断路器结构的设计.pdf

1.总体结构布置 万能式低压断路器采用平面布置，即所有的零部件，如触头系统、操作机构、各种脱扣器、 安装支架、主轴、脱扣轴等都铺开布置在一块绝缘底版上。这种布置方式的优点是容易接触 到每一个部件，便于装配和调整，也便于更换易零部件，便于维修。其缺点是安装面积较大， 降低了断路器的经济指标。断路器设计为并联回路且为横向布置。 1.1 各部件的配置 断路器所需要的部件是根据产品技术任务书的规定进行安装，即按需要而配置。例如，需要 电动操作，则需要配制电磁铁或电动机操作机构。又如要求远距离脱扣的话，则需加装分励 脱扣器；需要达到欠电压保护的话，则需加装欠电压脱扣器。所必须的部件如何配置合理， 要认正对待。但是很难有一个通用的、固定的原则。一般来说，可考虑以下几个方面： （1）安装和取下方便。 （2 ）需要调整的部件，要容易触及并看的见。 （3 ）各部件的各部件的接线要方便，特别是辅助开关的接线应能在面进行操作接线。 （4 ）操作机构要操作方便，便于安装。 （5 ）任何部件都不应有悬空的端子。 2.断路器零部件的设计 万能式低压断路器主要由导电系统、灭弧室、操作机构、脱扣器和手柄直接传动操作机构等 - 1 - 组成。每一功能部分都设计成独立的模块式部件，安装、维护十分方便。 2.1 灭弧室设计 灭弧室置于断路器的上方，采用复式灭弧原理，灭弧室壁用绝缘材料压制而成。灭弧室内有 灭弧栅片和灭焰栅片、引弧片等。灭弧室的出口为狭缝状，可把游离区限制在 80mm 以内．加 之抽屉式断路器上方装有罩壳，也就是说实现了零飞弧区，保证在电器成套装置中安全可靠 使用。 灭弧室内装有许多由厚度约为 2mm 的钢板冲成的横向栅片，栅片外表面镀铜以增大灭弧能 力和防止生锈。每一栅片上冲有三角形缺口。缺口的位置稍许偏在栅片中心线的一边。安装 时，将上下栅片的缺口错开。栅片之间的间隙取 4mm, 当装在缺口附近的动、静触头分开并 产生电弧时，由于栅片的存在，电弧电流在周围空间产生的磁通路径发生畸变，这样就产生 一种将电弧拉向栅片的吸力。栅片缺口的错开的作用先为减少电弧开始进入栅片时的阻力。 由于栅片本生有吸引电弧进入的能力，所以这种灭弧室不需要磁吹线圈。 2.2 断路器操作机构的设计 断路器的分、合闸操作有手动和电动两种。采用弹簧储能闭合，闭合速度与操作速度无关。 手动储能时扳动操作手柄．通过棘轮带动储能袖，使主弹簧压缩处于储能状态，当按动合闸 按钮或接通闭合电磁铁，使释能脱扣轴解锁后，弹簧能量迅速释放，推动连杆机构，使断路 器合闸。分断断路器时，按动分闸按钮或接通分励脱扣器，使分断脱扣轴解锁，分断弹簧即 可拉动操作机构的连杆使动触头回到分断位置。 （1）传动机构 断路器的传动机构采用杠杆传动。 在选择和设计时注意到如图 2 –1 所示： - 2 - ①手柄和杠杆传动的最大操作力不超过 250N 。 ②闭和断路器的冲击应尽量小。 （2 ）自由脱口机构 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。自由脱扣机构再扣时，传动机 构应带动触头系统一致运动，并使触头闭合。当脱扣之后，即解脱了传动机构与触头系统之 间的联系，传动机构的运动与触头系统之间的联系，传动机构的运动与触头系统无关，并且 在发生脱扣的瞬间与传动机构的位置无关并有自由再扣能力。 （3 ）机构的特性和计算 机构由许多杠杆、传动环节组成。 ①机构的运动特性： α2=f( α1) 或 S=f( α1) 式中α1——主动轴的转角； α2——被动轴的转角； - 3 - S——动触头的行程。 ②反力特性曲线计算 反力特性表示为主动轴转角与反作用力的关 Ff=f1( α) 或转角与反作用力矩的关 Mf=f2( α) ③脱扣力的计算 计算脱扣力为设计各种脱扣器提供依据。 2.3 抽屉座的设计 断路器的安装有固定式和抽屉式两种型式。固定式断路器安装时，主回路与电网直接连接。 抽屉式断路器主回路通过抽屉座的隔离触头与电网接通断路器，本体可以从抽屉座中卸下， 便于断路器投入运行后定期维护和维修。抽屉座主要由基座、隔离触头、侧板、导轨、指示 件、摇手柄等部组成。抽屉座有三个位置，利用手柄操作，可使断路器处于连接、试验、分 离三种状态。连接位置保持主回路与二次回路接通；试验位置时，主回路分离，二次回路仍 保持接通，便于对断路器进行一些