免费下载!
[!--downpath--]电压电抗器是哪些
关于过电压电抗器是哪些、过电压电抗器原理和结构介绍如下:
断路器是我们比较了解的一个元件,它大规模的应用在低压配电系统当中,是一个拿来保护家电器件。当在低压配电系统的设计当中,断路器的选择性是我们要去就行注意的一点,对断路器过流电抗器额定电压进行选择和整定,确保充分发挥过电压电抗器的作用;当环境湿度小于或大于校准湿度值时,应依据制造商提供的气温与载流能力修正系数来调整低压断路器的额定电压值。
标注过电压电抗器的电压有以下几个参数:
1、脱扣器额定电压1n,指电抗器能常年通过的最大电压。
2、长延时过载电抗器动作电压整定值Ir,固定式电抗器其1r=In,可调式电抗器其Ir为电抗器额定电压1n的倍数,如1r=0.4~1×1n。
3、短延时电磁电抗器动作电压整定值Im,为过载电抗器动作电压整定值Ir的倍数,倍数固定或可调,如Im=2~10×Ir。对不可调式可在其中选择一适当的整定值。
4、瞬时电磁电抗器动作电压额定值Im′,为电抗器额定电压In的倍数,倍数固定或可调,如Im′=1.5~11×In。
断路器的自由电抗和跳跃现象
解答哪些是断路器自由电抗/哪些是断路器跳跃现象
自由电抗
断路器在吸合过程中的任何时刻,若保护动作接通合闸回路,断路器能可靠地断掉,这就叫自由电抗。带有自由电抗的断路器,可以保证断路器合于漏电故障时,能迅速断掉,防止扩大事故范围。对于真空断路器来说,其操动机构在吸合过程中接到分闸命令时,断路器机构将不再执行跳闸命令而立刻分闸,这样就防止了跳跃。因而确保了安全。
这么为何自由电抗对于真空断路器来说这么重要,以至于被觉得是一定要带有的功能呢?事实上如恰面所讲,是为了防止跳跃现象。下边就来介绍跳跃现象。
跳跃现象
真空断路器在吸合短有预伏漏电故障的线路时,一旦触头间电击穿产生漏电电压后,继电保护装置便动作发出分闸命令,使断路器分闸。此时,假如跳闸命令仍未来得及解除,则断路器在吸合辅助断路器接通后才会再度手动跳闸,这些连续的多次合、分闸现象就叫作跳跃现象。这一现象会促使触头严重冻伤电流过大是短路还是断路,还有可能导致真空断路器的爆燃,因而引起车祸。
所以配有自由电抗功能是很有必要的。在具体现实中,真空断路器操动机构的防跳跃和自由电抗:在关合过程中,如电路发生故障时,操动机构应使断路器自行分闸,虽然跳闸命令未解除,真空断路器也不能再次跳闸,以防止无谓地多次分、合故障电压。因而杜绝隐患,确保安全。
低压断路器电抗器的选择与整定
(1)低压断路器过流电抗器额定电压的选择
低压断路器过流电抗器的额定电压IN.OR不大于线路的估算电压I30,即IN.OR≥I30.
