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轉(zhuǎn)載 小型斷路器 知識(shí)講座原文地址:小型斷路器知識(shí)講座作者:藍(lán)色的夢(mèng)小型斷路器知識(shí)講座本講座針對(duì)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(qǐng)不要混淆兩個(gè)不同應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品。最早，斷路器是為取代(其實(shí)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(gè)重要特征:1)在電路出現(xiàn)短路故障時(shí)，迅速切斷電路;2)在電路出現(xiàn)超過(guò)額定電流的過(guò)載電流時(shí)，為保護(hù)線路因長(zhǎng)期發(fā)熱而出現(xiàn)意外狀態(tài)，在出現(xiàn)過(guò)載一定時(shí)間后，切斷電路;3)在出現(xiàn)非常大的短路電流時(shí)，也能分?jǐn)嚯娐贰Ｉ鲜鋈齻€(gè)重要特征，在小型斷路器中便形成了三個(gè)重要特征參數(shù):1)短路瞬時(shí)保護(hù);2)過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù);3)分?jǐn)嗄芰ΑＴ陔娐分腥蹟嗥鞑坏鸬桨踩饔?，而且，?dāng)電路維修時(shí)，為安全起見(jiàn)，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(diǎn)，它借助于開(kāi)關(guān)的原理，能在必要時(shí)，預(yù)先切斷電路，確保維修線路的安全。本文將從介紹斷路器結(jié)構(gòu)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(jiǎn)單的辦法去判別市場(chǎng)上斷路器質(zhì)量的好壞。l小型斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介:說(shuō)明:下面的解釋不是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)術(shù)語(yǔ)，有些專業(yè)內(nèi)容沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái):1)外殼-美觀、安全與固定內(nèi)部零件等功能;2)操作機(jī)構(gòu)-用戶合閘與分閘并包含自由脫扣結(jié)構(gòu);說(shuō)明:所謂自由脫扣機(jī)構(gòu)是指假如操作機(jī)構(gòu)中的手柄被卡死，線路發(fā)生短路時(shí)，空氣開(kāi)關(guān)仍能分?jǐn)嚯娐贰?)瞬時(shí)脫扣機(jī)構(gòu)-短路保護(hù);4)長(zhǎng)延時(shí)整定機(jī)構(gòu)-線路長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載保護(hù);5)導(dǎo)電系統(tǒng)-空氣開(kāi)關(guān)內(nèi)部導(dǎo)電通道，同時(shí)也是和外部導(dǎo)線的連接接口，導(dǎo)電系統(tǒng)同時(shí)承擔(dān)分?jǐn)嚯娐返淖饔?6)跳扣-斷路器自由脫扣的關(guān)鍵零件，無(wú)論是瞬時(shí)脫扣機(jī)構(gòu)還是長(zhǎng)延時(shí)過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)都必須通過(guò)該零件使斷路器跳閘;7)導(dǎo)軌卡板-用戶安裝斷路器用，小型斷路器使用的是35毫米標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌;8)導(dǎo)弧角、導(dǎo)弧片-分?jǐn)喽搪冯娏鲿r(shí)，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(shí)脫扣機(jī)構(gòu)(過(guò)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(shí)，線圈通過(guò)小于等于額定電流的工作電流，線圈產(chǎn)生了磁場(chǎng)，磁場(chǎng)通過(guò)磁軛和脫扣鐵心形成閉合磁路通道，脫扣鐵心在該磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生一個(gè)往右動(dòng)作的力，如果沒(méi)有特性彈簧的阻力，鐵心將往右動(dòng)作，因特性彈簧的阻力，鐵心并不動(dòng)作。當(dāng)線圈通過(guò)的電流大于某個(gè)設(shè)定值，鐵心產(chǎn)生的動(dòng)作力便大于特性彈簧的阻力，于是鐵心動(dòng)作，帶動(dòng)跳扣動(dòng)作，斷路器便跳閘了。小知識(shí):如果用粗淺的方法(非準(zhǔn)確解釋)去理解特性彈簧和特性的關(guān)系可以這樣理解:B特性彈簧的初始?jí)毫?