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毕业设计开题报告题目：万能式低压断路器设计系：电气信息学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：李泽辉学号：201001010111指导教师：李靖2015年3月6日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。毕业设计开题报告1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。对低压断路器的综述1低压断路器介绍断路器俗称自动开关。目前，在低压配电系统中，它的保护功能最为完善。它不仅能在正常工作情况下接通或断开负载电流，而且允许在不正常情况下（过载、短路、欠电压等）自动切断电路，从而保护用电设备和电缆等。在故障排除后，断路器又能迅速回复供电。它可以就地操作，还可以远程操作，而且操作安全、方便。近年来不断推出的智能型断路器，性能更好，可以实现配电自动化。由于断路器具有以上有点，因而在低压电气装置中获得了广泛的应用。1.1断路器的分类断路器的分类方法很多，可以按用途、结构特色、极数、传动方式等进行分类。本次设计课题中的万能式断路器，属于其结构分类中的一种，也叫框架式断路器，与之对应的另外一种为塑壳式断路器。1.2断路器的结构组成。所有的断路器在结构组成上都大同小异，一般都是由触头系统、灭弧装置脱扣装置和操动机构组成。触头系统：断路器的触头系统分为主触头和辅助触头，分别作用在主电路已经控制电路中。而主触头中通过的电流很大，在开断时会产生电弧，为了保护触头，一般会把触头分为工作触头和灭弧触头（即双档触头）。由于在工作时，工作触头并不会产生电弧而是有很大的电流，所以采用电阻小，易散热，导电率高的纯银材料，而灭弧触头要承受电弧，一般都采用耐高温的合金材料，并且触头上还有可更换的黄铜灭弧端。相比之下，工作触头的材料要比灭弧触头的昂贵的多。如此一来，双触头系统既能很好的解决电弧磨损问题，也能在一定程度上节约触头成本。灭弧装置：除了在正常工作的时候，在电路发生短路时，短路电流要比额定电流大得多，所以此时断路器要分断电路，必须具有很强的灭弧能力。除了动触头能快速分闸，工作触头上还得装有特殊的灭弧罩，其外壳是由特殊的耐弧材料制成（如石棉，水泥或陶土等）。罩内要有一排与电弧方向垂直，互相绝缘的镀铜钢片制成的灭弧栅。触头断开时产生的电弧，受到电弧电流产生的磁场影响，被吸入灭弧罩中分割成一段一段的短弧。由于短弧电压低，热量小，而钢片又能迅速散热，所以能起到很好的灭弧效果，从而切断电路。目前法国生产的M系列断路器，在灭弧罩上面装有电弧隔离罩，因而不需要再留飞弧距离。它的灭弧罩为纵缝式，气孔向上，底部和两侧均为绝缘材料，而且底部有空气隔离层。脱扣和操动装置：断路器有一套比较复杂的脱扣装置和传动杠杆，所以能在电路发生短路等故障时自动跳闸，切断电源，从而保护电路。脱扣器装置有一下四种：a电磁式过电流脱扣器。由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成，这个线圈就是过电流跳闸线圈，它和断路器的主电流串联。按照过电流保护分类，这种脱扣器属于短延时或瞬时动作的脱扣器，一般都刻有脱扣电流值，便于调节。b热过载脱扣器。主要用于线路和电路的过载保护，有直接加热和间接加热两种方式，工作原理和热继电器相同。这种脱扣器是过载长延时的脱扣器，具有反时限保护性（即过载越严重，延时越短，反之越长）。c欠电压脱扣器。欠电压就是比额定电压低，欠电压脱扣器分为直流和交流两种，其动作应满足：在额定电压35%及以下时，应可靠释放；在额定电压65%及以上时不得释放；在额定电压85%以上时，应可靠吸合。