：1,保護(hù)功能：過電流/接地、漏

11、電保護(hù)/其他.2,測量功能：電流電壓頻率功率.3, 通信與協(xié)同：控制器將信號與不同的設(shè)備交互，實現(xiàn)不同的功能。比如：與上位機通信，實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，現(xiàn)場參數(shù)的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，遠(yuǎn)程控制與其他ACB通信，當(dāng)短路電流來臨時，上下級斷路器通信約定動作邏輯，實現(xiàn)【ZSI】（Zone Selective Interlock）區(qū)域選擇性聯(lián)鎖與雙電源控制器通信，這個未必有數(shù)字信號的交互。但是透過一個控制器，實現(xiàn)了兩臺斷路器，【兩路電源的投切】。所以更適宜叫做協(xié)同。與下級負(fù)載通信，當(dāng)監(jiān)測到 回路電流故障時，透過中間層繼電器模塊，斷路器可以向較不重要的負(fù)荷回路發(fā)出切除信號。當(dāng)回路恢復(fù)正常后，可發(fā)出復(fù)位信號?！矩?fù)載

12、監(jiān)控】與手持調(diào)試設(shè)備的通信，可以自手持終端去調(diào)整萬能斷路器的參數(shù)，這個有可能可以改變一些透過面板不能修改的參數(shù)數(shù)據(jù)。4，自檢與用戶界面，自檢用以監(jiān)視控制器自身工況（溫度，軟件錯誤handle等等），用戶界面是用戶對控制器參數(shù)進(jìn)行操作的接口3.1.1過電流保護(hù)必須得寫在前面：保護(hù)并不全都意味著斷開回路。保護(hù)，是針對異常情況的做出的響應(yīng)舉措。斷路器跳閘和 發(fā)出報警信號，是常見ACB保護(hù)措施a) LSIN這個是四種過電流保護(hù)。Long-time delay 長延時；Short- time delay 短延時；Instant短路瞬時；b)N極保護(hù) 中性線保護(hù)需求當(dāng)負(fù)載不平衡或者3次諧波含量比較高的時候

13、，中性線上可能有較大的電流:一方面我們有時會將中性線導(dǎo)線截面設(shè)定為相線截面2倍。一方面需要為中性線設(shè)定專門的保護(hù)參數(shù)職責(zé)承擔(dān)萬能式斷路器的智能控制器按照保護(hù)參數(shù)設(shè)定劃分為(這里列出的是正常的工況下，N極設(shè)定的額定電流）：OFF（無保護(hù)）；0.5In；In；1.6In；2In安裝使用方法如果，在安裝3P斷路器的場所，需要中性線保護(hù):采用 ：3P斷路器+外接中性線互感器需要斷路器控制器中性線保護(hù)功能【LSIN】中性線互感器接入控制器。如果，在安裝4P斷路器的場所，需要中性線保護(hù)。采用：有中性線保護(hù)功能的控制器、保護(hù)參數(shù)設(shè)定設(shè)定方式遠(yuǎn)程設(shè)定(中控室到配電室4km)斷路器上直接設(shè)定：旋鈕/菜單【旋鈕便

14、宜，菜單貴】外置編程器，以串口，紅外接口，RS485/232等形式將手持設(shè)備連接至控制器，設(shè)定參數(shù)【這有點裝腔調(diào)】設(shè)定值N極保護(hù)參數(shù)最少有兩檔可以調(diào)節(jié)：OFF和In。關(guān)于接地保護(hù)G，向后放一些。放點測量，電流 電壓 功率因數(shù)，功率，電度表。為此當(dāng)干一大杯。這些職能，雖然深藏配電室后宮，為各種多功能NB電度表的光輝所掩蓋，但是還是一樣熱情洋溢的出現(xiàn)在所有企業(yè)的樣本之上。祈禱某日，ACB得寵，將電度表糞土于世上。這里放一張電流測量的樣子吧。其他U,f,P，kW什么的都差不多。幾種說出來縮寫的意思 顯得NB的內(nèi)容MCR和HSISCMCRmaking current release合閘短路分?jǐn)郒SIS