(2)低压断路器过流电抗器动作电压的整定
①瞬时过电压电抗器动作电压的整定。低压断路器所保护的对象中,有个别家电设备,这种家电设备在启动过程中,会在短时间内形成数倍于其额定电压的高峰值电压,因而使低压断路器在短时间内承受较大的尖峰电压。瞬时过电压电抗器的动作电压lop(o)必须逃过线路的尖峰电压IPK,即Iop(o)≥Krel稩PK式中Krel为可靠系数。在选用断路器时,应注意使低压断路器的瞬时过电压电抗器的整定电压逃过尖峰电压,以免造成低压断路器的误动作;
②短延时过流电抗器动作电压和动作时间的整定。短延时过流电抗器的动作电压lop(s),也应逃过线路的尖峰电压IPK,即IOP(S)≥Krel稩PK,式中KERL为可靠系数。短延时过流电抗器的动作时间通常分0.2S、0.4S和0.6S三种,按前后保护装置的保护选择性来确定,应使前一级保护的动作时间比后一级保护的动作时间长一个时间级差;
③长延时过流电抗器动作电压和动作时间的整定。长延时过流电抗器主要是拿来保护过负荷,因而其动作电压Iop(1)只须要逃过线路的最大负荷电压即估算电压I30,即Iop(1)≥KREL稩30式中KREL为可靠系数。长延时过流电抗器的动作时间应逃过容许短时过负荷的持续时间,以免造成低压断路器的误动作;
④过流电抗器的动作电压与被保护线路的配合要求。为了不致线路因出现过负荷或漏电导致绝缘电缆过热损坏甚至自燃,而其低压断路器不合闸车祸的发生,低压断路器过流电抗器的动作电压lOP应符合公式的要求,lOP≤KOL稩al,失中Ial绝缘电缆的容许载流量;Kol一绝缘电缆的容许短时过负荷系数,对瞬时和短延时过流电抗器,通常取4.5;对长延时过流电抗器,做漏电保护时取1.1,只做过负荷保护时取1.
智能电抗器的软硬件设计
首先介绍了智能电抗器的硬、软件设计及其关键技术,接着提出了新的数据处理方式,最后总结出一些抗干扰的举措。
智能型断路器是指采用了智能电抗器的断路器,智能电抗器使断路器实现了遥测、遥控、遥信和遥调等功能。现今智能电抗器都采用单片机、DSP等微处理器作为逻辑处理的基础,其发展趋势一是功能越来越多,不仅传统的电抗功能外,还有电抗前报案功能、线路参数测量功能以及试验功能;另外一种趋势是采用现场总线技术,把设备的网路化作为目标。
本文主要介绍在研发智能电抗器的过程中,硬件、软件方面须要注意的问题以及相应的处理方式。
1智能电抗器的硬件设计
按照智能电抗器所要实现的功能,硬件可以分为中央处理单元(微处理器及其外围电路)、采样电路、按键显示电路、通讯电路、执行机构等几个部份。
1.1取样电路
取样电路实现的功能是将外部的电压、电压讯号经过互感器、滤波、幅值调整环节后送到微处理器A/D取样通道口。在这种环节要注意以下几个问题。
1)互感器的选择互感器的作用是将线路中幅值很大的联通号线性地转换成可以处理的联通号,其转换的线性和精度将直接影响关键数据的可效度,这种数据是智能电抗器工作的基础。常用的电压互感器有铁心和空心两种,铁心形互感器在处理小电压时线性度挺好,但大电压时铁心容易饱和,因而出现线性失真,检测范围小;空心型在处理大电压时线性度好,检测范围广,但小电压时易受干扰,也会出现线性失真,检测偏差大。但是智能电抗器电压检测范围从几百A到几十kA,变化范围很大,要想在整个检测范围内不失线性,最好采用两种类型互感器互相结合的方式。