d分励脱扣器。供远距离控制断路器用。用直流电源控制，为螺管式结构，由连锁触头，铁芯，线圈和反作用弹簧等几部分组成。（在断路器制造过程中，可根据需要，采用上述四种脱扣器的组合。）e自由脱扣机构。断路器必须具有自由脱扣机构。它的作用是上述任一种脱扣器动作达到脱扣状态后，均能使触头和操动机构失去联系，即使这时再推动操动机构，也无法合闸，避免电路在故障状态下合闸引起一些不必要的危害。1.3断路器的性能评定衡量一个断路器的好坏优劣以及在不同条件下的不同选择通常用以下几个方面来评定与判别，分别是。a分断能力。是指在规定条件下能够可靠接通和分断的短路电流值。对配电用选择型断路器要求有尽量高的延时通断能力，最好是与瞬时极限通断能力相等。选择断路器时必须考虑电路可能出现的最大短路电流，再根据断路器的技术数据进行选用。b限流能力。限流式断路器（分断时间很短，足以在短路电流达到峰值前将其分断的断路器）和快速断路器要求有较高的限流能力，一般要求限流系数为0.3-0.6之间。为了达到较高的限流能力，要求限流电器的固有动作时间小于3ms。c动作时间。从电路出现短路的瞬间至触头分离，电弧熄灭，电路完全断开所需的全部时间。框架式和塑壳式的动作时间一般是30~60ms，限流式和快速式一般小于20ms。d使用寿命。在正常负载条件下，断路器应能保持在操作规定的次数下不需要更换零部件。一般断路器根据容量的不同，寿命在2000-20000次之间。电动机保护用断路器寿命比配电用断路器要高，照明用断路器寿命应在1W次以上。e保护特性。断路器的过电流保护特性，可用各种电流情况与开关动作时间的关系曲线来描述。断路器的保护特性必须与被保护对象的发热特性相匹配。断路器还要求上一级的可返回时间大于下一极的全分断时间，否则会破坏选择性。电动机的保护断路器则应要求它的长延时反时限特性尽量与被保护电动机的过载特性相匹配。漏电保护断路器还应注意调整额定漏电动作电流，额定漏电不动作电流以及动作时间，以确保人生和设备安全，同时又不至断路器轻微漏电而经常动作。2断路器的发展史世界上最早的断路器出现在1885年，它是一种刀开关和过电流脱扣器的组合。1905年，具有自由脱扣装置的空气断路器诞生了。1930年以来，随着科学技术的进步，电弧原理的发现，逐渐形成了目前的机构。50年代末，电子元件的兴起，逐渐就产生了电子脱扣器，到了今天由于小型化电脑的发展和普及，又有智能式断路器的问世。1949年之前，我国几乎没有断路器的制造产业。新中国成立之后，电气制造行业有了显著的进步，低压断路器也历经了四代的发展，逐步与世界先进水平靠拢。2.1万能式断路器的发展第一代是20世纪50年代的仿苏联A15、A2050的DW1、DW2和改进后的DW0型（额定电压AC380V、额定电流200-1500A）；第二代是1958年自行设计的在DW0的基础上更新为DW10系列（同时期还有DW5系列），其额定电压为AC380V、DC440V，额定电流为200-4000A；第三代是70年代末开发，80年代投放市场的DW15和DWX15（限流型），其额定电压有AC380V、660V、1140V，额定电流200-4000A；80年代初期，我国相继从日本和德国引进AH和ME型的万能式断路器，第四代是90年代中研制成功并投产的DW45型智能式万能断路器。经过20多年的努力，我国的断路器质量和水平与国际先进水平的差距逐年缩小。2.2塑壳式断路器的发展20世纪50年代，我国首次研制投产的是仿苏（A3100）的DZ1系列塑壳式断路器（40年代中期水平）；60年代末期，针对DZ1体积过大。短路分断能力偏小等缺陷，集中国内有实力的厂家进行了一次改造，形成了我过第一个自行研发的产品DZ10系列。