什么是空气开关?
ABB空气开关也成为空气断路器。空气开关的原理就是以空气作为绝缘介质,在电路中接通电流,使元件产生热量,里面的双金属片受到热量之后向上弯曲,推动杠杆,使锁住的锁扣打开,切断电源,从而空气开关就会自己自动跳闸,达到一个保护电流的作用。一般自动跳闸的情况,都是因为电路承载过重,或者短路等问题。而锁扣的打开就是采用杠杆装置,杠杆的推动可以让锁扣开启,达到自动跳闸的目的。空气开关和漏电保护器的区别比起来,在原理上,空气开关比较复杂些。
一、ABB空气开关简介
空气开关,又名空气断路器,是断路器的一种。是一种只要电路中电流过额定电流就会自动断开的开关。空气开关是低压配电网络和电力拖动中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身。除能完成和分断电路外,尚能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护,同时也可以用于不地启动电动机。
在正常情况下,过电流脱扣器的衔铁是释放着的;一旦发生严重过载或短路故障时,与主电路串联的线圈就将产生较强的电磁吸力把衔铁往下吸引而顶钩,使主触点断开。欠压脱扣器的工作恰恰相反,在电压正常时,电磁吸力吸住衔铁,主触点才得以闭合。一旦电压严重下降或断电时,衔铁就被释放而使主触点断开。当电源电压恢复正常时,必须重新合闸后才能工作,实现了失压保护。
二、空气开关原理
当线路发生一般性过载时,过载电流虽不能使电磁脱扣器,但能使热元件产生一定热量,双金属片受热向上弯曲,推动杠杆使搭钩与锁扣脱开,将主触头分断,切断电源。当线路发生短路或严重过载电流时,短路电流过瞬时脱扣整定电流值,电磁脱扣器产生足够大的吸力,将衔铁吸合并撞击杠杆,使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开,锁扣在反力弹荒作用下将三副主触头分断,切断电源。
开关的脱扣机构是一套连杆装置。当主触点通过操作机构闭合后,就被锁钩锁在合闸的位置。如果电路中发生故障,则有关的脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开,于是主触点在释放弹荒作用下迅速分断。按照保护作用的不同,脱扣器可以分为过电流脱扣器及失压脱扣器等类型。
三、空气开关型号选择
空气开关在家庭供电中作电源保护开关或分支线保护开关用。当住宅线路或家用电器发生短路或过载时,它能自动跳闸,切断电源,从而有效的保护这些设备免受损坏或防止事故扩大;家庭一般用二极(即2P)空气开关作电源保护,用单极(1P)作分支保护;空气开关的额定电流如果选择的偏小,则空气开关易跳闸,引起不必要的停电,如选择过大,则达不到预期的保护效果。
因此家装空气开关,正确选择额定容量电流大小很重要。一般小型空气开关规格主要以额定电流区分6A,10A,16A,20A,25A,32A,40A,50A,63A,80A,100A等;那么一般家庭如何选择或验算负虹流的值呢?
1、首先计算各分支电流的值
纯电阻性负载,如灯泡,电热器等用注明功率直接除以电压即得,公式I=功率/220v;例如20w的灯泡,分支电流I=20W/220=0.09A。电风扇、电熨斗、电热毯、电热水器、电暖器、电饭锅、电炒锅、吸尘器、空调等为阻性负载。
感性负载,如荧光灯,电视机,洗衣机,等计算稍微复杂,要考虑消耗功率,具体计算还要考娄率因数等,为便于估算,笔者给出一个简单的计算,即一般感性负载,根据其注明负载计算出来的功率在翻一倍即可,例如注明20W的日光灯的分支电流I=20W/220v=0.09A,翻倍为0.09A*2=0.18A(比计算值0.15A,多0.03A)
2、负虹流即为各分支电流之和
知道了分支电流和电流,就可以选择分支空气开关及闸空气开关、丝,电表以及各支路电线的规格,或者验算已设计的这些电气部件的规格是否符合要求;
3、额定电流大于2倍所需大负虹流
为了确保可靠,电气部件的额定工作电流一般应大于2倍所需的大负虹流。此外,在设计、选择电气部件时,还要考虑到以后用电负耗可能性,为以后需求留有余量。
断路器的常见故障及排除方法
微型化断路器
微型断路器(以下简称MCB)是建筑电气终端配电装置中使用广泛的一种终端保护电器。 MCB虽然是一种终端电器。但它量大面广,若选用了不的MCB,造衬损失也是惨重的。本文根据MCB的常用电气参数谈MCB的正确选用。??
