环宇HUW1-M智能脱扣器

智能脱扣器设计 (1)

1低压断路器及智能化脱扣器概述 1.1 低压断路器随着电力技术的高速发展和供电规模的日益扩大, 系统的网络结构和运行方式日趋复杂, 对电源的可靠性、安全性及供电质量也都提出了更高的要求,相应地对系统设备的操作简便性和安全性以及可靠性也提出了新的要求。低压断路器作为电力供配电系统中广泛使用的主要控制电器, 除了要能正常分合相关系统额定电流外, 还要在相关系统故障时能快速有选择性地可靠分断相关系统短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象。特别是随着电力系统控制方式数字化进程的发展应用以及电力系统综合自动化的广泛应用, 对系统可视化、自动化、网络化、实时化、精确化的要求越来越高, 相应地对应用面积广、网络结构复杂、操作较频繁、故障率高的低压断路器也就提出了更高的要求, 传统断路器根本无法满足现代电力系统综合自动化的需要。智能化技术的应用于是成了低压断路器的一个重要发展应用方向。 1．2 脱扣器的发展过程脱扣器是能使断路器在电气设备遭受过载，短路，欠电压，过电压等故障时实施各种保护功能的机构。早起的脱扣器是空气断路器采用的电磁式过电流脱扣器，该脱扣器只能实现瞬时保护功能。随着断路器的发展，其额定工作电压，电流以及分段能哭和保护功能不断发展，脱扣器也随之发展起来。在采用油阻尼，空气阻尼，钟表结构等作为延时元件后，脱扣器实现了过载延时和短路延时等功能。采用热双金属片的热

式脱扣器也逐步出现，到20世纪60年代初，由于电子技术的普及和应用，出现了半导体脱扣器。现用的脱扣器出来热式脱扣器，电磁式脱扣器外，还有半导体是脱扣器。进入20世纪90年代初依赖，低压断路器的保护紧跟国际发展趋势，由电子式向数字智能化方向发展，脱扣器的过流脱扣系统由微处理器控制。它除了保持了电子式脱扣器的各种优点外，还具有保护精度高，调节范围广，操作方便等特点。特脱扣器是能使断路器在电气设备遭受过载，短路，欠电压，过电压等故障时实施各种保护功能的机构。早起的脱扣器是空气断路器采用的电磁式过电流脱扣器，该随着电力技术的高速发展和供电规模的日益扩大, 系统的网络结构和运行方式日趋复杂, 对电源的可靠性、安全性及供电质量也都提出了更高的要求,相应地对系统设备的操作简便性和安全性以及可靠性也提出了新的要求。低压断路器作为电力供配电系统中广泛使用的主要控制电器, 除了要能正常分合相关系统额定电流外, 还要在相关系统故障时能快速有选择性地可靠分断相关系统短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象。特别是随着电力系统控制方式数字化进程的发展应用以及电力系统综合自动化的广泛应用, 对系统可视化、自动化、网络化、实时化、精确化的要求越来越高, 相应地对应用面积广、网络结构复杂、操作较频繁、故障率高的低压断路器也就提出了更高的要求, 传统断路器根本无法满足现代电力系统综合自动化的需要。智能化技术的应用于是成了低压断路器的一个重要发展应用方向。脱扣器是能使断路器在电气设备遭受过载，短路，欠电压，过电压等故障时实施各种保护功能的机构。

低压万能式断路器

浅谈低压万能式断路器摘要：本文针对低压万能式断路器在实际设计和应用中碰到的一些有争议的问题进行了一些探讨，通过较详细的分析和总结后，发表了个人的观点；通过深入现场学习，对万能式断路器在投入运行后出现的故障情况及原因进行了一些总结，并提出解决方案；针对日新月异的新技术在断路器方面的应用，本文作了一些未来发展的展望。关键词：低压万能式断路器设计与应用问题探讨实际运行故障分析新技术发展方向一、设计和应用中几个问题的探讨 1、过电流脱扣器电流整定值的探讨如何让低压断路器准确的动作，既起到有效的保护作用，又尽量提高供电可靠性，主要是要准确的对过流脱扣器的各种参数进行整定。长延时整定值Ir1对低压断路器来说是一个最重要也是最基本的参数，可整定在(0.4~1)In 范围之间。但整定值到底应是多少，一直没有定论，保守者认为应整定为1.1倍的变压器额定电流,以有效保护变压器；也有人认为应整定为1.5倍的变压器额定电流,因为他们认为变压器超负荷1.5倍也应能持续运行一段时间,以提高供电可靠性。大部分人认为应整定为1.2~1.3倍之间。本人就此问题查阅了很多资料，但一直找不到针对性的分析资料，因此只能根据一些相关资料自己来分析探讨。根据变压器允许承受的过负荷情况，在环境温度20℃，油浸式变压器超负荷50情况下，允许运行1小时。根据国家制定的断路器生产标准，断路器通过的电流达到1.3倍的整定值Ir1时即电流值达1.3*Ir1时,要求在1小时之内自动断开。假设将断路器的整定电流Ir1整定为变压器额定电流的1.2倍,断路器通过电流达到变压器额定电流的1.2*1.3=1.56倍时,断路器在1小时之内动作。基本符合，在环境温度20℃，油浸式变压器超负荷50情况下，允许继续运行1小时的要求。因此在使用油浸式变压器情况下，长延时过载脱扣器电流整定值整定为变压器额定电流的1.2倍较合理。干式变压器过载能力比油浸变压器略差，因此在选择整定值时应适当变小。 2、断路器分断能力的探讨如何让断路器在最严重的短路电流情况下能准确动作的同时，自身不会被损坏，主要是要对短路分断能力进行校验和选择。断路器框架选定时，短路分断能力电流也已确定，无需整定。断路器的短路分断能力理论上都能满足三相短路电流情况下的分断，但实际运行中还是会出现短路电流烧毁断路器的情况发生，现作简单分析如下：首先计算一下短路电流，变压器副边短接，原边电压为额定电压时，副边电流就是它的预期短路电流。因此副边的短路电流（三相短路）为I(3)=Ite/Uk，此值为交流有效值。在相同的变压器容量下，若是两相之间短路，则I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3)。以上计算均是变压器出线端短路时的电流值，这是最严重的短路事故。如果短路点离变压器有一定的距离，则需考虑线路阻抗，因此短路电流将减小。以浙江电器开关有限公司生产的ZW1型的低压万能式断路器为例，框架电流为2000A时，额定短路分断能力为50KA。假设变压器额定电流达到了框架电流2000A，变压器选择S9型时，Uk=4.5,出线侧的三相短路电流为I(3)=2000/0.045=44KA。50KA＞44KA,理论分析分断能力满足要求。从实际运行情况调查来看，如果变压器额定电流接近框架等级电流时，断路器的分断能力理论上大于三相短路电流，但偶然也会出现断路器质量问题，实际分断能力小于理论分断能力，此时有可能出现烧毁断路器情况。因此从分断能力的裕度和将来扩容等方

