万能式断路器.docx
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万能式断路器
1、用途及适用范围
DW15系列万能式断路器（以下简称断路器），该断路器主要用于交流50Hz，额定电流为630~4000A；额定电压自380V~1140V（其中额定电流为1000~4000A的额定电压为380V）的配电网络中，用来分配电能、保护线路及电源设备免受过载、欠电压和断路器故障的危害。
也能在交流50Hz，380V电网中用来保护电动机的过载、欠电压和短路。
在正常条件下，断路器可作为线路不频繁转换及电动机不频繁起动之用。
由于断路器还具有三段保护特性，可以对电网作选择性保护。
对于抽屉式断路器，由于主电路和二次回路采用了插接式结构，省略了固定式断路器所需的隔离开关。
具有一机二用的特点。
操作与维护方便，提高了配高了配电系统的安全性、连续性、和可靠性。
断路器符合标准：
JB8590.1，IEC60947-2及GB14048.2
2、型号含义及分类
2.1型号及含义
2.2分类：
按用途分
a.配电用
b.保护电动机用
按选择保护性能分
a.选择型
b.非选择性
按传动装置分
a.手柄直接传动（正面中央手柄直接传动和侧面手柄直接传动，额定工作电压1140V只供侧面）
b.电磁铁传动
按脱扣器种类分
a.具有过电流脱扣器
b.具有过电流脱扣器和分励脱扣器
c.具有过电流脱扣器和欠电压瞬时（或延时）脱扣器
d.具有过电流脱扣器、欠电压瞬时（或延时）脱扣器和分励拖扣器
按过电流保护种类分
a.短路瞬时动作
b.过载长延时，短路短延时及特大短路瞬时动作
按欠电压保护种类分
a.欠电压瞬时动作
b.欠电压延时动作
按主回路进出线方式分
a.板后进出线（水平进出线）
b.板前进出线（垂直进出线）
c.板前进线、板后出线（水平出线、垂直出线）
d.板后出线、板前进线（垂直出线、水平出线）
3、正常工作条件和安装条件
3.1周围空气温度
周围空气问题最高不超过+40℃
周围空气温度24h的平均值不超过+35℃
周围空气温度下限值不低于-5℃
3.2安装地点海拔不超过2000m
3.3大气条件
大气相对湿度在周围空气温度+40℃时不超过50%；在较低温度下可以有较高的相对湿度；最湿月的月平均最大相对温度为90%。
同时，该月的月平均最低温度为+25℃。
并考虑到因温度的变化发生在产品表面上的凝露。
3.4污染等级：
三级
3.5冲击振动：
如订货需要，由用户与制造厂协商。
3.6安装条件
断路器应按所提供的说明书成套安装或户内单独安装，与垂直面的倾斜度不超过5度（对矿用倾斜度不超过15度）。
额定工作电压：
1140V断路器用于安装类别Ⅲ，额定工作电压660V及以下的断路器用于安装类别Ⅳ，辅助电路的安装类别除欠压脱扣器线圈，电源变压器初级线圈用于跟断路器相同的安装类别外，其它均用于安装类别Ⅲ。
4、结构特征（DW15-630型断路器）
4.1结构概述
断路器分固定式和抽屉式两种，抽屉式由断路器本体及抽屉座组成。
DW15-630型断路器为立体布置形式，触头系统、瞬时过电流脱扣器和左右侧板安装在一块绝缘上。
上部装有灭弧系统，操作机构可装在正前方或右侧面，有“分”、“合”指示及手动断开按钮机构指示。
左上方装有分励脱扣器，背部装有欠电压脱扣器与脱扣半轴相连。
速饱和电流互感器或电流电压变换器穿在下母线上，欠电压延时阻容装置、热继电器或电子型脱扣器均分别装在断路器下方。
4.2触头系统和瞬动过电流脱扣器（见图1）
触头系统利用平行导体流过的电流获得电动力补偿提高了断路器的通断能力，当出现短路电流时导体间产生电动斥力来增加压力，此时快速电磁铁9动作而拉动连杆7，使连杆4越过死区，触头即被打开，并由01支点轴销推动绝缘臂8释放自由脱扣机构，因而起到快速断开的作用。
4.3操作机构（见图2）
断路器的操作机构采用弹簧贮能闭合，使之触头闭合速度与操作速度无关。