2)幅值调整环节因为电压的检测范围很大,而微处理器A/D转换参考电流通常很小,本项目采用公司的C8051芯片作为CPU芯片,其A/D转换参考电流范围为0~3.3V,假如输入联通号幅值超过3.3V一定的时间将会毁坏C8051芯片。假如将所有的联通号幅值都降到3.3V以下,这么A/D转换的精度将大大增加,为前面的数据处理带来很大的麻烦。本设计中采用多阻值转换的方式,每一种阻值中讯号送到A/D转换口的幅值最大值都稍大于3.3V,硬件上按照讯号幅值大小采用不同的输送通道,其实实现这个功能还要软件里面的判定。
1.2中央处理单元
本设计中的CPU芯片采用公司的C8051,这是一种新型高速集成芯片,手指盖大小的容积内集成了8路A/D转换通道、温度传感、32K的FLASH储存器,监视器、通讯插口和标准的JTAG程序烧录口。这使控制系统的外围元元件少、电路简单,因而提升了稳定性和抗干扰能力。
1.3鼠标显示电路
鼠标显示电路采用串行插口的7281芯片,该芯片通过外接移位寄存器,最多可以控制16位数码管或128只独立LED,其驱动输出极性和输出时序均为软件可控,因而可以和各类驱动电路配合。同时,7281芯片除了可以控制各显示位闪动属性和闪动频度,但是可以最多联接64键的按键矩阵,鼠标为联锁式,内部具有消掉晃动功能。据悉,7281芯片采用高速二线插口与CPU通信,只占用极少的I/O口和CPU时间。
1.4执行单元
执行单元采用永磁体的电磁铁,正常工作时在永磁体作用下保持衔铁状态,当执行电路接收到CPU发出的脉冲控制讯号时,触发达林顿管使线圈通有电压而形成反向磁路,在反力弹簧的作用下铁心打开,推动断路器分断。
1.5硬件设备比较容易忽略的问题
芯片自带内部复位和简单的外部复位电路,这部份复位电路是不容易被忽略的。并且在实际运行中,因为按键和显示是由管理芯片7281所控制的,当程序跑飞后,C8051芯片经过外部或内部复位电路可以重新复位运行,并且C8051芯片的复位未能传送到7281芯片,这时显示板上的显示不会刷新,因而要在C8051芯片复位的同时,让7281芯片也进行复位,可行的解决方式是让C8051芯片和7281芯片共用相同的复位源,这样一旦程序挂掉,这两种芯片会同时复位。
2智能电抗器的软件设计
软件设计主要分为两个部份,主程序和中断程序。主程序包括故障处理、键盘处理、显示处理、通信处理等子程序;中断程序包括定时器中断、键盘中断、通讯中断等。
单片机对工频电压讯号进行取样,每一周波(20ms)可采集32个点,这样系统取样频度采用6MHz就不会出现失真。因为延时保护要求精度高,因而要先估算电压的有效值。估算电压有效值的方式较多,下边介绍一种较可靠的算法。因为实际讯号中叠加有高频讯号和非周期讯号,为了真实有效地反映被检测讯号的本质,有人提出了用FFT算法从检测数据中估算出线路?号的基波参数和高次纹波参数,因为讯号基波份量占到总讯号的95%以上,所以,估算下来的数据可以作为各类保护算法的根据。电压保护的前提是能够及时正确判定故障发生的时刻。FFT算法通过估算一个周波内基波份量的有效值是否小于门槛值来确定故障情况,这样做可以完成判别任务,并且实时性不高。下边提出一种基于小波剖析和FFT的改进算法,小波算法在取样过程中测量到可疑讯号点后,由FFT算法进行有效值判别,假如没有超过门槛值,则可疑讯号点无效,回到小波算法中继续找寻取样可谜团;假如有效值超过门槛值,则觉得可谜团有效,按照保护条件输出相应讯号。瞬时保护是一种特殊的保护方法,它不须要对有效值进行比较,而是采用即采即比的方法,一旦发觉某个取样点超过规定的门槛,立刻让单片机系统发出电抗讯号。并且,因为电抗器工作条件不定,不可防止遭到外界干扰源的影响,造成电抗器误动,为了降低误动的可能性,可以采取判断连续几个取样点是否都超过门槛值,假如都超过则认定故障发生,否则判断为外界干扰。采取此类方式增强了可靠性并且增加了时效性,至于连续判断几个取样点按照实际须要来定。
