什麽(me) 是斷路器?
斷路器又叫空氣開關(guan) ,是一種很基本的低壓電器,斷路器具有過載、短路和欠電壓保護功能,能保護線路和電源的能力。它可用來分配電能,不頻繁地啟動異步電動機,對電源線路及電動機等實行保護,當它們(men) 發生嚴(yan) 重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路,其功能相當於(yu) 熔斷器式開關(guan) 與(yu) 過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流後一般不需要變更零部件,所以獲得了廣泛的應用。一旦房屋配線中的電流流量過大,這種簡單的電路裝置就會(hui) 切斷電源,直至故障被排除。如果沒有斷路器(或其替代品——保險絲(si) ),家庭用電就會(hui) 非常不方便,原因在於(yu) ,僅(jin) 僅(jin) 是線路問題和設備故障就可能會(hui) 造成火災和其他事故。
斷路器類型及其工作原理:
基本型:
最簡單的電路保護裝置是保險絲(si) 。保險絲(si) 隻是一根很細的導線,加上一個(ge) 保護套之後接入電路。電路閉合後,所有電流必須流經保險絲(si) ——保險絲(si) 處的電流與(yu) 同一電路上其他各點的電流相同。設計這種保險絲(si) ,是為(wei) 了讓它在溫度達到某一水平時能夠熔斷。燒毀保險絲(si) 可以造成開路,從(cong) 而防止過量電流破壞房屋配線。
保險絲(si) 的問題是,它隻能發揮一次作用。每當保險絲(si) 被燒斷後,就必須換一個(ge) 新的。斷路器能起到與(yu) 保險絲(si) 相同的作用,卻可以反複使用。 隻要電流達到危險水平,它就能立刻造成開路 。
工作原理:
電路中的火線與(yu) 開關(guan) 兩(liang) 端相連。當開關(guan) 置於(yu) 接通狀態時,電流從(cong) 底部終端流出,依次流經電磁體(ti) 、移動接觸器、靜態接觸器,最終從(cong) 頂部終端流出。
電流能磁化電磁體(ti) 。電磁體(ti) 產(chan) 生的磁力隨電流的增強而增強,如果電流降低,磁力也會(hui) 減弱。當電流躍升到危險水平時,電磁體(ti) 會(hui) 產(chan) 生足夠大的磁力,以拉動一根與(yu) 開關(guan) 聯動裝置相連的金屬杆。這會(hui) 使移動接觸器傾(qing) 斜並離開靜態接觸器,繼而切斷電路。電流也就中斷了。
雙金屬條設計依據的是相同的原理,區別在於(yu) 這裏無需給電磁體(ti) 能量,而是讓金屬條在高電流下自行彎曲,繼而啟動聯動裝置。還有些斷路器靠填充易爆物來移置開關(guan) 。當電流超過某一水平時,就會(hui) 點燃易爆材料,繼而驅動活塞打開開關(guan) 。
增強型:
更先進的斷路器摒棄了簡單的電氣設備,轉而使用電子器件(半導體(ti) 設備)來監測電流水平。接地故障斷路器(GFCI)是一種新型斷路器。這種斷路器,不僅(jin) 能預防房屋配線損毀,而其能保護人免遭電擊。
工作原理:
GFCI 會(hui) 不斷監測電路中零線和火線上的電流。一切正常時,兩(liang) 條線上的電流應當完全相同。一旦火線直接接地(例如有人不慎觸碰火線),火線上的電流會(hui) 突然猛增,而零線則不會(hui) 。GFCI 在檢測到這種情況後會(hui) 立即切斷電路,以防止觸電傷(shang) 亡事故。由於(yu) GFCI 無需等到電流上升到危險水平就能采取行動,因而其反應速度要比傳(chuan) 統斷路器快得多。
直流斷路器的工作原理:
主回路包含一個(ge) 支撐動觸頭的下部連接排,一個(ge) 上部連接排和表麵鍍銀的觸頭。合閘裝置由一個(ge) 帶合閘線圈的大塊罐狀磁鐵組成。該磁鐵容納了一個(ge) 動磁芯、觸頭壓力彈簧和
一個(ge) 磁芯複位彈簧;所有這些部件均被安裝在操作杆上。撥叉單元安裝在操作杆的頂端。 過流脫扣裝置包含一個(ge) 由層壓的薄片構成的銜鐵,一個(ge) 連到由彈簧控製的操作杆上的動
磁芯,由於(yu) 該杆的作用可以設定脫扣整定值。 五對輔助接點均為(wei) 由動觸頭控製的換向觸頭。它們(men) 位於(yu) 合閘裝置下部的塑料盒內(nei) 。 滅弧室包括角板,隔板和去離子板,以上這些都
安裝在兩(liang) 塊滅弧板之間。 當斷路器由於(yu) 過流或正常的分閘命令而分閘的話,推進機構將會(hui) 帶動動觸頭分閘。該推進機構同樣作用於(yu) 5個(ge) 換向輔助接點。
斷路器的保護及選擇要點:
額定電流在600A以下,且短路電流不大時,可選用塑殼斷路器;額定電流較大,短路電流亦較大時,應選用萬(wan) 能式斷路器。
一般選用原則為(wei) :
(1)斷路器額定電流≥負載工作電流;
(2)斷路器額定電壓≥電源和負載的額定電壓;
(3)斷路器脫扣器額定電流≥負載工作電流;
(4)斷路器極限通斷能力≥電路最大短路電流;
(5)線路末端單相對地短路電流/斷路器瞬時(或短路時)脫扣器整定電流≥1.25;
(6)斷路器欠電壓脫扣器額定電壓=線路額定電壓。
目前,國內(nei) 市場供應的四極塑料外殼式斷路器有六種型式:
1)斷路器的N極不帶過電流脫扣器,N極與(yu) 其他三個(ge) 相線極一起合分電路;
2)斷路器的N極不帶過電流脫扣器,N極始終接通,不與(yu) 其他三個(ge) 相線極一起斷開;
3)斷路器N極帶過電流脫扣器,N極與(yu) 其他三個(ge) 相線極一起合分電路;
4)斷路器的N極帶過電流脫扣器,N極始終接通,不與(yu) 其他三個(ge) 相線極一起斷開;
5)斷路器的N極裝設中性線斷線保護器,N極與(yu) 其他三個(ge) 相線極一起合分電路;
6)斷路器的N極裝設中性線斷線保護器,N極始終接通,不與(yu) 其他三個(ge) 相線極一起斷開。
注:1)和2)型式適用於(yu) 中性線電流不超過相線電流的25%的正常狀態(變壓器聯結組標號為(wei) Yyno),其中2)型適用於(yu) TN_C係統(PEN線不允許斷開);3)和4)型式適用於(yu) 三相負載不平衡,且負載中有大量電子設備(諧波成份很大),導致N線的電流等於(yu) 或大於(yu) 相線電流,N線過載而無法借助三個(ge) 相線的過電流脫扣器的動作來切斷過載故障的情況;4)型適合TN_C係統 ;5)和6)型式適合於(yu) 在中性線斷線時,切斷三相及中線以保護單相設備避免損毀和間接觸電事故的發生,6)型適合於(yu) TN_C係統。