操作机构是由自由脱扣机构，贮能弹簧、连杆、摇臂等组成，操作机构具有贮能再扣，闭合，断开3种性能，其动作原理分述如下：
1.贮能再扣：
由操作手柄带动转轴O向逆时针方向旋转120°以使连杆O1、O2跟着旋转同时绕O4点转7动将贮能弹簧2由O5点拉伸到O6点，且摇臂1上的滚子3脱离杠杆4而上升，因受到弹簧5的作用力使杠杆6滚子推动扣片8，使之逆时针转动，直至扣片越过自由脱扣半轴10，能再扣为止，此时为贮能再扣完毕。
2.闭合：
将手柄向顺时针转动，当A轴销推动连杆11越过四区时，贮能弹簧释放能量迅速把摇臂1上的滚子3沿着杠杆4向逆时针方向转动而推动连杆9上升使断路器迅速闭合。
当操作机构处于闭合位置时，由于转轴12上凸片卡住连杆9，从而防止了断路器在闭合位置时再次贮能而影响触头可靠闭合。
3.断开：
当瞬时过电流脱扣器、分励脱扣器或欠电压脱扣器中任一信号传送到半轴10，使之向顺时针方向旋转释放扣片8，此时无连杆机构解体，断路器在触头弹簧的反力和分闸弹簧的作用下迅速断开。
4.当电磁铁转动时，电磁铁的吸合和释放牵引拉杆13直接带动摇臂1，完成上述贮能再扣和闭合程序。
4.4过电流脱扣器
4.5热一电磁式过电流脱扣器具有过载长延时和短路瞬时保护功能。
电磁式短路瞬动过电流脱扣器是由拍合式电磁铁组成，主回路母线穿过铁心，当发生短路电流时，由拍合式铁动作，使断路器断开（如见图1）所示。
出产时，过电流瞬动整定倍数已调整完毕，用户不得自行调节。
热式长延时过电流脱扣器是由速饱和电流互感器、双金属片式热继电器和分励脱扣器等组成（见图3），当有过载电流发出时，热继电器中的触头闭合，使分励脱扣器动作，从而使断路器分断。
电子式脱扣器（见图3和图4）
本断路器可装置的电子式脱扣有DT1系列（分立元件组成）或DT3系列（集成电路元件组成）两种。
DT3系列除了具有DT1系列所有的过载长延时、短路瞬时保护和欠电压保护及瞬时动作实验按钮外，还具有故障显示和记忆，断路器过载报警等功能。
4.6欠电压脱扣器
欠电压瞬时脱扣器由拍合式电磁铁和反力弹簧组成。
动作特可通过螺杆调节反力弹簧来达到。
欠电压脱扣器为长期通电工作制。
欠电压延时脱扣器是由欠电压瞬时脱扣器和电子延时电路组成，并容于电子式脱扣器中的欠电压延时脱扣器工作原理见图4和图5。
以阻容式向用户提供的欠电压延时脱扣器工作原理见图5。
4.7断路器闭合装置
断路器闭合装置是由电磁铁和选装的DK-1型电磁式或DK-2型电子式控制箱两部分组成。
操作电磁铁为装甲螺管形式，交流（或直流）电源应经过控制箱是安装在断路器的左上方。
DK-1型电磁式控制箱电路原理见图6、图7、图8
DK-2型电子式控制箱电路原理见图9
5、二次回路用户接线图（DW15-630型断路器）
5.1热一电磁式断路器二次回路接线图见图10
5.2电子式断路器二次回路接线图
a.选状DT-1型系列电子式脱扣器的断路器二次回路接线图见图11。
b.选装DT-3型系列电子式脱扣器的断路器二次回路接线图见图12。
5.3断路器闭合装置二次回路接线图
a.选装DK-1型控制箱的二次回路接线图见图13
b.选装DK-10型控制箱的二次回路接线图见图14
6、结构特征（DW15-1000~4000型断路器）
DW15-1000~4000型断路器为立体位置（见图15）。
由底架、侧板、横梁组成框架，每相触头系统安装在底架上，上面装灭弧室，操作机构在断路器右前方，通过主轴与触头系统相连，电动操作机构通过方轴与机构连成一体装于断路器下部，作为断路器的贮能或直接闭合之用，对预贮能方式，贮能后的闭合由释能电磁铁承担，在左侧板上方装有防回跳机构，以防止断路器在断开时弹跳。
各种过电流脱扣器按不同要求装在断路器下方，欠电压和分励脱扣器装在左侧，通过脱扣轴与放大机构相连，以减少断路器的脱扣力。
断路器面板上有显示断路器工作位置的指示牌“1”、“0”和“贮能”等指示，还有闭合、断开操作用的按钮“1”（按下）、“0”（按下）；电动操作控制部伯装在断路器左侧板上；辅助触头在断路器的左上方。
6.1接触系统（见图16）
