天e电气小型断路器培训讲座.ppt

,浙江天正电气股份有限公司 检验人员培训讲座 -天e事业部 2012.6.5,内容提要 本讲座包括以下内容: 第一章 应知基础理论 第二章 小型断路器的基础知识 第三章 漏电断路器的电子基础知识,第一章 应知基础理论,1.低压断路器 低压断路器是一种使用于低压电网（即交流50或60Hz额定电压在1200V及以下，直流额定电压在1500V及以下）的能接通、承载和分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常条件下接通承载一定时间和分断电流的一种机械开关配电电器。主要用于低压电路的过负荷保护、短路、欠电压、漏电流保护，也可用于不频繁接通和断开电路。 电器：凡是根据外界指定信号和要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备都属电器的范畴。,第一章 应知基础理论 2.断路器的触头三要素及作用 断路器的触头三要素是指触头的开距（开关断开时同极动、静触头间的最短距离）；超行程（指触头在闭合位置后，若将静触头移开，动触头所能前进的距离）、触头压力（分初压力和终压力，分别指动静触头刚接触时和完全闭合后由触头弹簧产生的动触头对静触头的压力）。 作用： 开距：增大动、静触头分断时的电弧电压，加速电弧熄灭，并防止在规定的试验电压下电弧重燃（借助一定的灭弧措施）。数值达到规定要求时具有安全隔离作用。 超行程（超程）：是保证触头在其寿命终结前能够可靠地接触。,第一章 应知基础理论 触头压力：初压力的作用是限制和防止触头刚接触时产生的能够磨损触头降低产品寿命的机械振动。终压力的作用是保证触头在闭合状态时的接触电阻最小，从而使触头温升不致超出容许值。 爬电距离 爬电距离是指两导电部件间沿绝缘体表面的最短距离。 电气间隙 两个导电部件之间以最短的方式张紧的绳子在空气中最 短的距离。 注：小型断路器根据标准要求其电气间隙必须不小于4mm,包括主静触头之间的距离，小型断路具备隔离功能，具备隔离功能的断路器开距必须 4mm。 小型断路器的爬电距离与其使用环境属污染等级类有关，其爬电距离 4mm。,第一章 应知基础理论 3、小型断路器 小型断路器分为适用于交流电路的和既可用于交流又可用于直流电路的小型断路器两种。 交流小型断路器是指适用于交流50Hz或60Hz，额定电压不超过440V（相间），额定电流不超过125A，额定短路能力不超过25000A的交流空气式断路器 。 交直流两用小型断路器是指除以上规定外，单极断路器额定直流电压不超过220V，二极不超过440V，额定电流不超过125A，额定直流短路分断能力不超过10000A的空气式断路器。,第二章 小型断路器的基础知识 1.THB1-63 TH代表天e电气；B指小型断路器；1指设计序号；63指该种壳架最大额定电流。包括1、2、3、4、6、10、16、20、25、32、40、50、63A共13种规格。 2.THB1-63 产品移印内容中B40、C40或D40指的是什么意思？6000A指什么？GB10963.1指何意思？ 解释：B40、C40、D40中的B、C、D代表瞬时脱扣电流的类型分别为B、C、D型，B型脱扣器即指本台开关的短路保护动作范围为35In倍；C型脱扣器即指本台开关的短路保护动作范围为510In倍；D指瞬时脱扣电流的类型为D型，短路保护动作范围为1020In倍。20指的是额定电流为20A。10000A指短路分断能力。 GB10963.1指该产品（THB1-63)执行的国家标准，该标准等同采用国际标准IEC60898-1。,第二章 小型断路器的基础知识,3.THB1-63的保护工作原理：它具有瞬时脱扣（短路保护）和延时脱扣（过载保护）两段保护。 （1）瞬时脱扣：当线路电流达到动作值（即C型5In-10In，）磁动势足够大时动铁芯动作，推动顶杆，顶杆顶开锁扣使跳扣脱扣，产品断开。 （2）延时脱扣：当线路电流大于额定电流时，根据双金的反时限特性（电流越大，弯曲越快）双金开始弯曲，拉杆拉动锁扣使跳扣脱扣，产品断开。电源断开。,第二章 小型断路器的基础知识,电磁系统,手柄,触头系统,跳扣,锁扣,灭弧系统,双金组件,4.THB1-63各零部件的作用及主要控制要求,第二章 小型断路器的基础知识,4.1 组成：THB1-63主要由操作机构（手柄、锁扣、跳扣、支架等)、热脱扣单元（双金）、电磁脱扣单元（铁芯、线圈等）、触头系统（动、静触头）、灭弧系统（灭弧罩、引弧片、隔弧板等）和外壳及接线端子七大部分组成。见上图 操作机构：主要保证产品能正常可靠合、分闸。并使产品能在出现故障保护时能顺利跳闸，不能因卡死、不复位等原因而使产品失效。