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轉載 小型斷路器 知識講座原文地址:小型斷路器知識講座作者:藍色的夢小型斷路器知識講座本講座針對的小型斷路器是根據(jù)GB10963生產(chǎn)的家庭用斷路器和按GB14048.2生產(chǎn)的工業(yè)配電用斷路器是不同的，請不要混淆兩個不同應用領域的產(chǎn)品。最早，斷路器是為取代(其實是部分取代)熔斷器而出現(xiàn)的，這就決定了斷路器必須具有熔斷器的三個重要特征:1)在電路出現(xiàn)短路故障時，迅速切斷電路;2)在電路出現(xiàn)超過額定電流的過載電流時，為保護線路因長期發(fā)熱而出現(xiàn)意外狀態(tài)，在出現(xiàn)過載一定時間后，切斷電路;3)在出現(xiàn)非常大的短路電流時，也能分斷電路。上述三個重要特征，在小型斷路器中便形成了三個重要特征參數(shù):1)短路瞬時保護;2)過載長延時保護;3)分斷能力。在電路中熔斷器不但起到安全作用，而且，當電路維修時，為安全起見，維修人員往往將熔芯從熔斷器中取出，以確保維修工作的安全，因此，斷路器在出現(xiàn)之初，就考慮到這點，它借助于開關的原理，能在必要時，預先切斷電路，確保維修線路的安全。本文將從介紹斷路器結構入手，講解斷路器基本原理，基本參數(shù)，選用方法等，并從使用者的角度講解如何用最簡單的辦法去判別市場上斷路器質(zhì)量的好壞。l小型斷路器結構簡介:說明:下面的解釋不是嚴謹?shù)募夹g術語，有些專業(yè)內(nèi)容沒有體現(xiàn)出來:1)外殼-美觀、安全與固定內(nèi)部零件等功能;2)操作機構-用戶合閘與分閘并包含自由脫扣結構;說明:所謂自由脫扣機構是指假如操作機構中的手柄被卡死，線路發(fā)生短路時，空氣開關仍能分斷電路。3)瞬時脫扣機構-短路保護;4)長延時整定機構-線路長時間過載保護;5)導電系統(tǒng)-空氣開關內(nèi)部導電通道，同時也是和外部導線的連接接口，導電系統(tǒng)同時承擔分斷電路的作用;6)跳扣-斷路器自由脫扣的關鍵零件，無論是瞬時脫扣機構還是長延時過載保護機構都必須通過該零件使斷路器跳閘;7)導軌卡板-用戶安裝斷路器用，小型斷路器使用的是35毫米標準導軌;8)導弧角、導弧片-分斷短路電流時，將斷路器產(chǎn)生的電弧引入滅弧珊;9)排弧口-斷路器產(chǎn)生的電弧滅弧后，殘余氣體及部分帶電粒子從這里排出斷路器瞬時脫扣機構(過電流脫扣器)原理由磁軛、線圈、鐵心、特性彈簧等組成，正常工作時，線圈通過小于等于額定電流的工作電流，線圈產(chǎn)生了磁場，磁場通過磁軛和脫扣鐵心形成閉合磁路通道，脫扣鐵心在該磁場作用下產(chǎn)生一個往右動作的力，如果沒有特性彈簧的阻力，鐵心將往右動作，因特性彈簧的阻力，鐵心并不動作。當線圈通過的電流大于某個設定值，鐵心產(chǎn)生的動作力便大于特性彈簧的阻力，于是鐵心動作，帶動跳扣動作，斷路器便跳閘了。小知識:如果用粗淺的方法(非準確解釋)去理解特性彈簧和特性的關系可以這樣理解:B特性彈簧的初始壓力(也有使用初始拉力的)等于線圈在3倍額定電流作用下對鐵心產(chǎn)生的作用力，至于B特性的3到5倍可以理解為特性彈簧本身的制造誤差使得特性值不能為一個特別準確的數(shù)值如4倍額定電流。C特性、D特性的解釋和B特性相同。