也有使用初始拉力的)等于線圈在3倍額定電流作用下對(duì)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(gè)特別準(zhǔn)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(zhǎng)延時(shí)整定機(jī)構(gòu)(過(guò)載脫扣器)結(jié)構(gòu)如圖所示:在該機(jī)構(gòu)中，主要的零件是雙金屬片，其原理是，空氣開(kāi)關(guān)不通電時(shí)，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(kāi)始發(fā)熱，因發(fā)熱造成雙金屬片變形(圖中藍(lán)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(kāi)關(guān)通過(guò)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(kāi)關(guān)通過(guò)電流的大小，當(dāng)通過(guò)電流超過(guò)某一設(shè)定值時(shí)，變形的雙金屬片帶動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)使跳扣動(dòng)作，從而使空氣開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)在通過(guò)額定電流(或小于額定電流)時(shí)能正常工作，不至于因雙金屬片的變形而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)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(guò)通電加熱，而另一方面又通過(guò)導(dǎo)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(guò)載(超過(guò)額定電流，但沒(méi)有到短路電流)的情況時(shí)，雙金屬片的發(fā)熱情況將加劇，直到帶動(dòng)跳扣動(dòng)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(shí)間有關(guān)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的所謂1.45、2.55反映在雙金屬片上就是:空氣開(kāi)關(guān)通過(guò)大于等于開(kāi)關(guān)額定電流的1.45倍(63A殼架等級(jí)電流)小于一小時(shí)的時(shí)間所導(dǎo)致的雙金屬片的變形，和通過(guò)大于等于開(kāi)關(guān)額定電流的2.55倍小于60秒的時(shí)間所導(dǎo)致的雙金屬片的變形兩者相同，這兩種情況下，空氣開(kāi)關(guān)都產(chǎn)生保護(hù)性跳閘結(jié)果。上面所介紹的雙金屬片的特性和電流、時(shí)間相關(guān)，而這樣的保護(hù)相對(duì)磁脫扣特性的保護(hù)來(lái)說(shuō)時(shí)間又長(zhǎng)的多，而且電流越大脫扣時(shí)間越短，因此這種特性，業(yè)內(nèi)稱之為長(zhǎng)延時(shí)反時(shí)限脫扣特性。滅弧珊的作用:斷路器在分?jǐn)鄷r(shí)，因?yàn)榇箅娏骱透唠妷旱淖饔茫欢〞?huì)在觸頭上產(chǎn)生電弧現(xiàn)象，就像我們平時(shí)看到的電焊機(jī)焊接時(shí)，焊條從被焊接金屬上離開(kāi)時(shí)所產(chǎn)生的電弧一樣，如果這個(gè)焊弧不能被及時(shí)熄滅，觸頭同樣將會(huì)產(chǎn)生焊接過(guò)程，滅弧珊在這里所起的作用就是將電弧熄滅。一般來(lái)說(shuō)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(shí):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(qiáng)度、又要阻燃，同時(shí)合適的材料也有利于滅弧。l和小型斷路器結(jié)構(gòu)相關(guān)的名詞極(斷路器的)-僅與斷路器主電路的一個(gè)單獨(dú)導(dǎo)電路徑連接的并且?guī)в杏脕?lái)接通和斷開(kāi)主電路的觸頭部分保護(hù)極-帶有過(guò)電流脫扣器的極對(duì)于保護(hù)極來(lái)說(shuō):具有短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)的功能，因此內(nèi)部必須安裝電磁脫扣和熱脫扣機(jī)構(gòu)非保護(hù)極-雖不帶過(guò)電流脫扣器，但通常在其他方面卻與同臺(tái)斷路器的保護(hù)極具有相同性能的極。這里說(shuō)的過(guò)電流脫扣器指磁脫扣和熱脫扣機(jī)構(gòu)開(kāi)閉中性極-只用以開(kāi)閉電路而不需有短路能力的極。和非保護(hù)極的最大區(qū)別是:開(kāi)閉中性極雖然具有觸頭觸點(diǎn)分合機(jī)構(gòu)，用以接通和分?jǐn)嚯娐罚荒芟珉娀?，其?dǎo)電系統(tǒng)僅能通過(guò)正常的工作電流，其作用和墻壁開(kāi)關(guān)類似。l小型斷路器使用注意事項(xiàng):1.斷路器外接導(dǎo)線一定要擰緊!