断路器 - 它保护什么以及它是如何工作的
断路器是一种设备,其任务是保护电线免受大电流造成的损坏。它可以是短路过电流,也可以是强大的电子流通过电缆足够长的时间,并导致电缆过热,绝缘层进一步熔化。在这种情况下,断路器通过切断电路的电流供应来防止负面后果。稍后,当情况恢复正常时,可以再次手动开启设备。
断路器功能
保护装置旨在执行以下基本任务:
- 电路切换(断电时关闭保护区的能力)。
- 当委托电路中出现短路电流时,将其断电。
- 当过电流通过设备时保护线路免受过载(当设备的总功率超过最大允许值时会发生这种情况)。
简而言之,AB 同时执行保护和控制功能。
开关的主要类型
AB 主要分为三种类型,它们的设计各不相同,旨在处理不同大小的负载:
- 模块化的。因其标准宽度为 1.75 厘米的倍数而得名。它专为小电流而设计,安装在家庭供电网络中,用于房屋或公寓。通常,它是单极或双极断路器。
- 投掷。因铸体而得名。它可以承受高达 1000 安培的电流,主要用于工业网络。
- 空气。设计用于高达 6300 安培的电流。大多数情况下,它是三极自动机器,但现在这种类型的设备正在生产四极。
单相保护断路器是家庭网络中最常见的断路器。它可以是 1 极和 2 极。在第一种情况下,只有相导体连接到设备,而在第二种情况下 - 也是零。
除了列出的类型外,还有剩余电流装置(缩写为 RCD)和差动电机。
第一个不能被认为是成熟的 AB,他们的任务不是保护电路和其中包含的设备,而是防止人接触开放区域时触电。差动断路器是将 AB 和 RCD 组合在一个设备中。
断路器是如何布置的?
让我们详细考虑断路器的装置。机身由介电材料制成。它由两部分组成,由铆钉连接。如果需要拆卸主体,则将铆钉钻出,并打开断路器内部元件的通道。这些包括:
- 螺丝端子。
- 柔性导体。
- 控制手柄。
- 动触头和固定触头。
- 电磁脱扣器,它是一个带芯的螺线管。
- 热释放,包括一个双金属板和一个调节螺钉。
- 出气口。
- 灭弧室。
在背面,自动保险丝配备了一个特殊的闩锁,通过它连接到 DIN 导轨上。
后者是一个宽度为 3.5 厘米的金属导轨,其上安装了模块化设备以及某些类型的电表。要将机器连接到导轨上,应将保护装置的主体缠绕在其上部,然后通过推动装置的下部来单击闩锁。您可以通过从底部钩住闩锁将断路器从 DIN 导轨上卸下。
模块化开关的闩锁可能非常紧。要将此类设备连接到 DIN 导轨,您必须首先从底部钩住闩锁并将保护设备放在紧固件的位置,然后松开锁定元件。
您可以让它变得更容易 - 扣动闩锁时,用螺丝刀牢牢按下其下部。
在视频中很清楚为什么需要断路器:
断路器的工作原理
现在让我们弄清楚网络保护断路器的工作原理。通过抬起控制手柄连接。要断开 AV 与网络的连接,请降低控制杆。
当电气保护断路器在正常模式下工作时,将控制手柄抬起的电流通过连接到上端子的电源线提供给设备。电子流到一个固定触点,然后从它到一个移动触点。
然后电流通过柔性导体流向电磁脱扣器的螺线管。从那里,沿着第二个柔性导体,电流流向双金属板,双金属板包含在热释放器中。沿着板通过后,通过下端子的电子流进入连接的网络。
热释放的特点
如果电流超过安装断路器的电路,就会发生过载。穿过双金属板的高能电子流对其产生热效应,使其更柔软并迫使其向触发元件弯曲。当后者与板接触时,机器被触发,电路的电流供应停止。因此,热保护有助于防止导体过热,这会导致绝缘层熔化并损坏布线。
双金属板加热到一定程度会弯曲并触发 AB 发生一段时间。这取决于电流超过机器额定值的程度,可能需要几秒钟和一个小时。
当电路电流超过机器额定值至少 13% 时,就会触发热脱扣器。待双金属板冷却,电流电流正常化后,即可再次开启保护装置。
在热释放的影响下,还有另一个参数会影响 AB 的运行 - 这是环境温度。
如果安装设备的房间内的空气温度很高,那么板将比平时更快地加热到跳闸极限,即使电流稍微增加也可能触发。相反,如果房子很冷,板的加热速度会更慢,电路断开之前的时间会增加。
如上所述,热释放需要一定的时间,在此期间电路电流可以恢复正常。然后过载将消失,设备不会关闭。如果电流的大小没有减小,机器就会使电路断电,防止绝缘层熔化并防止电缆燃烧。
过载最常见的原因是电路中包含设备,其总功率超过了特定线路的计算功率。
电磁保护的细微差别
电磁脱扣器旨在保护网络免受短路影响,其工作原理与热脱扣器不同。在短路过电流的作用下,螺线管中出现强大的磁场。它将线圈芯推向一侧,从而打开保护装置的电源触点,作用于释放机构。线路的电源被中断,从而消除了布线中的火灾风险,以及封闭装置和断路器的破坏。
由于在电路发生短路的情况下,电流的瞬时增加会在短时间内达到可能导致严重后果的值,因此机器在电磁脱扣器影响下的运行发生在百分之一第二。诚然,在这种情况下,电流必须超过标称 AB 3 倍或更多倍。
清楚地了解视频中的断路器:
灭弧室
当电流流过的电路的触点打开时,它们之间会产生电弧,其功率与电源电流的大小成正比。它对触点具有破坏作用,因此,为了保护它们,该装置包括一个灭弧室,该灭弧室是一组相互平行安装的板。
在与板接触时,电弧被破碎,其结果是其温度降低并发生衰减。电弧出现期间产生的气体通过保护装置主体上的一个特殊孔去除。
结论
在本文中,我们讨论了断路器是什么、这些设备是什么以及它们是如何工作的。最后,假设断路器不打算像传统开关一样安装在网络中。这样的使用将很快导致设备触点的破坏。