長延時整定機構(過載脫扣器)結構如圖所示:在該機構中，主要的零件是雙金屬片，其原理是，空氣開關不通電時，雙金屬片為原始狀態(tài)(圖中紅線所示);通電后，雙金屬片因本身電阻作用而開始發(fā)熱，因發(fā)熱造成雙金屬片變形(圖中藍線所示)，變形的大小和雙金屬片溫度成正比，而雙金屬片的溫度如果排除環(huán)境溫度的影響后又和空氣開關通過的電流成正比，因此，雙金屬片的變形程度在某種程度上直接反映了空氣開關通過電流的大小，當通過電流超過某一設定值時，變形的雙金屬片帶動杠桿機構使跳扣動作，從而使空氣開關跳閘。圖中，調(diào)解螺釘、調(diào)節(jié)彈簧的作用主要是調(diào)整雙金屬片的原始位置，使空氣開關在通過額定電流(或小于額定電流)時能正常工作，不至于因雙金屬片的變形而導致開關不能正常通電。因雙金屬片是受熱以后變形的，而雙金屬片一方面通過通電加熱，而另一方面又通過導線和外殼散熱，正常狀態(tài)下，雙金屬片的彎曲到一定程度就不再繼續(xù)變形了，但在線路出現(xiàn)過載(超過額定電流，但沒有到短路電流)的情況時，雙金屬片的發(fā)熱情況將加劇，直到帶動跳扣動作，切斷電路。這里要注意，雙金屬片的熱量積累和電流也和時間有關，國家標準規(guī)定的所謂1.45、2.55反映在雙金屬片上就是:空氣開關通過大于等于開關額定電流的1.45倍(63A殼架等級電流)小于一小時的時間所導致的雙金屬片的變形，和通過大于等于開關額定電流的2.55倍小于60秒的時間所導致的雙金屬片的變形兩者相同，這兩種情況下，空氣開關都產(chǎn)生保護性跳閘結果。上面所介紹的雙金屬片的特性和電流、時間相關，而這樣的保護相對磁脫扣特性的保護來說時間又長的多，而且電流越大脫扣時間越短，因此這種特性，業(yè)內(nèi)稱之為長延時反時限脫扣特性。滅弧珊的作用:斷路器在分斷時，因為大電流和高電壓的作用，一定會在觸頭上產(chǎn)生電弧現(xiàn)象，就像我們平時看到的電焊機焊接時，焊條從被焊接金屬上離開時所產(chǎn)生的電弧一樣，如果這個焊弧不能被及時熄滅，觸頭同樣將會產(chǎn)生焊接過程，滅弧珊在這里所起的作用就是將電弧熄滅。一般來說6KA、10KA的小型斷路器，它的滅弧珊都必須做的很大很重。小知識:1)滅弧珊金屬越重，電弧的冷卻效果就越好，電弧被冷卻后就不能繼續(xù)燃燒了。2)滅弧珊片數(shù)越多，越有利于滅弧。3)滅弧珊的固定片材料必須合適，既要有一定強度、又要阻燃，同時合適的材料也有利于滅弧。l和小型斷路器結構相關的名詞極(斷路器的)-僅與斷路器主電路的一個單獨導電路徑連接的并且?guī)в杏脕斫油ê蛿嚅_主電路的觸頭部分保護極-帶有過電流脫扣器的極對于保護極來說:具有短路保護和過載保護的功能，因此內(nèi)部必須安裝電磁脫扣和熱脫扣機構非保護極-雖不帶過電流脫扣器，但通常在其他方面卻與同臺斷路器的保護極具有相同性能的極。這里說的過電流脫扣器指磁脫扣和熱脫扣機構開閉中性極-只用以開閉電路而不需有短路能力的極。和非保護極的最大區(qū)別是:開閉中性極雖然具有觸頭觸點分合機構，用以接通和分斷電路，但不能熄滅電弧，其導電系統(tǒng)僅能通過正常的工作電流，其作用和墻壁開關類似。l小型斷路器使用注意事項:1.斷路器外接導線一定要擰緊!如果擰不緊，即時在較小的工作電流下，也將因為這里產(chǎn)生非常大的接觸電阻，導致斷路器不能正常工作，嚴重時將燒毀斷路器，這時表現(xiàn)出來的常見現(xiàn)象是:1)外接導線和斷路器接線柱連接處導線外皮碳化2)外接導線和斷路器接線柱連接處導線外皮碳化甚至熔斷，斷路器接線柱處外殼變形甚至發(fā)生熔融現(xiàn)象3)斷路器內(nèi)部零件藍化(被高溫燒焦)，這時上面兩種情況可能都沒有出現(xiàn)!