通斷能力低壓斷路器

低壓斷路器又稱自動開關(guān)，它是一種既有手動開關(guān)作用，又能自動進(jìn)行失壓、欠壓、過載、和短路保護(hù)的電器。它可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機(jī)，對電源線路及電動機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)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(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考猾@得了廣泛的應(yīng)用 。

漏電過流保護(hù)器本身有實(shí)驗(yàn)按鈕，按下該鈕保護(hù)器自然中斷電路，如果不能切斷，及時更換保護(hù)器。其他方式不可取，否則會損壞用電器具或電流表。

接通與分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)是用來考核或研究開關(guān)電器在非正常工作情況下接通與分?jǐn)嚯娐返哪芰?。這是一種模擬性試驗(yàn)，主要模擬電路中發(fā)生各種過載和短路故障時，電路中安裝的開關(guān)電器是否及時可靠接通或分?jǐn)啻斯收稀Ｓ捎谠诜钦Ｇ闆r下，開關(guān)電器工作時，開斷電路的電壓和電流都大于生弧電壓和生弧電流，所以在用于開斷電路的觸點(diǎn)之間不可避免地產(chǎn)生電弧。因此，要求電器必須能可靠迅速地熄滅電弧，否則電弧會使觸點(diǎn)燒損或燒毀電器的其他部件進(jìn)而發(fā)生火災(zāi)。另外，開關(guān)電器在接通電路時，由于閉合過程中的動靜觸點(diǎn)之間產(chǎn)生碰撞造成觸點(diǎn)機(jī)械振動，會產(chǎn)生電弧放電，在電弧高溫作用下，使觸點(diǎn)金屬表面熔化，導(dǎo)致觸點(diǎn)損傷，嚴(yán)重時會產(chǎn)生熔焊現(xiàn)象，使電器不能再分?jǐn)?，故必須考核電器的接通和分?jǐn)嗄芰σ员ＷC電器可靠地工作。?

通斷能力的測試線路包括主電路、飛弧檢測電路及試驗(yàn)參數(shù)測試電路。試驗(yàn)主要根據(jù)機(jī)械工業(yè)部JB1284-85，JB2455-85，JB4012-85等標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定條款，先建立一個模擬環(huán)境，包括測試電壓、測試電流、回路的功率因數(shù)、回路的時間常數(shù)、回路暫態(tài)恢復(fù)電壓的振蕩頻率f和振蕩系數(shù)γ等，并調(diào)整之；其次測量通斷時（標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的參數(shù)條款下）回路的各種電壓，電流波形和數(shù)值（連續(xù)50次，通斷時間約為400?ms，間隔10?s），從而判斷產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。另外，由于電器接通試驗(yàn)、通斷試驗(yàn)和短路分?jǐn)嘣囼?yàn)均要求空載試驗(yàn)電壓的某一相角時合閘，故還有一個選相合閘電路。?

主回路線路一般分為單極電器交流單相或直流通斷、雙極電器交流單相或直流通斷、三極通斷試驗(yàn)及相應(yīng)短路通斷試驗(yàn) 。

額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?Ics)，是指在一定的試驗(yàn)參數(shù)(電壓、短路電流和功率因數(shù))條件下，經(jīng)一定的試驗(yàn)程序，能夠接通、分?jǐn)嗟亩搪冯娏?，?jīng)此通斷后，還要繼續(xù)承載其額定電流的分?jǐn)嗄芰Γ脑囼?yàn)程序?yàn)镺—t（線上）CO—t(線上)CO。短時耐受電流(Icw),是指在一定的電壓、短路電流、功率因數(shù)下，忍受0.05、0.1、0.25、0.5或1s而斷路器不允許脫扣的能力，Icw 是在短延時脫扣時，對斷路器的電動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的考核指標(biāo)，它是針對B類斷路器的，通常Icw的最小值是：當(dāng)In≤2500A時，它為12In或5kA，而In>2500A時，它為30kA(DW45_2000的Icw為400V、50kA，DW45_3200的Icw為400V、65kA)。運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰Φ脑囼?yàn)條件極為苛刻(一次分?jǐn)?、二次通?，由于試后它還要繼續(xù)承載額定電流(其次數(shù)為壽命數(shù)的5%)，因此它不單要驗(yàn)證脫扣特性、工頻耐壓，還要驗(yàn)證溫升。IEC947_2(以及1997新版IEC60947_2)和我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB140482規(guī)定，Ics可以是極限短路分?jǐn)嗄芰cu數(shù)值的25%、50%、75%和100%(B類斷路器為50%、75%和100%，B類無25%是鑒于它多數(shù)是用于主干線保護(hù)之故)。