15、C High Set InstantShort Circuit 超大短路電流分?jǐn)嘁稽c便于理解的基礎(chǔ)知識。ACB的脫扣，需要經(jīng)過這樣一些過程1，互感器感應(yīng)到電流信號，控制器運算，發(fā)出動作指令。2，動作機構(gòu)動作，脫扣斷開?！娟P(guān)于MCR】0,在斷路器合閘的瞬間，控制器就像電腦開機一樣，有一個加電，自檢之類的過程。1,情境 設(shè)想，如果萬能式斷路器合閘的一瞬間，回路中有短路點存在。 此時如果等控制器反映過味來，然后發(fā)出指令，起碼要幾百毫秒，對于金屬性短路的故障，此時很可能造成燒大母排或者拱高壓側(cè)保護(hù)。2，解決 MCR功能用以解決這個保護(hù)真空期。 MCR，合閘短路脫扣，指的就是不經(jīng)由控制器管理的保護(hù)性脫扣

16、。 MCR 一般在萬能式斷路器合閘后的100mS內(nèi)有效。在此時間內(nèi)的短路電流，由一些更為直接的硬件回路直接控制。 一旦有短路故障，則硬件回路瞬時給出脫扣信號，斷開回路。時間一般可以控制在10mS以內(nèi)。 下面是搜集到的一些參考信息，沒怎么看懂 帶有和功能實現(xiàn)電路的斷路器。它包括有智能脫扣器，在智能脫扣器帶有的和功能電路中還包括分壓電路，它的輸出端與和功能電路中的跟隨器的輸入端相連；分壓電路包括串聯(lián)的三個電阻，其中一端接地的電阻與三極管集電極和發(fā)射極并聯(lián)，它的基極通過三個電阻以外另一電阻接單片機的端口，由集成運算放大器及其周邊電路構(gòu)成跟隨器、反向器和窗口比較器，電源電壓通過斷路器的輔助觸頭和另一電

17、阻接于單片機的端口。由于單片機響應(yīng)極快，進(jìn)行接通分?jǐn)嗪驮较尢l保護(hù)的過程可以認(rèn)為全部由硬件實現(xiàn)，避免了軟件運算，節(jié)約采樣和計算時間，可高速瞬時保護(hù)。保護(hù)的整定值可通過調(diào)整分壓電路的電阻來改變，因此具有可調(diào)性?！綡SISC】High Set InstantShort Circuit隨著單體變壓器容量的提升，性能的提升，計算短路電流日益駭人。所以ACB的分?jǐn)嗄芰Γ簿蛷?0,65,85,100,150kA一路飆升。在此過程中，應(yīng)用到了多種手段以提升ACB的分?jǐn)嗄芰?。HSISC是一種應(yīng)用于超大電流分?jǐn)嗲闆r下的技術(shù)。High Set InstantShort Circuit一般地，HSISC的閾值設(shè)定

18、在Icw短時耐受電流值附近，當(dāng)遭遇極大短路電流值時，不經(jīng)由控制器，不運算，不等待互感器信號，直接分?jǐn)唷CR和HSISC是廠商價格表中常見的可選功能。相比之下，MCR幾乎家家有，而HSISC出現(xiàn)的不是那么多，見到的，可以在下面跟著帖子說說都誰有。DMTL【IDMTL】Inverse Definite Minimum Time Lag反時限最小延時保護(hù)【之前寫的有筆誤，抱歉】變壓器的兩側(cè)，一邊是高壓熔斷器，一邊是低壓的框架斷路器，這兩個保護(hù)器件之間，存在著選擇性配合問題。按照常規(guī)的保護(hù)曲線，如果將斷路器的過載動作值設(shè)定過高，易導(dǎo)致高壓熔斷器越級熔斷。設(shè)定值太低的話，電工忙不過來，生產(chǎn)連續(xù)性要求高的場所，更是要出事。IDMTL，是在ACB中內(nèi)置調(diào)節(jié)功能，調(diào)節(jié)【過載長延時】保護(hù)特性，使之與高壓熔斷器匹配，避免出現(xiàn)上述兩難困境。這個東西用的不是很多，可參考CW3樣本和下面的這篇文章【應(yīng)用IDMTL技術(shù)提高建筑配電系統(tǒng)供電可靠性】應(yīng)用IDMTL提高建筑配電系統(tǒng)供電可靠性