目前市面上所用的断路器主要有热断路器、磁断路器、复合断路器和通地漏泄断路器(通常称为漏电开关)等几种。在选择断路器时,不仅要考虑安装位置、外壳尺寸等方面的限制条件,更要考虑断路器的电路特性: ①额定交流或直流电压; ②单相、多相和极点数目; ③适用的国家电气标准和安全管理机构标准; ④短路分断能力。
1 断路器的分类
1.1 热断路器
热断路器采用一个与电路串联的双金属片,在过载期间电流产生的热量会使双金属片变形,从而使断路器跳闸。与熔断器相比,热断路器有在跳闸后能够重新复位的优点。同时,还可以用作被保护设备的电源接通和关断开关。
随着温度的升高,热断路器的跳闸速度加快,并常常会在较低的电流下发生跳闸。当断路器和系统暴露于同一热源时,保护电路能够跟踪设备在更高的温度下来增强配线保护的需求。如果一个热断路器安装在与被保护设备分离的环境下,则环境温度差可以由一个补偿型热双金属片进行校正。例如,位于飞机座舱外面的断路器是温度补偿型的,这样其跳闸特性不会随飞行中常见的温度波动而发生变化。需要进行热断路器保护的包括家用电器、交通、船舶、配电盘、医疗设备、视听设备、电源和运动器械等。
1.2 磁断路器
磁断路器为大多数设计者提供了高精度和高可靠性的成本效益型解决方案。磁断路器的过流检测机理只对被保护电路里的电流变化做出响应,而对环境温度变化的影响不大,因此具有温度稳定性。
磁断路器没有预热阶段,因此不会减缓断路器对过载的响应速度,从过载结束到复位之前没有冷却期。可以从断路器所需的电流、跳闸点(以安培计) 、延迟时间(以秒计)和浪涌处理能力4个独立的方面,对磁断路器的特性进行有针对性地调整。
一般而言,目前有慢速、中速和快速3种跳闸时间延迟曲线不相同的磁断路器可供选择。当对级联电路和判别电路中的断路器进行匹配时,这些可供选择的曲线可提供很高的设计灵活性。
此外,对于常常需要承受巨大涌入电流的设备,还可选择具备特殊涌入结构的磁断路器。磁断路器的应用领域涵盖了如电信、船舶、电器、工业自动化和控制,以及医疗设备等很多市场。
1.3 复合型断路器
此类断路器同时具有热断路器和磁断路器2种结构和功能,能对断路器由于过热、过载或短路引起的故障进行有效地保护,其适应的负载范围更广,是UPS电源、EPS电源的电气线路保护器件的首选。
1.4 通地漏泄断路器
通地漏泄断路器的工作方式与磁断路器相同(通常称为漏电开关) ,能够提供用户定制的过载和短路保护级。如果经过通地漏泄断路器后,电源流出和返回的电流值相差超过了漏泄灵敏度的设定值,则断路器将跳闸,且LED 指示灯点亮,发出提示,从而具备了智能化的特点。这种断路器的保护功能有助于避免严重的设备损坏和火灾,其应用包括电阻和阻抗加热系统、电信、剧场照明、船舶控制台、办公设备、医疗设备、工业自动化和控制以及UPS系统等。
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