斷路器工作原理

2022-08-19 09:48:02 字數 2141 閱讀 3568

斷路器又叫空氣開關,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,不頻繁地啟動非同步電動機,對電源線路及電動機等實行保護,當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路,其功能相當於熔斷器式開關與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),家庭用電就會非常不方便,原因在於,僅僅是線路問題和裝置故障就可能會造成火災和其他事故。

斷路器分為萬能式斷路器和塑料外殼式斷路器兩大類,目前我國萬能式斷路器主要生產有dwl5、dwl6、dwl7(me)、dw45等系列,塑殼斷路器主要生產有dz20、cml、tm30等系列。

斷路器型別及其工作原理:

一、 基本型:

最簡單的電路保護裝置是保險絲。保險絲只是一根很細的導線,加上乙個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——保險絲處的電流與同一電路上其他各點的電流相同。

設計這種保險絲,是為了讓它在溫度達到某一水平時能夠熔斷。燒毀保險絲可以造成開路,從而防止過量電流破壞房屋配線。

保險絲的問題是,它只能發揮一次作用。每當保險絲被燒斷後,就必須換乙個新的。斷路器能起到與保險絲相同的作用,卻可以反覆使用。只要電流達到危險水平,它就能立刻造成開路。

基本型工作原理:

電路中的火線與開關兩端相連。當開關置於接通狀態時,電流從底部終端流出,依次流經電磁體、移動接觸器、靜態接觸器,最終從頂部終端流出。

電流能磁化電磁體。電磁體產生的磁力隨電流的增強而增強,如果電流降低,磁力也會減弱。當電流躍公升到危險水平時,電磁體會產生足夠大的磁力,以拉動一根與開關聯動裝置相連的金屬桿。

這會使移動接觸器傾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,區別在於這裡無需給電磁體能量,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。當電流超過某一水平時,就會點燃易爆材料,繼而驅動活塞開啟開關。

二、 增強型:

更先進的斷路器摒棄了簡單的電氣裝置,轉而使用電子器件(半導體裝置)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,不僅能預防房屋配線損毀,而其能保護人免遭電擊。

增強型工作原理:

gfci會不斷監測電路中零線和火線上的電流。一切正常時,兩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),火線上的電流會突然猛增,而零線則不會。

gfci在檢測到這種情況後會立即切斷電路,以防止觸電**事故。由於gfci無需等到電流上公升到危險水平就能採取行動,因而其反應速度要比傳統斷路器快得多。

三、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,應選用萬能式斷路器。

一般選用原則為:

(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。

四、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極與其他三個相線極一起合分

2) 斷路器的n極不帶過電流脫扣器,n極始終接通,不與其他三個相線極一起斷開;

3) 斷路器n極帶過電流脫扣器,n極與其他三個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,不與其他三個相線極一起斷開;

5) 斷路器的n極裝設中性線斷線保護器,n極與其他三個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,不與其他三個相線極一起斷開。

五、注意事項

漏電保護器必須要求有極高的靈敏性,所以一定要選用大牌子的才安全,比如西門子的就不錯,因為它們對線路的檢測非常精密、靈敏,在0.1秒甚至更短的時間內就可以檢測到異常,並在電流強度和時間尚未達到傷害程度前,就立即跳閘,切斷電源主迴路,充分保證了人身安全。而如果使用質量不過關的雜牌子,或老舊不堪的,哪怕只晚了1秒甚至0.

5秒,但是對人體的傷害也是致命的。生命安全,必須警惕!下一章我們來講控制與保護開關中代替的接觸器。

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