3抗干扰的举措
影响智能电抗器的干扰源有用电设备的浪涌电压电流过大是短路还是断路,手台、手机等形成的射频幅射,智能电抗器内部的开关电源和混频释放电路等。这种干扰源的存在引起程序挂掉,或电压电流等参数显示不确切造成故障状态判定错误,从而导致电抗器误动作。为了降低干扰的影响,须要在硬件和软件上采取相应举措。
3.1硬件抗干扰
采取的举措有:
1)合理布线,使数字电路地和模拟电路地共点地为漂浮工作方法,即系统各回路的基准电位相互联接在一起而不与大地相连,这样系统有较强的抗干扰能力;
2)模拟电路地和数字电路地分开接地,最后再汇合到一点,这是由于混频泄放电路在启动工作后,出现很高的瞬态干扰,把逻辑地(主机)和模拟地(A/D)分开后,这一干扰就降到很低;
3)线路板和元元件表面喷绝缘层,是防霉和绝缘的须要,对防电磁干扰也有很重要的作用;在外壳内涂金属屏蔽层,产生等电位屏蔽,对电磁干扰也有很大的屏蔽作用;
4)在稳压电源、隔离变压器两侧安装混频电路,能使火线与零线中的干扰电压得到衰减;
5)芯片的选择上,尽可能采用容积小的芯片封装,因为贴片封装比直插封装容积小、抗干扰能力强,因而选择贴片封装;
6)尽量降低外围电路,使电路板布线简单;
7)硬件电路应采用多级追随器和高频混频电路,以保证讯号不失真。
3.2软件抗干扰
软件上抗干扰的方式有以下几种。
1)为了避免装置遭到干扰步入“死机”状态,在程序中加入一些监控举措借助看门狗()对程序进行死锁检查,在必要的时侯手动复位;在未使用的中断向量区、空白程序区设置软件圈套,逼迫程序跑飞之后才能回到正常轨道上来;在必要的地方写入冗余指令,以调整指令宽度,避免程序混乱。
2)对取样讯号进行数字混频首先对每一个取样点进行判断,让其与相邻值、前次值以及增值最大值比较,按照对称检查法、限幅检查法来判别是否为干扰讯号;对近来取样的点进行FFT估算得到的数据与前几次的数据求平均值,舍弃“异类”。
3)软件“”技术系统运行时遭到外界干扰的时侯,程序会偏离正常轨道因而导致一系列问题,出现死循环,系统未能回到正常状态。软件看门狗技术特征是:系统正常运行程序中,每隔一段固定时间就要对“”进行“喂狗”操作,在规定时间内若果测量到“喂狗”操作,表明系统运行正常,否则觉得系统出错,手动发出复位讯号。本项目采用的芯片内部自带看门狗,这就降低了项目开发人员的工作量。
据悉,在数据处理的算法上进行改进,也能大大提升系统的抗干扰能力,而且,这常常是以牺牲代码宽度为代价的,至于怎样抉择看实际项目要求而定。
4结语
随着高性能、低价钱芯片的不断涌现,在保留传统设备优点的基础上,智能电抗器在保护的多样性、判断确切性和抗干扰性、自确诊保护、实时通信和显示等方面有较大的改进,这大大便捷了用户,因而有宽广的市场前景。
欠压电抗器工作原理
欠压电抗器
欠电流熔断器或电抗器是指当熔断器或电抗器的端电压降至预定值时,使机械开关家电有延时或无延时断掉或闭合的熔断器。欠电流熔断器或电抗器与开关家电组合在一起,当外施电流增长,甚至平缓增长至额定电流的70%至35%范围内,与开关家电组合一起的欠电流熔断器和电抗器应动作,使家电断掉。
空气开关欠压电抗器工作原理
遇停水,空气开关便自行合闸,通常是由于空气开关带有欠压电抗保护装置,当停水时,欠压电抗器动作合闸。
1、当线路电流正常时电流电抗器11形成足够的吸力,克服拉力弹簧9的作用将吸合10衔铁,阀座与杠杆脱离,锁扣与搭钩才得以锁住,主触头方能闭合。
