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接觸器電性能測試技術現狀
對接觸器等有觸點開關電器動態檢測技術研究主要集中在以下幾個方面:
1.以計算機作為上位機,A/D 采樣板或 DSP 作為下位機的觸頭參數自動檢測系統
采用自行研制的繼電器電壽命計算機檢測與控制裝置在繼電器電壽命試驗的開始、中間、結尾三個不同的時段對過電壓號進行采集。采用自行研制的A/D采樣板或以DSP為核心的高速數據采集卡,對觸頭接觸壓降、斷開觸頭間電壓、主回路電流等觸頭電氣參數進行采樣。控制部分采用數字I/O板通過控制固態繼電器來驅動接觸器或繼電器通斷。軟件方面采用VB編程,中斷處理程序實現數據采樣、邏輯控制等功能。文獻中的數據處理方面主要針對電網頻率、功率因數的計算。通過對采集到的電壓號的分析,利用快速傅里葉變換將時域號變換為頻域號,將變換的結果分別放在實部與虛部的數組中,出現峰值的位置為電網頻率,利用公式計算出電網頻率。將采集到的數據進行傅里葉變換,將時域號變換為頻域號,從而計算出電壓和電流的相位,進而求得功率因數。
新一代塑殼斷路器的發展非常注重在縮小體積的同時提高技術性能指標,因此新型雙斷點分斷技術越來越受到重視。隨著短路分斷能力的提高,許多產品都實現了Ics=Icu,部分系列產品中大電流等級規格具有Icw指標,使塑殼斷路器上下級間實現選擇性保護成為可能。許多的新一代產品不僅體積均大大縮小,而且殼架等級也有減小趨勢。隨著電子式脫扣器體積的縮小和成本的降低,全系列均采用電子式脫扣器已經是明顯趨勢,應用電子式脫扣器的塑殼斷路器其保護性能更加完善。
新一代塑殼斷路器均具有接地故障保護功能和剩余電流保護功能。新一代塑殼斷路器也均具有剩余電流保護功能,在結構上一般采用二種方式:孿生式結構和拼裝式結構,孿生式結構體積較小,并且維護更換方便;拼裝式結構派生靈活。為適應系統的需要,各越來越重視對附件開發,提供了豐富的內部附件和外部附件。新一代塑殼斷路器均具有通功能,其通過外接的通適配器方便地與各種現場總線系統(如Profibus、Devicenet、Modbus等)相連接,實現遠程監控。控制電器的發展動向隨著電子技術的飛速發展,控制電器的發展也越類越快,其中尤以控制與保護開關電器、電子式電動機保護器、軟啟動器和變頻器的發展為迅速,在近十年里一些大都研發了兩代產品,可見技術發展之快。近年來各大將整體解決方案的概念引入到電動機控制與保護裝置中,將電動機保護斷路器、接觸器、保護繼電器直接組裝成緊湊型的電動機啟動器(即組合式如MOELLER的Xstart系列等),并在元器件設計時就從外觀、尺寸、端子連接及性能配合等方面考慮了相互的接組合要求。隨著技術的發展和需求的增加,整體式的CPS也已出現(如施耐德的TesysU系列),其結構更為緊湊、合理,功能更為強大。整體式的CPS以施耐德的TesysU系列產品為代表,高度集成不僅使其體積比組合式大大減小,而且保護性能完善、功能強大,因此整體式CPS極有可能成為今后CPS發展的主流。
斷路器一般由觸頭系統、滅弧系統、操作機構、脫扣器、外殼等構成。
當短路時,大電流(一般10至12倍)產生的磁場克服反力彈簧,脫扣器拉動操作機構動作,開關瞬時跳閘。當過載時,電流變大,發熱量加劇,雙金屬片變形到一定程度推動機構動作(電流越大,動作時間越短)。
有電子型的,使用互感器采集各相電流大小,與設定值比較,當電流異常時處理器發出號,使電子脫扣器帶動操作機構動作。
斷路器的作用是切斷和接通負荷電路,以及切斷故障電路,防止事故擴大,保證運行。而高壓斷路器要開斷1500V,電流為1500-2000A的電弧,這些電弧可拉長至2m仍然繼續燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。
吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱游離,另一方面通過吹弧拉長電弧加強帶電粒子的復合和擴散,同時把弧隙中的帶電粒子吹散,迅速恢復介質的絕緣強度。
低壓斷路器也稱為自動空氣開關,可用來接通和分斷負載電路,也可用來控制不頻繁起動的電動機。它功能相當于閘刀開關、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和,是低壓配電網中一種重要的保護電器。
低壓斷路器具有多種保護功能(過載、短路、欠電壓保護等)、動作值可調、分斷能力高、操作方便、等優點,所以被廣泛應用。結構和工作原理低壓斷路器由操作機構、觸點、保護裝置(各種脫扣器)、滅弧系統等組成。
低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后,自由脫扣機構將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯,欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯。當電路發生短路或嚴重過載時,過電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機構動作,主觸點斷開主電路。當電路過載時,熱脫扣器的熱元件發熱使雙金屬片上彎曲,推動自由脫扣機構動作。當電路欠電壓時,欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用,在正常工作時,其線圈是斷電的,在需要距離控制時,按下起動按鈕,使線圈通電。
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