基于单片机智能化脱扣器的设计

课程设计报告课程名称电器智能化原理及应用课题名称基于单片机智能化脱扣器的设计专业班级学号姓名指导教师钟义长 2010年12 月20 日

课程设计任务书课程名称电器智能化原理及应用课题基于单片机智能化脱扣器的设计专业班级学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期2010 年12月6 日任务完成日期2009 年12 月20 日一、设计内容与设计要求

1. 设计内容：基于单片机智能化脱扣器的设计 2．设计要求：要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，说明书撰写等具体要求） 1. 合理脱扣电路的总体方案并画出方框图； 2. 实现以下功能：①四段保护功能，包括过载长延时、断路瞬时和短延时、单相接地的保护功能。②电流表和电压表功能，能显示各相电流、电压值。③参数整定和试验功能，可对脱扣器的各种参数(电流、时间等)进行整定;可对脱扣器的各种保护特性进行检查。④远端监控和自诊断功能，当脱扣器发出分断断路器信号时，能通过触头或光藕输出，向远端发出报警信号;脱扣器也具有本机故障诊断功能，并进行报警。⑤负载监控和热记忆功能，负载监控是当断路器运行电流达到设定限时，能发出预警信号。⑥通信功能，脱扣器具有串行通信接口，能与远端计算机、PLC等进行连接，实现遥测、遥调、遥控、遥信功能。 3. 用16K纸和protel99绘制详细电路原理图，电路图应符合电气要求； 4. 设计并用16K纸绘制软件流程图，流程图要模块化并具有可读性（即根据流程图知道程序功能实现过程）；编制模块化源程序； 5. 按学校课程设计说明书撰写规范提交一份课程设计说明书（6000 字左右）； 6.设计说明书应详细说明设计思路、特点和电路工作原理，并通过计算表明所设计的系统满足测量精度和要求的功能。 7.写出心得体会。二、进度安排第 14 周星期一内容介绍与查找资料星期二总体电路方案确定星期三～星期五电路分析、设计第 15 周星期- ～星期四电路设计、仿真及调试星期五资料整理及答辩附：课程设计报告装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分、附件（A4大小的图纸及程序清单）。正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。正文的内容:一、课题的主要功能；二、课题的功能模块的划分（要求画出模块图）；三、主要功能的实现（至少要有一个主要模块的流程图）；四、程序调试；五、总结；六、附件（所有程序的原代码，要求对程序写出必要的注释）。正文总字数要求在5000字以上（不含程序原代码）。电气信息系课程设计评分表