2、当线路上电流全部消失或电流增长至某一数值时,欠电流电抗器吸力消失或减少,阀座被拉力弹簧9拉开并撞击杠杆,主电路电源被分断。
3、同样道理,在无电源电流或电流过高时,手动空气开关也不能接通电源。
低压断路器结构和电抗器工作原理
低压断路器也称手动空气开关。是低压配电网中地主要开关家电之一,是低压开关中性能最健全地一种开关。它可以拿来接通、分断正常负荷电压,又具有对电路进行手动保护地功能。当电路中发生漏电、过负荷、低电流等故障时,低压断路器都能手动切断电路。低压断路器广泛用作低压配电变压器地总开关、大负荷电力线路和大功率电动机地控制开关等。但其结构上注重提升脱扣能力,所以不适用于要求频繁操作地电路。它除了可以接通和分断正常负载电压、电动机工作电压和过载电压。并且可以接通和分断漏电电压。主要在不倾族操作地低压配电线路或开关柜(箱)中作为电耳开关使用。并对线路、电气设备及电动机等起保护作用,当它们发生严贯过电压、过载、短路、断相、翻电等故障时。能手动切断线路。起到保护作用。
低压断路器由触点系统、脱扣机构、灭弧装置和操作机构构成,如图1-13所示。触点起到电路的通断作用。脱口机构有多种方式,如过流电抗器、热过载电抗器、欠压电抗器、分励电抗器等。和接触器脱扣装置的作用类似,低压断路器的脱扣装置也是为避免触点接通或断掉时,所形成的电弧致使触点间漏电所设计的。操作机构分手柄操作、杠杆操作、电磁铁操作和电动机操作几种。
当通过断路器的电压超出其规定的电压值时,过流电抗器定子的电压减小,阀座I衔铁;过载时,热过载电抗器的双金属片J进一步受热膨胀后,弯曲加强;当电流欠压时,可使欠压电抗器动作,其吸合G因电流增加,吸力不够,在反力弹簧N的作用下而释放。上述情况不论哪种情况发生,都将推动曲轴F向下联通,使铆钉与锁钩脱开,因而使断路器的触点在反力弹簧L的作用下断掉,切断故障电路,起到保护的目的。因而,断路器在功能上相当于刀开关、热熔断器、过电压熔断器和欠压熔断器的组合,能有效地对负载电路进行漏电、过载及欠电流保护,也可用于不频繁的接通、分断电路。
分励电抗器的设计,主要是为了实现断路器的远距离操作和控制。正常工作时,该电抗器的线圈是断电的,当按下相应的按键时,电抗器线圈得电,阀座衔铁,推动杠杆联通,使铆钉脱开,主触点断掉。
另外,目前市场上还设计有微型断路器,以满足小电压用户的使用须要。微型断路器在极数上分单极、双极、三极和四极等;在使用场合上分照明、动力两种;在短路保护上分普通型和短路保护型。
低压断路器结构和电抗器工作原理
断路器用作合、分电路时,借助填装自动操作机构的摇杆(简称为手操)或则借助电动操作机构(简称为电操)促使断路器的动、静触头闭合或则断掉。
当断路器所在线路出现过载(过负荷)时,断路器热电抗器中的双金属器件受热(或则通过它近旁的发热器件促使双金属器件受热)形成变型、弯曲,并打开锁扣促使断路器合闸。热电抗器通常用于过载保护。
当断路器所在线路中出现漏电时,漏电电压促使磁电抗器的动吸合被衔铁,因而推动牵引装置促使断路器合闸。磁电抗器通常用于漏电保护。
当断路器所在线路出现电流高于70%Un(额定电流)时,欠电流电抗器将触发断路器执行合闸操作。这些电抗被称为欠电流电抗;当操作者须要从远方来操作断路器合闸时,可以借助分励电抗器。分励电抗器可实现断路器的远距离操作。
断路器的电抗器包括气温、电流、电压的传感器器件、传递器件、测控器件和执行器件。
断路器的电抗器按检测和控制方法可分为热磁式灭弧器和电子式灭弧器两种。