每相触头系统由主触头和弧触头组成，通过绝缘底座安装在断路器底架上，1000A、1600A每相一组，每相一组，2500A每相两组并联，4000A每相三组并联，但母线厚度各有不同。
触头的传动采用四连杆机构，断路器动作时，来自主轴的闭合力矩，使触头系统饶O点转动而闭合，闭合时先弧后主，断开时则反之。
6.2操作机构（见图17）
断路器采用弹簧贮能闭合，闭合速度与电动或手动操作速度无关。
操作机构具有自由脱扣功能，有三种操作位置；
1.贮能再扣（见图18），当来自电动操作或手动操作外力时，使方轴带着凸轮逆时旋转，弹簧贮能经过凸轮最高点，跳入缺口内后由弹簧4带动扇形板与半轴再扣，滚珠6被7定住，此时贮能结束。
2.闭合位置（见图19），按“1”按钮或释能电磁铁动作，使顶板7逆时针转动，贮能弹簧释放能量，方轴带动凸轮逆时转动，使杠杆10上滚珠沿着凸轮滚动，杠杆上升，推动主轴旋转而使触头闭合。
3.断开位置（见图20），按动“0”按钮或来自过电流、欠电压、分励信号使脱扣半轴1与扇形3解扣在解头反力及复位弹簧力的作用下，断路器迅速断开。
6.3电动及手动操作机构（见图21）
6.3.1电动操作贮能时，电动机带动偏心轮1旋转，使连杆11和掣子9作上下往复运动，推动棘轮7、销子6、凸轮5作旋转运动。
由于凸轮5用方孔与方轴8连接，使方轴旋转带动机构，从而使弹簧贮能，当凸轮5逆时针旋转到将掣子9顶开，棘轮停止转动。
此时，位于方轴上另一凸轮同时使微动开关XK动作切断电动机电源，弹簧贮能完毕。
6.3.2手动操作贮能时，用手柄插入面板上长槽中的扳手，上下扳动手柄至“贮能”显示为止。
6.42500~4000A断路器附有检修手柄，操作时需转动电子表机手轮使偏心轮1转动，当连杆2处在最低位置时方能检修手柄操作。
（见图22）
6.5过电流脱扣器
6.5.1电磁式脱扣器（见图23）
由拍合式电磁铁6和四连杆省力结构5组成，母线穿过铁心，过电流通过时，由拍合式铁动作，调节螺杠3可调节（1~3或3~6）ln不同的整定电流值。
6.5.2热-电磁式脱扣器（见图23）
热式长延时脱扣器则在原电磁型脱扣器上装上电流互感器8和双金属片式热继电器1组成，电流互感器与热继电器之间的连接导线及非磁性垫片7，用户不得随意更换，以免影响保护特性。
6.5.3电子式脱扣器工作原理方框图见图24及图24-1
断路器的电子式脱扣器有DT1系列（分立式元件组成）和DT3（集成电路元件组成）。
DT1系列电子式脱扣器工作原理方框图24。
DT3系列电子式脱扣器工作原理方框图见图24-1，DT3系列电子式脱扣器工作原理方框图见图24-1，DT3系列除了具有DT1系列所有的过载长延时保护、短路短延时保护、短路瞬时保护、欠电压保护和瞬时动作试验按钮外，还具有故障显示和记忆，断路器过载报警等功能。
6.6欠电压延时脱扣器
欠电压延时脱扣器工作原理与电子式过电流脱扣器中欠电压延时部分相同，它以单独组件向用户提供。
6.7电动控制电路
操作用电动机为交直流串激电机（速度较慢型），其特点是有叫大的启动力柜，工作更可靠，贮能过程噪音较小，电动控制电路见图25，动作原理。
按下起动按钮SB1，继电器K1吸合并自锁，电动机运转，断路器贮能至微动开关XK闭合，继电器K2吸合，K1断开，电动机断电，贮能结束（若无预贮能时，则断路器直接闭合）；自断路器闭合后辅助触头DF处于断开位置，故再按SB1也不能使断路器贮能。
6.8接线端子板
断路器总体接线端子板由2只AZ4-1006组成共12个接线端子。
无论是电子式还是电磁式或热一电磁式脱扣器，其总体接线端子板均统一为一种编号为41~52（接线图是图26~图27）。
这新的接线方式最大特点是每个端子
用途固定，且各种工作电源若需并联使用时，不需经过按钮，接线简单方便，便于用户使用。
6.9释能电磁铁
释能电磁铁是装甲式螺管电磁式，线圈为短时工作制，铁芯工作间隙约14mm。
图26~27的说明：
L为断路器总体接线端子板，编号为41~52，供用户接线的端子作用如下：