低压断路器智能脱扣器的设计与实现

低压断路器智能脱扣器的设计与实现黄绍平,李永坚(湖南工程学院,411101) 摘要:智能化开关设备是在传统开关设备中引入计算机技术、数字处理技术和通信技术而形成的新一代开关设备。本文介绍了低压断路器智能脱扣器的设计方案和具体实现方法,这种智能脱扣器具有测量、保护、通信和断路器状态在线监测等功能。文中着重阐述了硬件系统的原理和具体电路,并对软件设计要点进行了介绍。关键词:低压断路器;智能脱扣器;测量;保护中图分类号:TM561文献标识码:B文章编号:1004-0420(2004)03-0008-03 Design and implement on intellectualized release of low voltage circuit breaker HUANG Shao-ping,LI Yong-jian (Hunan Institute of Engineering,411101) Abstr act:Intellectualized switchgear is a new generation switchgears,which syncretizes microco mputer technology,digi2 tal processing technology,and communication technolo gy.In this paper,a design project and the implement methods for the in2 tellectualized release of low voltage circuit br eaker are introduced.This kind of intellectualized r elease have some functions, such as measurement,protection,co mmunication and on-line monitor ing fo r the status of cir cuit breaker.The principle of its hardware system and the detailed circuits ar e explained,and the design points of software are o ffered. Key wor ds:low v oltage cir cuit breaker;intellectualized r elease;measurement;protection 0引言低压断路器(又称自动空气开关)是低压电网中一种重要的控制电器和保护电器,应用非常广泛。低压断路器一般由触头系统、灭弧装置、脱扣器和操动机构等4部分组成。其中,脱扣器是低压断路器的检测和故障处理单元,它对被保护电路进行电参数的检测和判断,决定断路器是否动作和如何动作。传统的低压断路器采用电磁式和热式脱扣器,其动作精度低,动作值整定困难;而且,为了获得不同的保护特性,要配置不同的脱扣器。随着配电自动化的发展,使用传统脱扣器的低压断路器已不能适应新的要求。于是,运用计算机技术、数字信号处理技术和通信技术的智能脱扣器成为国内外开关电器行业的研究开发热点。智能脱扣器也叫做智能控制器或智能控制/保护单元,它一般具有以下功能: a.保护包括电流三段保护(长延时过电流、短延时过电流、瞬时短路)、单相接地故障保护、欠压保护等,而且保护参数可设定; b1测量可测量电流、电压、频率、有功功率、无功功率、功率因数、电能等各种电量,并可以显示; c1断路器状态在线监测例如:1断路器操作次数统计)))监测断路器是否达到规定机械寿命次数或达到需要进行维修的次数;o开断电流加权值)))间接监测断路器触头的电磨损,预测其剩余电寿命; d1通信智能脱扣器与配电自动化系统的主控计算机(上位机)进行通信,一方面,上传电参数测量值、断路器工作状态(断开还是闭合)、故障信号、断路器自诊断信息等;另一方面,上位机可对断路器进行遥控(断路器分、合闸)、遥测、遥调(调整保护整定值)、遥信的/四遥0功能。目前,世界上各大开关电器制造商均推出了智能型低压断路器(装有智能脱扣器的断路器),如ABB公司的F 系列,施耐德公司的M系列,西门子公司的3W N 系列和3VF系列,三菱公司的AE系列等,这些产品均在国内有所应用。国内一些电器厂家也推出 ) 8 ) 机床电器2004.3研究#开发)))低压断路器智能脱扣器的设计与实现

低压断路器规程

HSW1型智能型万能式低压断路器检修规程 1 范围 1.1本规程适用于杭州之江开关股份有限公司生产的智能型万能式断路器规程。 1.2本规程适用于#5、#6机组中的所有低压智能型断路器。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改或修订版均不适用于本标准，然而，其鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB14048.2《低压开关设备和控制设备低压断路器》 1EC60947—2《低压开关设备和控制设备低压断路器》 DL/.T596.1996电气设备预防性规程 DL/.T617.1997气体绝缘金属封闭开关设备技术文件华北电力集团公司二000年《电力设备交接预防性试验规程》 3 总则 3.1本规程规定了HSW1系列智能型万能式低压断路器 3.2预试项目按相关标准执行 4 型号含义 5 结构特点断路器为全体布置形式，且有结构紧凑，体积小的特点。触头系统封闭在绝缘底板内，且每个触头边都用绝缘板隔开，形成一个小室，智能型脱扣器，手柄操作机构，电动操作机构依次排在前面形成各自独立的单元，如其中一个单元坏了，可将其拆下换上新的一般无需检修。企业代号极数（四极标以4，三极时不标）断路器的壳架等级额定电流设计序号万能式断路器 HS W 1

6主要技术参数 6.2断路器的最大耗损功率（环境温度﹢40℃）。 HSW1—1000 三级210V A 四级250V A HSW1—4000 三级1200V A 四级1220VA HSW1—2000 三级360V A 四级420V A HSW1—6300 三级1250V A 四级1350V A HSW1—3200 三级870V A 四级1020V A 断路器在不同环境温度下额定电流变动表见下表注：以上数据仅作为指导、参考用 7 检修周期和内容因其断路器机械、电器特殊性一般无需检修只能做一般性检查。 7.1周期为小修每年2次大修随机组大修新投运一年后大修。 7.2检修内容投运以后的断路器应定期进行清扫，以保持绝缘件，导电件表面的清洁，紧固各部螺丝，以免过热。检查各部连接销子，有无磨损或丢失。定期对断路器各转动部位，加润滑油、防止机械犯卡，定期对断路器上一次隔离插头的接触部位应定期清理并涂上新的导电膏。定期清扫母线，紧固母线各连接螺丝。临时性检修根据运行情况再定。

脱扣器的分类

脱扣器定义：与断路器机械上相连的（或组成整体的），用以释放保持机构并使断路器自动断开的装置。（GB 10963.1-2005/IEC 60898-1:2002）一般说来，传统的双金属片机械式或电子电磁式脱扣器与脱扣机械部分组成整体，目前智能脱扣器则不包含机械脱扣部分，仅指控制板（即可理解为断路器的内置“控制器”）。脱扣器是配漏电保护器的，作用是当线路有漏电或人身触电时通过零序电流互感脱扣器器的电流的矢量和不等于零，互感器二次线圈的二侧产生电压，并经集成电路放大，当达到整定值时，通过漏电脱扣器在0.1秒内切断电源，从而起到触电和漏电保护作用。脱扣器具有过载、断路、漏电、欠压、过压、不平衡、欠频、过频、逆功率、相序等保护功能；还具有负载监控、实时值测量、需量测量、谐波测量、测量表设置、维护、通信、DI/DO、区域选择性联锁、试验联锁、LCD界面显示等等功能。编辑本段脱扣器的分类电磁脱扣器只提供磁保护，也就是短路保护，其实际上是一个磁回力，当电