小型斷路器正朝著分?jǐn)嗄芰Ω?、體積小和模數(shù)化的趨勢發(fā)展。國內(nèi)小型斷路器產(chǎn)品的分?jǐn)嗄芰Υ蟛糠痔幱?.5～6kA，而且分?jǐn)嗄芰煽啃圆桓?，制約了小型斷路器的發(fā)展。如何在維持現(xiàn)有生產(chǎn)工藝與技術(shù)不變的情況下，通過對小型斷路器的相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)來提高其分?jǐn)嗄芰翱煽啃猿蔀殛P(guān)注的焦點(diǎn)。因此，我們可以以電弧的產(chǎn)生機(jī)理來考慮如何通過工藝改進(jìn)達(dá)到提高分?jǐn)嘈阅艿哪康摹５臋C(jī)理。小型斷路器在分?jǐn)噙^程中，動靜觸頭的接觸面積逐漸減少，其接觸電阻和電流密度增大導(dǎo)致溫度升高，動靜觸頭在高溫加熱下被熔融而形成液態(tài)金屬橋。隨著動靜觸頭的分離，液態(tài)金屬橋的溫度繼續(xù)升高，直到被拉斷并氣化形成金屬蒸氣，此時釋放到動靜觸頭間的金屬蒸氣創(chuàng)造了熱電離的條件，在動靜觸頭間的電子與離子碰撞會產(chǎn)生電離，而且原子與原子的碰撞以及熱輻射都會產(chǎn)生電離。當(dāng)所加電源高于起弧電壓時就會使熔融的液態(tài)金屬橋產(chǎn)生電弧。迅速的熄滅電弧是提高小型斷路器分?jǐn)嘈阅艿闹匾夹g(shù)指標(biāo)，現(xiàn)從以下幾方面來對小型斷路器的分?jǐn)嘈阅苓M(jìn)行探討。電弧的產(chǎn)生機(jī)理小型斷路器在閉合和斷開電路時都可能產(chǎn)生電弧，但是為了實(shí)際應(yīng)用的需要，我們大多數(shù)情況下僅僅關(guān)注和研究小型斷路器在斷開電路時產(chǎn)生電弧。

20世紀(jì)以來，人們經(jīng)歷了由磁吹滅弧到氣吹滅弧的認(rèn)識，更加深入地研究了增大電弧運(yùn)動驅(qū)動力的途徑。通過設(shè)計合理的出氣孔大小來保證滅弧柵內(nèi)外壓力差，也可以達(dá)到驅(qū)動電弧運(yùn)動和冷卻電弧，并且減小電弧的停滯時間，從而達(dá)到有效分?jǐn)嚯娀〉淖饔谩３鰵饪酌娣e減小有利于吹弧，但是滅弧室壓力過大會導(dǎo)致外殼炸破等情況。此外，實(shí)踐證明過度減少出氣孔的面積將導(dǎo)致電弧的背后擊穿現(xiàn)象，因此可適當(dāng)增加出氣孔的橫截面積，并通過與緩沖區(qū)的配合來促進(jìn)電弧的迅速熄滅。 2100433B

選擇斷路器的一個重要原則是斷路器的短路分?jǐn)嗄芰Α菥€路的預(yù)期短路電流，這個斷路器的短路分?jǐn)嗄芰νǔＪ侵杆臉O限短路分?jǐn)嗄芰?。無論A類或B類斷路器，它們的運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰^大多數(shù)是小于它的極限短路分?jǐn)嗄芰cu的。A類：DZ20系列Ics=50%～77%Icu，CM1系列Ics=58%～72%Icu，TM30系列Ics=50%～75%Icu，(個別產(chǎn)品Ics=Icu)。B類：DW15系列Ics=60%左右的Icu，(個別的如630AIcs=Icu，但短路分?jǐn)嗄芰H400V時30kA)，DW45系列Ics=62.5%～80%Icu。不管是A類或B類斷路器，只要它的Ics符合IEC947_2(或GB14048.2)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Icu 百分比值都是合格產(chǎn)品。

所有斷路器的短路分?jǐn)嗄芰?無論是Icu還是Ics)都是周期分量有效值。在短路試驗(yàn)中的“C0”的C(close接通)的電流是峰值電流Ich。在試驗(yàn)站進(jìn)行短路分?jǐn)嘣囼?yàn)時，電壓、短路電流(有效值)和功率因數(shù)(cos)已調(diào)整好，它的接通電流也就被確定了。接通電流試驗(yàn)(“C”試驗(yàn))，是以峰值電流來考核觸頭和其他導(dǎo)電體承受的電動斥力和熱穩(wěn)定性的能力，有什么樣的有效值電流(分?jǐn)嚯娏?，在其相應(yīng)的功率因數(shù)下，便有什么樣的峰值電流，使用者毋須去考慮峰值電流這個參數(shù)。