这方面主要考核内容有：机械寿命20000次，电气寿命8000次（型式试验时做）、拼装时打手柄是否能回到分闸位置、是否出现滑扣等； 热脱扣单元（双金）：主要是保证在线路出现过载时能可靠地在预定时间内脱扣。以防止线路烧损和设备损坏。过载时根据电流大小双金发生向低膨胀层方向的定向弯曲。 电磁脱扣单元：主要是保证在线路出现短路时能可靠地在预定时间内脱扣。以防止线路烧损和设备损坏。,触头系统（动、静触头）：主要通断电路，供给或切断负载电流。 灭弧系统：主要作用是将出现故障时动静触头间产生的强烈电弧吸向灭弧室，利用栅片（已磁化，有吸力）将电弧分割成短弧，冷却电弧，最终将其熄灭。 外壳：主要是起固定各配件和绝缘、防护作用。 接线端子：供用户接进出线用。 4.2 零部件检验及生产过程中各零件需要 重点控制的内容：首先我们可根据以上七大系统组成明确各零件的作用，要求检验员必须会装配产品，明白各零件之间的配合关系，具备基本的电器常识，否则在工作中将很被动，要知道检验卡片不可能写得面面俱到，有一部分是要靠日常的积累和经验来判断的，下面将THB1-63产品中零件的主要控制对象及作用列出下表1，希望对各位检验及工艺人员有所帮助：,第二章 小型断路器的基础知识,第二章 小型断路器的基础知识,第二章 小型断路器的基础知识,第二章 小型断路器的基础知识,5 .目前生产中需知的基础 5.1 双金：两家供货，天盛公司和亚大公司。 天盛：工厂牌号有TB开头的（德国德镍产） SISRI开头的（上海宝钢产）、STS开头的（天盛自产）； 亚大：工厂牌号为YD开头，基本自产。,第二章 小型断路器的基础知识,牌号意义举例如下： TB 180 / 05 材料工厂代号 表示比弯曲为 表示电阻率为 表示德镍公司产 1810-6/ 5ucm 5.2 铜材(纯铜）含铜量的分类：分为3类，即T1、T2、T3。 T1铜银含量99.95%， T2铜银含量99.90%， T3铜银含量99.70%。 我们天e事业部大部分所用紫铜为T2。其他公司大部分是T3。 5.3 外壳材料一般为PA66或PA6，它具有阻燃性，阻燃性并不是烧不着，而是能在一定的时间内自己熄灭（总燃烧时间60s，灼热丝试验时灼热丝离开后30s内熄灭），也具有较好的机械性能和电气性能。,第二章 小型断路器的基础知识,塑料阻燃等级由HB，V-2，V-1向V-0逐级递增： 1、HB：UL94标准中最底的阻燃等级。要求对于3到13 毫米厚的样品，燃烧速度小于40毫米每分钟；小于3毫米厚的样 品，燃烧速度小于70毫米每分钟；或者在100毫米的标志前熄灭。 2、V-2：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。 3、V-1：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。 4、V-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下 天e事业部用的外壳材料为K222-KGV4（DSM），阻燃等级为V-0,第三章 漏电断路器的电子基础知识,电子组件板几种常用电子元件简述 电阻 电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。电阻的单位为欧姆（），倍率单位有：千欧（K），兆欧（M）等。换算方法是： 1兆欧=1000千欧=1000000欧,金属膜电阻（插件）,贴片电阻,第三章 漏电断路器的电子基础知识,电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。 a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如： 472 表示 47100（即4.7K）； 104则表示100K b、色标法： 色标法是将电阻器的类别及主要技术参数的数 值用颜色（色环或色点）标注在它的外表面上。色标电阻（色环电阻）器可分为三环、四环、五环三种标法。其含义如下所示。 三色环电阻器的色环表示标称电阻值（允许误差均为20%）。例如，色环为棕黑红，表示101021.0k20%的电阻器。 四色环电阻器的色环表示标称值（二位有效数字）及精度。例如，色环为棕绿橙金表示1510315k5%的电阻器。 五色环电阻器的色环表示标称值（三位有效数字）及精度。例如，色环为红紫绿黄棕表示2751042.75M1%的电阻器。,第三章 漏电断路器的电子基础知识,四色环法,第三章 漏电断路器的电子基础知识,第三章 漏电断路器的电子基础知识,一般四色环和五色环电阻器表示允许误差的色环的特点是该环离其它环的距离较远。较标准的表示应是表示允许误差的色环的宽度是其它色环的（1.52）倍。 有些色环电阻器由于厂家生产不规范，无法用上面的特征判断，这时只能借助万用表判断。 