电磁脱扣器流足够大时产生的磁场力克服反力弹簧吸合衔铁打击牵引杆从而带动机构动作切断电路。热磁脱扣器提供磁保护和热保护，热保护也就是过载保护。热保护：电流经过脱扣器时热元件发热（直热式电流直接过双金属片），双金属片受热变形，当变形至一定程度时，打击牵引杆从而带动机构动作切断电路。一般来说，电路中都用热磁脱扣器来提供短路和过载保护，只有一些特殊场合用电磁脱扣器提供短路保护，而由其它元件（如热继电器）来提供过载保护。电子脱扣器可以有以上所有功能，并可以方便地进行整定。电子脱扣器就是用电子元件构成的电路，检测主电路电流，放大、推动脱扣机构。编辑本段三种脱扣器各自的优缺点电磁脱扣器的缺点是只能提供短路保护，其优点就是成本低，寿命长，受环境影响小。热磁脱扣器的缺点是只能提供二段保护；动作值误差比较大，不可以调节（现在所谓的新一代断路器可以机械调节，但调节幅度很小，且误差相当大）；受环境影响较大。其优点就是成本低，性能稳定，可靠性相对较高，不受电压波动影响，寿命长，有些型号可以倒进线。电子脱扣器的优点是其可以提供三段甚至四段保护；灵敏度高，动作值比较精确，而且可以调节；加装通讯模块后还可以与上位机连接，进行远程控制；基本不受环境温度影响。其它缺点就是成本过高，而且国货可靠性不高，还有一般不可以倒进线。目录

低压断路器及选型

低压断路器一、低压断路器得分类低压断路器（曾称自动开关)就就是一种不仅可以接通与分断正常负荷电流与过负荷电流,还可以接通与分断短路电流得开关电器。低压断路器在电路中除起通断控制作用外,还具有保护功能,如过负荷、短路、欠压与漏电保护等。低压断路器可以手动直接操作与电动操作，有得还可以实现远方遥控操作。低压断路器得分类:低压断路器得分类方式很多按结构形式可分为: 框架式断路器(AＣB)又称开启式、万能式断路器。比如ABB得Ｆ、Emax系列、施耐德得M、MＴ系列、穆勒得IZM系列、西门子得WＬ系列、国产得DW系列等。框架式断路器所有零件都装在一个绝缘得金属框架内，常为开启式，可装设多种附件,更换触头与部件较为方便。有手操动、储能式、非储能式以及电动式等操动形式。按安装方式可分为固定式与抽屉式两种,固定式外壳采用金属材料,外形尺寸较大,防护等级较低;抽屉式采用工程塑料外壳,结构较为紧凑,防护等级高,检修方便，多用在电源端总开关。过电流脱扣器有热磁式、电磁式(单磁)、电子式与智能化脱扣器等几种。断路器具有长延时、短延时、瞬时三段保护及接地保护,每种保护整定值均根据其壳架等级在一定范围内可选择或调整。随着微电子技术得发展,现在部分智能型断路器具有区域选择联锁功能,充分保证了动作得灵敏性与选择性。ACＢ得最大特点就就是容量大、极限短路分断能力高与足够得短时耐受电流,有得断路器得额定电流高达500０Ａ，额定短时耐受(允许)电流Icｗ高达１００kA (1S)。这使得ＡCB得有很好得选择性与稳定性。ACB得功能完善但价格贵,多用于作为低压配电系统得主开关,以及重要得、负载较大得主干线得保护。塑壳式断路器(ＭＣCB）又称装置式断路器,比如ＡBB得lsｏmａxS、Tｍａx系列、施耐德得ＮS、ＮＳX系列、国产得DZ20系列等。所有零件都密封于外壳中,辅助触点、欠压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化,由于结构非常紧凑，MCＣB基本不能检修。MCCＢ多为手动操作,大容量也有选择电动操作。由干电子式保护脱扣器得应用,MCCB也具备了三段保护特性，但由于价格因素，采用热磁式或电磁式脱扣器得断路器用量更大。ＭCCB得特点就就是体积小、接触防护好、安装使用方便、价格相对便宜。但与AＣＢ比，MCＣB得容量小,短路分断能力低，选择性与短时耐受能力差。近年来新型MCCＢ容量已经做到3000A，极限短路分断能力高达150ｋＡ以上，但因结构上得原因，短时耐受能力就就是最大短板，使选择型MCCB 得应用受到局限。由于上述原因，MＣCB主要用于未端线路与一些分干线,主要作电动机、小容量配电线路。还有一类叫微型断路器（MCＢ)又称微断,比如ABＢ得S25０系列、施耐德得C65系列、国产得DZ4７系列等。实际上也就就是塑壳断路器得一种,因其体积很小把它另列，微断得特点就就是结构紧凑、接触防护好、安装使用方便、价格便宜,与塑壳式断路器相比容量更小,短路分断能力更低,短时耐受能力更差,主要做微小型电动机、小容量配电线路与照明保护与家用。按保护负载性质与特性可分为:配电保护型、电动机保护型与家用保护型断路器。按脱扣器类型可分为：电磁(单磁)脱扣器、热磁脱扣器与电子脱扣器,电子脱扣器还可分为拨动开关式、智能数显式。按使用类别分为非选择型(Ａ类)与选择型(B类)。 A类,这类断路器不设置任何脱扣延时,只要达到定值立即跳闸。承受短路得时间就就就是瞬时脱扣器动作得时间。此时选择断路器可按Icｓ或Ｉcｕ满足短路预期电流,考虑到更严格一些得使用条件,一般我们习惯按Ｉcs满足短路预期电流选择。