80年代初期又开发了第二代的DZ20系列产品；与此同时，上海华通开关厂、嘉庆电气控制设备厂分别从没过西屋电气公司和日本寺崎电气公司引进具有80年代初水平的技术，产出了H系列和TO、TG和TL等系列；进入90年代又推出了CM1系列、TM30系列JSM2系列、HSM1系列、S系列。六七十年代，小规模电路的塑壳式断路器有DZ5-10、DZ5-20、DZ5-50、DZ15-40、DZ15-63等，它们的短路分断能力在1-5KA。还有其他类型的断路器，这里就不一一做介绍了。3断路器的现状和未来趋势时代在变迁，随着电能的全面普及，这几十年来，对于配电线路的要求也在逐年上升，从一开始最简单的具有开断能力的电器开关，走到了现在能实现智能化，自动化，可远程操控的新一代智能断路器。在我国，低压电器已经广泛使用于国民经济的各个行业，21世纪初是我国低压电器行业快速发展的时期。而低压电器行业与电力、工业、房地产、电信行业的发展紧密相连，加上低压电器的需求调整和国际市场的潜在需求，为低压电器行业未来的发张提供了广阔的空间。现如今，我国在广泛的淘汰过时的产品，第一代产品已于2010年退出市场，第二代产品也已被定为过时低端产品，部分第二代和第三代产品降为中端产品。而现在最新的DW45、HSM系列以及它们的衍射系列都已经成为了佼佼者。这些新型智能断路器，以良好的开断能力，优秀的远程通讯能力以及其安全性能等，获得了一致好评，也让当下的断路器走上了智能化，自动化，可通讯这一轨道。在未来，除了要在高分断、高智能化、自动化、可通讯等已有的基础上做文章，这一产品还将会逐步完善其它方面。未来的断路器，随着各种新型材料的研发，在体积上会得到进一步的缩小，甚至会出现微型断路器；而工作噪音这一方面也会得到更好的改善等。参考文献［1］周茂祥低压电器设计手册［M］北京：机械工业出版社，199213-35［2］孟宪章低压断路器北京：中国电力出版社，200617-22［3］连理枝低压断路断及其应用北京：中国电力出版社，200293-107［4］连理技低压断路器设计与制造北京：中国电力出版社，200339-55［5］方可行断路器故障与监测北京：中国电力出版社，200277-79［6］英C.H.弗卢夏姆断路器的理论与设计28-71［7］服部谦塑壳式低压断路器的原理及应用北京：机械工业出版社，19888-17［8］万邵尤低压空气断路器江苏：江苏科学技术出版社，19899-22［9］陆俭国电器可靠性理论及其应用北京：机械工业出版社，199656-66［10］方鸿发低压电器及其测试技术北京：机械工业出版社，198215-31［11］徐腊元配电网自动化设备优选指南北京：中国水力水电出版社，1997［12］王汝文宋政湘扬伟电器智能化原理及应用北京：电子工业出版社，89-96［13］曹金根金佩琪低压电器与低压开关柜北京：人民邮电出版社2001216-257［14］王仁祥常用低压电器原理及其控制技术北京：机械工业出版社2001103-119［15］李茂林低压电器及电控配电设备选用手册沈阳：辽宁科学技术出版社1998毕业设计开题报告２．开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施开题报告一、课题的目的与意义1.1课题的目的根据我们专业的特点和我们的实际动手能力，我们针对当前我国的断路器发展状况及今后的社会需求，我们特对低压万能式断路器进行设计，其主要内容有：（1）断路器总体外观结构设计（2）断路器本体及附件设计。这一部分是重点，包括断路器选型、导电系统设计、电磁系统设计、触头操作系统设计、欠电压脱扣器的设计、以及电流互感器的设计。（3）电磁兼容设计各个功能模块的配合，全部器件的装配。1.2课题的意义低压断路器是一种使用于低压网络[交流（50HZ或60HZ）额定电压在1200V及以下，直流额定电压在1500V及以下的电路]的配电电路。按其用途，低压断路器被定义为：能够接通、