(當然也可能同時并存)這里最要命的是，發(fā)生上述情況時，往往雙金屬片還來不及保護就造成了斷路器和線路的損壞，甚至引發(fā)線路火災，因此要提醒用戶一定要擰緊外接導線。至于雙金屬片為什么在上述情況下不保護主要是因為雙金屬片受熱變形是需要時間的，在額定電流下工作時，雙金屬片并不能使斷路器跳閘，而接線柱和導線因接線不緊導致的高溫要倒傳到雙金屬片上需要一定的時間，有時根本就穿不到雙金屬片上，因此，雙金屬片當然也不能對這種情況產(chǎn)生任何的保護。這種情況不但發(fā)生在斷路器上，就算用戶使用的是保險絲，如果線頭沒有擰緊，也會發(fā)生上述情況!2.保持安裝環(huán)境的清潔雖然ECK在設計上考慮到了污染因數(shù)，但如果施工現(xiàn)場有大量垃圾進入斷路器，仍然將對斷路器的正常使用造成危害，比如造成操作機構卡死、不通電、缺相等故障3.使用合適的額定電流就像保險絲不能用銅絲代替一樣，不同的負載要選擇合適的保險絲才能起到安全作用。大了，起不到安全作用，小了，供電可靠性下降，經(jīng)常跳閘。斷路器的額定電流的選擇不但和被保護線路中的負載有關，也和線路的線徑有關，你不能說2.5平方的線你去使用63A的保險絲，當然，也不能使用63A的斷路器。一般來說，斷路器的額定電流應小于等于負載線路允許使用電流的80%。(僅適用于家用小型斷路器)同樣，如果該線路中的負載只有2.5KW(單相阻性負載)，計算電流I=P/U=2.5*1000/220=11.4A，一般來說你選用16A的空氣開關就可以了，如果太大，根本起不到安全作用。4.使用合適的磁脫扣特性一般來說，家庭中以B特性開關為好，這也是歐洲家庭中最常用的特性，當然，隨著家庭用電設備中電機類、電子類設備的增多，使用C特性開關也可以，家庭中應盡量避免使用D特性開關，除非真有大的電感類負載(如電磁閥、大電機、大的泛光照明等設備)。5.使用合適的上下級配合對于戶內(nèi)配電箱來說，目前一般都使用總開關，分開關，組成所謂的室內(nèi)二級保護系統(tǒng)，這里要注意的是:1)戶內(nèi)總開關的分斷能力要大于下級開關2)戶內(nèi)總開關的額定電流應大于下級開關額定電流，而不能小于或等于當然，如果用戶使用總開關，分開關，再分開關的結構，同樣也必須遵循上述原則。l斷路器質(zhì)量判別方法這里所說的判別方法指的是沒有基本檢驗手段的用戶，如果要作真正意義上的判別，還是需要到專業(yè)檢驗機構，并要作一定的實物分析才行。1.看外殼，外殼工藝的好壞間接反映了該品牌質(zhì)量控制的好壞，但這種方法有其局限性，有些品牌一味追求外殼的美觀，但忽略了阻燃性、抗污染性容易使人上當，更有一些品牌甚至使用不適合在斷路器上使用的材料，但成型性很好的材料，漂亮是漂亮了，但這樣的斷路器是根本不能使用的，如果用戶批量采購，最好用打火機燒一下外殼，看看外殼離開火源是否能熄滅2.看接線柱，一看用戶接線是否方便，二看接線柱涂鍍工藝是否合理，三看接線柱上是否有容易使多股線斷絲的毛刺，當然試著接一下線，比如說1平方和16平方的線，是否能接緊，同時松開后又不斷絲也很有必要3.稱份量，設計分斷能力高的斷路器往往份量都較重，手感較輕的斷路器要么分斷能力較低，要么偷工減料(如上面介紹的減少斷路器用銅量)，但這種方法也會被有些品牌產(chǎn)品所誤導，以前就出現(xiàn)過某品牌出口產(chǎn)品，為了增加斷路器重量，故意在斷路器內(nèi)部放一些鐵片，甚至水泥塊。4.扳手柄，手柄的分合手感間接反映了斷路器的質(zhì)量，對家用型斷路器一般手感都較輕5.看排弧口位置，因為斷路器在分斷電路時必定會有電弧產(chǎn)生