以下为两种标法的实物图：,数标法,色标法,四色法,五色法,第三章 漏电断路器的电子基础知识,电容 电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。 电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。其中： 1 F =103 mF =106 uF =109 nF =1012 pF 常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等，实物图如下所示。,第三章 漏电断路器的电子基础知识,第三章 漏电断路器的电子基础知识,识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。 容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示 字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。 如：102表示10102PF=1000PF 224表示22104PF=0.22 uF 电容容量误差表 符 号 F G J K L M 允许误差 1% 2% 5% 10% 15% 20% 如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为5%。,第三章 漏电断路器的电子基础知识,二极管 二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。 作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。 常见使用的二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4007）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。,第三章 漏电断路器的电子基础知识,第三章 漏电断路器的电子基础知识,识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。 测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反 常用的1N4000系列二极管耐压比较如下： 型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐压（V）50 100 200 400 600 800 1000 电流（A） 均为1,第三章 漏电断路器的电子基础知识,稳压二极管 1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。,常用稳压二极管的型号及稳压值如下表： 型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V,第三章 漏电断路器的电子基础知识,三极管 晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。 1、特点：晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，可控硅就是由PNP型和NPN型配对使用，如可控硅原理结构图所示。 2、常用的PNP型三极管有：A92、9015等型号；NPN型三极管有：A42、9014、9018、9013、9012等型号。晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法：共发射极电路、共集电极电路（射极输出器）、 共基极电路。,第三章 漏电断路器的电子基础知识,可控硅是可控硅整流元件的简称,是 一种具有三个PN 结的四层结构的大 功率半导体器件,一般由两晶闸管反 向连接而成.它的功用不仅是整流， 还可以用作无触点开关以快速接通或 切断电路，实现将直流电变成交流电 的逆变，将一种频率的交流电变成另 一种频率的交流电等等。可控硅和其 它半导体器件一样，其有体积小、效 率高、稳定性好、工作可靠等优点。 它的出现，使半导体技术从弱电领域 进入了强电领域，成为工业、农业、 交通运输、军事科研以至商业、民用 电器等方面争相采用的元件。（如图）,第三章 漏电断路器的电子基础知识,压敏电阻 符号：“RV”或“R” 1、什么是“压敏电阻” “压敏电阻”是中国大陆的名词，意思是“在一定电流电压范围内电阻值随电压而变“，或者是说“电阻值对电压敏感“的阻器。相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。 压敏电阻器的电阻体材料是半导体，所