智能脱扣器原理简介

智能脱扣器（电子型过流脱扣器）简介智能脱扣器主要功能简而言之是过流保护（短路、过载保护），是用电子元件来完成传统断路器上双金属片的过载保护和磁轭与衔铁组成的短路保护。传统的过流脱扣器（由双金属片受热变曲和短路时大电流产生的电磁力使断路脱扣）简称为热动电磁型过电流脱扣器。智能脱扣器（由电流采样互感器，对流过断路器的采样，经过单片机进行处理和判断，由脱扣线圈执行脱扣，简称为电子型过流脱扣器，无论电子型还是热动电磁型，脱扣器应能满足GB14048.2-2001有关要求，并且对电子型有附加要求（见GB14048.2-2001附录F）。主要是： 1．抗扰度试验（EMC电磁兼容性）。 2．干热试验。 3．温热试验。 4．热冲击试验。 5．射频发射验证。电子型要完成传统热动电磁式的过流保护功能并不困难，而要防止电子型在各干扰情况下不出现误动作和拒动作现象是应特别注意的问题。另外还有一个要注要的问题，就是在大电流短路时，其脱扣速度是越快越好，脱扣速度的快慢将直接影响到断路器的分断能力。电子型的工作原理：通过电流采样互感器把通过断路器电流作为信号和工作电源取出（1、作为电流大小信号。2、作为电子元件的工作电源。3作为脱扣线圈的工作电源）。单片机对采样信号进行判别（大小、及是否干扰信号等）。并作为相应的信号输出或执行脱扣。例：1．负载电流的指示 2．预报警的指示 3．过电流的指示等单片机也接受人们对过流保护动作特性曲线的设定，简单地说就是多大的电流对应多长的时间跳闸。通过旋动电子组件板上的6个电位器来完成。例： 1.电流设置值Ir 2.长时延迟动作时间T L 3.短时延迟脱扣电流Is 4.短时延迟动作时间Ts 5.瞬时动作电流I I 6.预报警电流Ip 当单片机判定条件满足时触发可控硅，使脱扣线圈得电。从而使断路器跳闸。下面对电子型脱扣器的旋钮及接口等作简要说明，以800型断路器为例。 70% 负载电流指示发光二极管当流过断路器的电流≥Ir（A）×70%时（Ir：电流设定值）其发光二极管开始发光（发绿色光）。例：Ir（A）旋钮指向400档那么当流过断路器的电≥400A×70%（即≥280A）时，其发光二极管开始发绿色光。

低压断路器及选型

低压断路器一、低压断路器的分类低压断路器(曾称自动开关)就是一种不仅可以接通与分断正常负荷电流与过负荷电流,还可以接通与分断短路电流的开关电器。低压断路器在电路中除起通断控制作用外,还具有保护功能,如过负荷、短路、欠压与漏电保护等。低压断路器可以手动直接操作与电动操作,有的还可以实现远方遥控操作。低压断路器的分类:低压断路器的分类方式很多按结构形式可分为: 框架式断路器(ACB)又称开启式、万能式断路器。比如ABB的F、Emax系列、施耐德的M、MT系列、穆勒的IZM系列、西门子的WL系列、国产的DW系列等。框架式断路器所有零件都装在一个绝缘的金属框架内,常为开启式,可装设多种附件,更换触头与部件较为方便。有手操动、储能式、非储能式以及电动式等操动形式。按安装方式可分为固定式与抽屉式两种,固定式外壳采用金属材料,外形尺寸较大,防护等级较低;抽屉式采用工程塑料外壳,结构较为紧凑,防护等级高,检修方便,多用在电源端总开关。过电流脱扣器有热磁式、电磁式(单磁)、电子式与智能化脱扣器等几种。断路器具有长延时、短延时、瞬时三段保护及接地保护,每种保护整定值均根据其壳架等级在一定范围内可选择或调整。随着微电子技术的发展,现在部分智能型断路器具有区域选择联锁功能,充分保证了动作的灵敏性与选择性。ACB的最大特点就是容量大、极限短路分断能力高与足够的短时耐受电流,有的断路器的额定电流高达5000 A,额定短时耐受(允许)电流Icw 高达100kA (1S)。这使得ACB的有很好的选择性与稳定性。ACB的功能完善但价格贵,多用于作为低压配电系统的主开关,以及重要的、负载较大的主干线的保护。塑壳式断路器(MCCB)又称装置式断路器,比如ABB的lsomaxS、Tmax系列、施耐德的NS、NSX系列、国产的DZ20系列等。所有零件都密封于外壳中,辅助触点、欠压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化,由于结构非常紧凑,MCCB基本不能检修。MCCB多为手动操作,大容量也有选择电动操作。由干电子式保护脱扣器的应用,MCCB也具备了三段保护特性,但由于价格因素,采用热磁式或电磁式脱扣器的断路器用量更大。MCCB的特点就是体积小、接触防护好、安装使用方便、价格相对便宜。但与ACB比,MCCB的容量小,短路分断能力低,选择性与短时耐受能力差。近年来新型MCCB容量已经做到3000A,极限短路分断能力高达150kA以上,但因结构上的原因,短时耐受能力就是最大短板,使选择型MCCB的应用受到局限。由于上述原因,MCCB 主要用于未端线路与一些分干线,主要作电动机、小容量配电线路。还有一类叫微型断路器(MCB)又称微断,比如ABB的S250系列、施耐德的C65系列、国产的DZ47系列等。实际上也就是塑壳断路器的一种,因其体积很小把它另列,微断的特点就是结构紧凑、接触防护好、安装使用方便、价格便宜,与塑壳式断路器相比容量更小,短路分断能力更低,短时耐受能力更差,主要做微小型电动机、小容量配电线路与照明保护与家用。按保护负载性质与特性可分为:配电保护型、电动机保护型与家用保护型断路器。按脱扣器类型可分为:电磁(单磁)脱扣器、热磁脱扣器与电子脱扣器,电子脱扣器还可分为拨动开关式、智能数显式。按使用类别分为非选择型(A类)与选择型(B类)。 A类,这类断路器不设置任何脱扣延时,只要达到定值立即跳闸。承受短路的时间就就是瞬时脱扣器动作的时间。此时选择断路器可按Ics或Icu满足短路预期电流,考虑到更严格一些的使用条件,一般我们习惯按Ics满足短路预期电流选择。 B类,这类断路器为了实现选择性在小于Icw的短路时延时一定时间脱扣。此时选择断路器就必须按Icw满足短路预期电流。