如果擰不緊，即時(shí)在較小的工作電流下，也將因?yàn)檫@里產(chǎn)生非常大的接觸電阻，導(dǎo)致斷路器不能正常工作，嚴(yán)重時(shí)將燒毀斷路器，這時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的常見(jiàn)現(xiàn)象是:1)外接導(dǎo)線和斷路器接線柱連接處導(dǎo)線外皮碳化2)外接導(dǎo)線和斷路器接線柱連接處導(dǎo)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(lán)化(被高溫?zé)?，這時(shí)上面兩種情況可能都沒(méi)有出現(xiàn)!(當(dāng)然也可能同時(shí)并存)這里最要命的是，發(fā)生上述情況時(shí)，往往雙金屬片還來(lái)不及保護(hù)就造成了斷路器和線路的損壞，甚至引發(fā)線路火災(zāi)，因此要提醒用戶一定要擰緊外接導(dǎo)線。至于雙金屬片為什么在上述情況下不保護(hù)主要是因?yàn)殡p金屬片受熱變形是需要時(shí)間的，在額定電流下工作時(shí)，雙金屬片并不能使斷路器跳閘，而接線柱和導(dǎo)線因接線不緊導(dǎo)致的高溫要倒傳到雙金屬片上需要一定的時(shí)間，有時(shí)根本就穿不到雙金屬片上，因此，雙金屬片當(dāng)然也不能對(duì)這種情況產(chǎn)生任何的保護(hù)。這種情況不但發(fā)生在斷路器上，就算用戶使用的是保險(xiǎn)絲，如果線頭沒(méi)有擰緊，也會(huì)發(fā)生上述情況!2.保持安裝環(huán)境的清潔雖然ECK在設(shè)計(jì)上考慮到了污染因數(shù)，但如果施工現(xiàn)場(chǎng)有大量垃圾進(jìn)入斷路器，仍然將對(duì)斷路器的正常使用造成危害，比如造成操作機(jī)構(gòu)卡死、不通電、缺相等故障3.使用合適的額定電流就像保險(xiǎn)絲不能用銅絲代替一樣，不同的負(fù)載要選擇合適的保險(xiǎn)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(hù)線路中的負(fù)載有關(guān)，也和線路的線徑有關(guān)，你不能說(shuō)2.5平方的線你去使用63A的保險(xiǎn)絲，當(dāng)然，也不能使用63A的斷路器。一般來(lái)說(shuō)，斷路器的額定電流應(yīng)小于等于負(fù)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(fù)載只有2.5KW(單相阻性負(fù)載)，計(jì)算電流I=P/U=2.5*1000/220=11.4A，一般來(lái)說(shuō)你選用16A的空氣開(kāi)關(guān)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(lái)說(shuō)，家庭中以B特性開(kāi)關(guān)為好，這也是歐洲家庭中最常用的特性，當(dāng)然，隨著家庭用電設(shè)備中電機(jī)類、電子類設(shè)備的增多，使用C特性開(kāi)關(guān)也可以，家庭中應(yīng)盡量避免使用D特性開(kāi)關(guān)，除非真有大的電感類負(fù)載(如電磁閥、大電機(jī)、大的泛光照明等設(shè)備)。5.使用合適的上下級(jí)配合對(duì)于戶內(nèi)配電箱來(lái)說(shuō)，目前一般都使用總開(kāi)關(guān)，分開(kāi)關(guān)，組成所謂的室內(nèi)二級(jí)保護(hù)系統(tǒng)，這里要注意的是:1)戶內(nèi)總開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗄芰σ笥谙录?jí)開(kāi)關(guān)2)戶內(nèi)總開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)大于下級(jí)開(kāi)關(guān)額定電流，而不能小于或等于當(dāng)然，如果用戶使用總開(kāi)關(guān)，分開(kāi)關(guān)，再分開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)，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(shuō)的判別方法指的是沒(méi)有基本檢驗(yàn)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(yàn)機(jī)構(gòu)，并要作一定的實(shí)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(dāng)，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(gòu)，最好用打火機(jī)燒一下外殼，看看外殼離開(kāi)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(dāng)然試著接一下線，比如說(shuō)1平方和16平方的線，是否能接緊，同時(shí)松開(kāi)后又不斷絲也很有必要3.稱份量，設(shè)計(jì)分?jǐn)嗄芰Ω叩臄嗦菲魍萘慷驾^重，手感較輕的斷路器要么分?jǐn)嗄芰^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(huì)被有些品牌產(chǎn)品所誤導(dǎo)，以前就出現(xiàn)過(guò)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(duì)家用型斷路器一般手感都較輕5.看排弧口位置，因?yàn)閿嗦菲髟诜謹(jǐn)嚯娐窌r(shí)必定會(huì)有電弧產(chǎn)生