41，42US1供电动机，释能电磁铁工作电源；
41，43SB1贮能按钮；
41，44SB2闭合按钮；
45，46SB3断开按钮；
47，48US2供分励脱扣器F1工作电源；
49，50US3供欠电压脱扣器Q1或电子脱扣器电源变压器工作电源；
51，45供检测长延时充电电压信号；
52，45供检测电流电压变换器输出电压信号；
其中SB1，SB2，SB3系用户自备
Ⅱ 欠电压脱扣器接线端子板
Ⅲ 电子脱扣器接线端子板
DT 释能电磁铁；
Fu 熔电器（10A）用户自备
图26电磁式或热-电磁式断路45~52接线图
当装有DT3电子式脱扣器时，其二次回路接线按图27-1。
7、主要技术参数
7.1断路器的主要技术参数
型号
额定电流最大值（A）
额定电流ln（A）
额定极限短
分断能力lcukA
额定运行短路
分断能力
lcskA
额定短时耐受电流lcwkA
飞弧距离mm
进线方式
380V
660V
380V
660V
DWX15-630
200
热一电磁型
100、160、200
20
-
20
-
8
（延时0.2s）
280
上进线
电子型
100、200
400
热一电磁型
315、400
30
25
30
20
12.6
（延时0.2s）
电子型
200、315、400
DWX15-630
630
热一电磁型
100、160、200
50
-
20
-
8
（延时0.2s）
电子型
100、200
630
热一电磁型
200、315、400、630
70
25
30
20
12.6
（延时0.2s）
电子型
200、315、400、630
DWX15-1600
1600
630、800、1000、1600
40
-
30
-
30
（延时0.5s）
DWX15-2500
2500
1600、2000、2500
60
-
40
-
40
（延时0.5s）
350
上进线或下进线
DWX15-4000
4000
2500、3000、4000
80
-
50
-
60
（延时0.5s）
400
7.2过电流脱扣器电流整定值调节范围及其标准度
用途
脱扣器型式
B型（选择型过电流脱扣器）
A型（非选择型过电流脱扣器）
电子型
电子型
热一电磁铁
长延时
短延时
瞬时
长延时
瞬时
长延时
瞬时
配用电
DW15-630
（0.4~1）ln
（3~10）ln
（10~20）ln
（0.4~1）ln
（3~10）ln
（0.64~1）ln
10ln（不可调试）
DW15-1600
（0.7~1）ln
（3~10）ln
（10~20）ln
-
-
（0.7~1）ln
（3~6）ln
DW15-2500、4000
（0.7~1）ln
（3~6）ln
（7~14）ln
-
-
（0.7~1）ln
（3~6）ln
保护电动机用*
-
-
-
（0.4~1）ln
（8~15）ln
（0.64~1）ln
12ln（不可调试）
注：
1.动作电流整定值上下限的准确度对电子型脱扣器为±10%；对热一电磁瞬时脱扣器±20%。
2.长延时脱扣器的返回电流值对保护电动机用的脱扣器为动作电流整定值的10%；对配用的脱扣器为动作电流整定值的90%
7.3过电流脱扣器的反时限动作特性
周围空气温度
配电用断路器
保护电动机用断路器
电流整定倍数
2动作时间
状态
电流整定倍数
动作时间
状态
+30℃±2℃
1.05
2h内不脱扣
从冷态开始
1.05
2h内不脱扣
从冷态开始
1.3
2h内脱扣
从热态开始
1.20
2h内脱扣
从热态开始
-
-
1.50
3.00
可返回时间>8s
从冷态开始
-
-
-
-
7.2
可返回时间>7s（热一电磁型）
从冷态开始
注：
当三极过电流脱扣仅二极动作时，规定2h内脱扣的最大电流应增加10%。
8、外型及安装尺寸
DW15-630固定式断路器外形及安装尺寸见图15
DW15-630固定式外形尺寸及安装尺寸
型号
a
b
ф
DW15-200
6
30
11
DW15-400
6
35
11
DW15-630
8
35
11