低压断路器智能脱扣器的设计

湖南工程学院毕业设计说明书题目：低压断路器智能脱扣器的设计专业班级：学生姓名：学号：完成日期： 2012年6月10号指导教师：黄绍平评阅教师：谢卫才 2012年6月10号

湖南工程学院 (论文) 诚信承诺书本人慎重承诺和声明：所撰写的《低压断路器智能脱扣器的设计》是在指导老师的指导下自主完成，文中所有引文或引用数据、图表均已注解说明来源，本人愿意为由此引起的后果承担责任。设计(论文)的研究成果归属学校所有。学生(签名) 年月日

湖南工程学院应用技术学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：低压断路器智能脱扣器的设计姓名专业电气工程及其自动化班级学号指导老师黄绍平职称教授教研室主任林友杰一、基本任务及要求：本课题要求设计一个以单片机作控制器的低压断路器智能脱扣器，要求具有过载、短路、欠电压、过电压、三相不平衡、接地保护、负荷监控、电气量测量、通信（RS-485）等功能，采用LCD 显示。在规定时间内，完成以下工作： 1．整体方案的确定； 2．硬件系统设计； 3．程序设计与仿真调试； 4．提交毕业设计论文。二、进度安排及完成时间：（1）2月27日至3月11日：查阅资料，熟悉课题；撰写文献综述和开题报告（2）3月12日至3月25日：整体方案的确定（3）3月26日至4月8日：毕业实习.撰写实习报告。（4）4月9日至4月29日：硬件系统设计（5）4月30日至5月21日：程序设计与软件仿真调试（6）5月22日至6月10日：撰写毕业设计论文。（7）6月11日至6月16日:毕业设计答辩

目录摘要...................................................................... I Abstract ................................................................. II 第1章绪论 (1) 1.1脱扣器概述 (1) 1.2 课题研究目的及意义 (1) 1.3 课题内容概述 (2) 1.3.1 硬件电路设计 (2) 1.3.2 软件设计 (2) 第2章智能脱扣器硬件设计 (3) 2.1 硬件总体方案 (3) 2.2单片机的选用 (4) 2.3 模拟信号检测单元 (5) 2.4 单元电路设计 (7) 2.4.1 真有效值转换电路 (7) 2.4.2 过载保护 (9) 2.4.3 短路保护 (12) 2.4.4 模拟脱扣电路 (14) 2.4.5 脱扣输出电路 (16) 2.5 负载监控 (17) 2.6 自诊断和监察 (18) 2.7 电源选择 (18) 2.8 通信接口 (18) 2.8.1 RS-485 通信接口电路 (19) 2.9 硬件抗干扰设计 (20) 2.9.1 抗干扰设计 (21) 2.9.2 RS-485抗干扰措施 (23) 第3章软件设计 (24) 3.1 软件系统的总体设计 (24) 3.2 初始化子程序 (25)

低压断路器电压脱扣器的选择

低压断路器电压脱扣器的选择低压断路器（曾称自动开关）是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。低压断路器在电路中除起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。低压断路器可以手动直接操作和电动操作，也可以远方遥控操作。低压断路器的分类方式很多，按使用类别分，有选择型（保护装置参数可调）和非选择型（保护装置参数不可调）；按结构型式分，有万能式（又称框架式）和塑壳式断路器；按灭弧介质分，有空气式和真空式（目前国产多为空气式）；按操作方式分，有手动操作、电动操作和弹簧储能机械操作；按极数分，可分为单极、二极、三极和四极式；按安装方式分，有固定式、插入式、抽屉式和嵌入式等。低压断路器容量范围很大，最小为 4A，而最大可达5000A。低压断路器广泛应用于低压配电系统各级馈出线，各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护。 2 低压断路器的结构低压断路器由触头、灭弧装置、操作机构和保护装置等组成。 2.1 触头系统触头（静触头和动触头）在断路器中用来实现电路接通或分断。触头的基本要求为：（1）能安全可靠地接通和分断极限短路电流及以下的电路电流；（2）长期工作制的工作电流；（3）在规定的电寿命次数内，接通和分断后不会严重磨损。常用断路器的触头型式有，对接式触头、桥式触头和插入式触头。对接式和桥式触头多为面接触或线接触，在触头上都焊有银基合金镶块。大型断路器每相除主触头外，还有副触头和弧触头。断路器触头的动作顺序是，断路器闭合时，弧触头先闭合，然后是副触头闭合，最后才是主触头闭合；断路器分断时却相反，主触头承载负荷电流，副触头的作用是保护主触头，弧触头是用来承担切断电流时的电弧烧灼，电弧只在弧触头上形成，从而保证了主触头不被电弧烧蚀，长期稳定的工作。 2.2 灭弧系统灭弧系统用来熄灭触头间在断开电路时产生的电弧。灭弧系统包括两个部分：一为强力弹簧机构，使断路器触头快速分开；一为在触头上方设有灭弧室。 2.3 操动机构断路器操动机构包括传动机构和脱扣机构两大部分。（1）传动机构：按断路器操作方式不同可分为：手动传动、杠杆传动、电磁铁传动、电动机传动；按闭合方式可分为：贮能闭合和非贮能闭合。（2）自由脱扣机构：自由脱扣机构的功能是实现传动机构和触头系统之间的联系。 2.4 保护装置断路器的保护装置由各种脱扣器来实现。断路器的脱扣器型式有：欠压脱扣器、过电流脱扣器、分励脱扣器等。过电流脱扣器还可分为过载脱扣器和短路脱扣器。欠压脱扣器用来监视工作电压的波动，当电网电压降低至70%?35%额定电压或电网发生故障时，断路器可立即分断，在电源电压低于35% 额定电压时，能防止断路器闭合。带延时动作的欠压脱扣器，可防止因负荷陡升引起的电压波动，而造成断路器不适当地分断。延时时间可为1s、3s和5s。分励脱扣器用于远距离遥控或热继电器动作分断断路器。过电流脱扣器用于防止过载和负载侧短路。一般断路器还具有短路锁定功能，用来防止断路器因短路故障分断后，故障未排除前再合闸。在短路条件下，断路器分断，锁定机构动作，使断路器机构保持在分断位置，锁定机构未复位前，断路器合闸机构不能动作，无法接通电路。

智能型塑壳式断路器脱扣器的设计.

智能型塑壳式断路器脱扣器的设计摘要:介绍了智能型塑料外壳式断路器(HSM1z-160)脱扣器的内部结构、工作原理、零件设计与制造时应注意的问题及不同结构零件中技术参数的分析比较。通过技术改进，使该结构装置具有加工方便、成本低，性能准确、可靠等优点。0引言随着科学技术的不断进步，特别是电子技术、微电子技术、计算机、通信技术和电力工业自动化的飞速发展，产品逐渐趋于智能化、模块化、组合化，将不同功能的模块按不同的需求组合，是当今低压电器产品的发摘要: 介绍了智能型塑料外壳式断路器(HSM1z-160) 脱扣器的内部结构、工作原理、零件设计与制造时应注意的问题及不同结构零件中技术参数的分析比较。通过技术改进，使该结构装置具有加工方便、成本低，性能准确、可靠等优点。 0 引言随着科学技术的不断进步，特别是电子技术、微电子技术、计算机、通信技术和电力工业自动化的飞速发展，产品逐渐趋于智能化、模块化、组合化，将不同功能的模块按不同的需求组合，是当今低压电器产品的发展趋势。塑料外壳式断路器中的智能型塑料外壳式断路器( 简称智能型断路器)的智能化优势在使用中越发突出。脱扣器作为一个部件，是电子式和智能型断路器的重要组成部分。由于脱扣器是控制器的执行部件，其性能对电子式和智能型断路器有着至关重要的作用。现阶段的智能型断路器中所用脱扣器技术已趋成熟，本文对不同壳架电流所用脱扣器的设计作一比较。 1 脱扣器结构组成及原理 1. 1 脱扣器结构 HSM1z-160 脱扣器主要有壳体、端板、推杆、衔铁、垫块、导磁片、磁钢、称套、线圈、弹簧、轴等零件组成，其结构如图1 所示。 1. 2 脱扣器机构工作原理脱扣器是一种含有复位装置的断路器脱扣装置。它将磁性元件、导磁体、线圈、衬套、储能器、驱动元件等紧凑地安装在一个体积很小的壳体内，并由磁性元件、壳体、导磁片、动作元件组成一个特定的磁回路。常态下，衔铁在永磁体作用下保持吸合状态，即磁回路将储能器处于最大的势能状态，当控制器检测到主回路过载或短路时，给脱扣器一个一定强度的短时持续脉冲信号( 持