抽屉式断路器外形及安装尺寸见图16
DW15-1600断路器外形及安装尺寸见图17
当断路器遇到断路器电流后除必须检查触点外，还要清理灭弧罩两壁烟痕，如灭弧栅片烧损严重或灭弧罩碎裂，必须立即更换灭弧罩。
断路器加带有外接电容箱（零电压延时脱扣专用），用户应定期检查箱内的电容量，以保证零电压延时性能。
DW15C抽屉式断路器安装尺寸及外形尺寸见图18
DW15C抽屉式断路器安装尺寸及外形尺寸见图19
附加DW15C抽屉式断路器二次回路接线图见20
9、订货需知
订货时必须注明名称、型号、规格。
即额定电压、额定电流及脱扣器整定电流、脱扣器类型及操作方式，当电动机操作时应指明电流种类及工作电压、接线方式和辅助触头组合等订货数量和交货日期。
DW15-2500断路器外形及安装尺寸见图21
DW15-4000断路器外形安装尺寸见图22
DK-1型控制箱安装尺寸和外形尺寸见图23
10、安装、使用及维护
10.1安装前请先检查断路器的规格是否符合使用要求
安装前先用500V兆欧表检查断路器的绝缘电阻，在周围空气温度为20℃±5℃和相对湿度为50%~70%时，应不小于10M欧姆，否则断路器应烘干。
安装时电源进线应接于上母线。
安装时断路器底座应垂直于水平位置，并用4只M10螺钉固定。
切断路器应安装平整，不应用附加机械应力。
外部母线与断路器连接时应在接近断路器母线处于以加固，以免各种机械应力传输到断路器上。
选用DK-1型控制箱的断路器，其随带的控制箱用户可以根据使用条件安装在适当的场合。
安装时，应考虑断路器的飞弧距离，其随带的控制箱用户可以根据使用条件安装的适当的场合。
安装时，应考虑断路器的飞弧距离，即灭弧罩上部须留有飞弧的空间（飞弧距离见表2）。
断路器应可靠接地，接地螺钉处有标志，螺钉为M8。
10.2使用
电子式脱扣器的检查
电子式脱扣器为插入式连接，可方便地取下检修或调换。
当断路器处于闭合位置时，按下电子式脱扣器上的试验按钮，此时断路器应能瞬时断开，表示电子式脱扣器能正常工作。
注：
DT-3系列电子式脱扣器在其脱扣器动作使断路器分断之后，如果用户再次需要合闸断路器，要先按动脱扣器上的复位按钮，使故障显示部分、及欠电压脱扣器得电吸合，然后再合闸断路器。
电子式脱扣器的整定方法：
由于电流电压变换器在20倍额定电流范围内额定电流与输出电压成线性，当通以额定电流时，电流电压变换器两端的输出电压为15V，二倍额定电流为30V，用户即可根据不同整定值供以与电网隔离的模拟信号对脱扣器进行额定，
断路器安装就绪后，在主回路通电前先按如下步骤进行操作试验，一切正常后方能投入运行，试验步骤：
1.二次回路按有关接线图接线妥通电，欠电压脱扣器吸合（有轻微的吸合声音），断路器方能合闸操作。
2.受动操作断路器时，应逆时针扳动手柄，当手柄转动角度为120°时，断路器处于贮能状态，再顺时针扳下手柄，即可使断路器快速合闸。
此时，面板上方孔内“分”“合”指示由“分”转为“合”。
按下红色按钮应使断路器断开。
3.电磁铁操作闭合断路器时，用户线按有关的二次回路接线图接好后，按动自备的合闸按钮（SB2），断路器即可合闸。
按动分闸按钮（用户自备SB1）后，即可断开。
注：
电磁铁和分励脱扣器均为短时操作，操作频率间隔最小为5S，不得过快。
以免线圈过热。
10.3维护
断路器在使用中发现欠电压脱扣器有特异噪音时，应检查衔铁与铁芯的闭合状况，并将工作极面上的油脂摸净，重新途上清洁的防锈油脂。
断路器在使用中各个转动部分应定期注入润滑油。
断路器应定期维护，清刷灰尘，以保持断路器的绝缘水平。
断路器应定期检查触头系统，特别遇到分断断路器电流后，在检查时必须注意到：
1.断路器应处在断开状态，进线电源必须切断。
2.断路器上烟痕用酒精抹净，清洁触头表面，检查触头磨损状况，必要时可调节触头超程。
3.如果触头的厚度小于1mm时，必须与我厂联系进行更换。
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