智能脱扣器设计

第1章低压断路器及智能化脱扣器概述 1.1 低压断路器随着电力技术的高速发展和供电规模的日益扩大, 系统的网络结构和运行方式日趋复杂, 对电源的可靠性、安全性及供电质量也都提出了更高的要求,相应地对系统设备的操作简便性和安全性以及可靠性也提出了新的要求。低压断路器作为电力供配电系统中广泛使用的主要控制电器, 除了要能正常分合相关系统额定电流外, 还要在相关系统故障时能快速有选择性地可靠分断相关系统短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象。特别是随着电力系统控制方式数字化进程的发展应用以及电力系统综合自动化的广泛应用, 对系统可视化、自动化、网络化、实时化、精确化的要求越来越高, 相应地对应用面积广、网络结构复杂、操作较频繁、故障率高的低压断路器也就提出了更高的要求, 传统断路器根本无法满足现代电力系统综合自动化的需要。智能化技术的应用于是成了低压断路器的一个重要发展应用方向。 1．2 脱扣器的发展过程脱扣器是能使断路器在电气设备遭受过载，短路，欠电压，过电压等故障时实施各种保护功能的机构。早起的脱扣器是空气断路器采用的电磁式过电流脱扣器，该脱扣器只能实现瞬时保护功能。随着断路器的发展，其额定工作电压，电流以及分段能哭和保护功能不断发展，脱扣器也随之发展起来。在采用油阻尼，空气阻尼，钟表结构等作为延时元件后，脱扣器实现了过载延时和短路延时等功能。采用热双金属片的热

低压断路器选型技能

低压断路器选型技能一选型原则： 1.断路器的额定工作电压≥线路额定电压。 2.断路器的额定工作电流≥线路计算负载电流。 3.断路器的极限短路分断能力≥线路中可能出现的最大短路电流（一般按有效值计算）。 4.断路器的极数选择根据电力线路相数来确定：单相电路选择1P或2P的断路器；三相电路选择3P或4P的断路器。 5.断路器的额度工作电流应该<上一级断路器的额度工作电流；断路器的额度工作电流应该>下一级断路器的额度工作电流。 6.断路器的极限短路分断能力应该<上一级断路器的极限短路分断能力；断路器的极限短路分断能力应该>下一级断路器的极限短路分断能力。二框架式断路器的选型请准确填写框架式断路器选型订货信息表，就能正确完成选型：用户：订货台数：订货日期：联系电话：型号规格□NA8-1600 □NA8-3200 □NA8-6300 额定电流□200□400□630□800 □1600□2000□2500 □4000□5000 （In）A □1000□1250□1600 □3200 □6300 安装方式□抽屉式□固定式（4000A以上无固定式）连接方式□水平连接□垂直连接□板前连接□混合连接（注明连接方式）极数□三极□四极智能保护参数的整定默认出厂整定值I R=1In 2s(6I R) 定时限Isd=8I R 反时限Isd=6I R tsd=0.2s@6I R Ii=12In Ig关闭(如若打开需特殊说明默认值 Ig=0.5×In 反时限剪切系数k=OFF 时间T=0.4s) 若用户有与默认值不同的需求时，请在线面横线上填写数值长延时保护I R 动作电流设定__I n(0.4~1ON/OFF)

低压断路器智能脱扣器.

湖南工程学院毕业设计(论文)开题报告学生姓名：学号：专业：电气工程及其自动化设计(论文)题目：低压断路器智能脱扣器的设计指导教师：黄绍平教授 2012年3月11日

开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。 4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告 1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。一、文献综述 1、前言低压断路器（又称自动空气开关）是低压电网中一种重要的控制电器和保护电器，应用广泛，主要是在变压器的低压侧到负载间起分配电能、保护和控制配电线路的作用，对负载进行起动，调节、停止和显示。低压断路器主要是由触头系统，灭弧装置，脱扣器和操动机构组成。而脱扣器是与断路器机械上相连的（或组成整体的），用以释放保持机构并使断路器自动断开的装置。一般说来，传统的双金属片机械式或电子电磁式脱扣器与脱扣机械部分组成整体，其动作精度低，动作值整定困难，而且为了获得不同的保护特性，要配置不同的脱扣器。随着经济的发展，对电能的需求和依赖不断地增大。因此承担电能的传输与分配、用电设备保护与控制任务的低压电器显得更为重要，传统的脱扣器已经不能满足发展需要。于是，运用计算机技术、数字信号处理技术和通信技术的智能脱扣器成为国外开关电器行业的研究开发热点。目前智能脱扣器则不包含机械脱扣部分，仅指控制板（即可理解为断路器的内置“控制器”）。智能脱扣器的优点是其可以提供三段甚至四段保护；灵敏度高，动作值比较精确，而且可以调节；加装通讯模块后还可以与上位机连接，进行远程控制；基本不受环境温度影响。 2、智能脱扣器的功能与要求低压断路器主要用来对发电机、电动机、变压器和电缆等设备进行过载，短路和接地故障保护。脱扣器是断路器的中枢部件，它承担着断路器的各种保护、报警、显示与控制功能。早期的脱扣器为电磁式的。其工作原理是利用双金属片在流过电流时发热变形而使脱扣器动作，这类脱扣器制造调整困难，精度低和可靠性差。传统的断路器保护功能是通过脱扣器中机械系统的动作来实现的，其效果也不够