McB的额定分断能力额定分断能力就是在保证断路器不受任何损坏的前提下能分断的大短路电流值。现在市场上见到的MCB,根据各制造厂商提供的有关技术资料和设计手册,一般有4.5kA、6kA、10kA等几种额定分断能力。我们在选用MCB时,应当像选用MCCB(塑壳断路器)、ACB(框架式断路器)一样,计算在该使用的大短路容量,再选择MCB。如果MCB的额定分断能力小于被保护范围内的短路故障电流,则在发生故障时,不但不能分断故障线路,还会因MCB的分断能力过小而引起MCB的,危及人身和其它电气设备线路的运行。??
低压配电线路的短路电流与该供电线路的导线截面、导线敷设、短路点与电源距离长短、配电变压器的容量大小、阻抗百分比等电气参数有关。一般工业与民用建筑配电变压器低压侧电压多为0.23/O.4LV,变压器容量大多为1600kVA及以下,低压侧线路的短路电流随配电容量增大而增大。对于不同容量的配变,低压馈线端短路电流是不同的。一般来说,对于民用住宅、小型商场及公共建筑,由于颖地供电部门的低压电网供电,供电线路的电缆或架空导线截面较细,用电设备距供电电源距离较远,选用4.5kA及以上分断能力的MCB即可。对于有或有10kV变配电站的用户,往往因供电线路的电缆萍面较粗,供电距离较短,应选用6kA及以上额定分断能力的MCB。而对于如变配电站(站内使用的照明、动力电杂取自于低衍母排)以及大容量车间变配电站(供车间用电设备)等供电距离较短的类似,则必须选用10kA及以上分断能力的MCB,具体设计时还必须进行校验。此外,特别要注意的三点是:
1.随着现代建筑物中配变容量的增大;大容量母线槽的使用以及用电设备与电源间的距离在缩短等各种因素,使供电线路末端的短路电流也在不断地增大,特别是一些的写字楼、办公楼、宾馆及大型商场等公共建筑,这类使用的MCB,在设计时应加以注意。??
2.MCB有两个产品:一个是IEC898《家用装置及类似装置用断路器》(GBl0963—1999);另一个是IEC947—2《低压开关设备及控制设备低压断路器》。!EC898是针对由非电气和无人员使用的,而IEC947—2是针对隅气人员操作使用的产品。两个对MCB的额定分断能力指标是不同的,对设计人员来说,一定要看具体使用和对象来选用MCB。若按IEC947—2的额定分断能力来选用MCB,应安装在供人员操作的箱柜中,并由人员操作,如各楼层、厂房内的照明配电箱;若按IEC898来选用MCB,可供安装在非人员使用的操作电箱中,如大会议厅、厂房内的照明开关箱中,这些使用对象都是一般的工作人员。因此在选用 MCB时一定要注意加以区别,不能混淆。??
3.一般来说,MCB的额定分断能力是在上端子进线、下端子出线状态下测得的。在工程中若遇到特殊情况下要求下端子进线、上端子出线,由于开断故障电流时灭弧的原因,MCB必须降容使用,即额定分断能力必须按制造厂商提供的有关降容系数来换算。现在有些厂商制造的MCB,上下端子均可进线及安装,分断能力不受影响,但笔者认为,在非万不得已的情况下,宜以上进下出为妥。MCB的保护特性根据 IEC898,MCB分为人、B、C、D四种特性供用户选用:A.特性一般用于需要快速、无延时脱扣的使用,亦即用于较低的峰值电流值(通常是额定电流/n的2—3倍),以允许通过短路电流值和的分断时间,利用该特性可使MCB替代熔断器作为电子元器件的过流保护及互感测量回路的保护;B特性一般用于需要较快速度脱扣且峰值电流不是很大的使用;与A特性相比较,B特性允许通过的峰值电流<3In一般用于白炽灯、电加热器等电阻性负载及住宅线路的保护;C特性一般适用于大部分的电气回路,它允许负载通过较高的短时峰值电流而MCB不,C特性允许通过的峰值电流<5In一般用于荧光灯、高压气体放电灯、动力配电的线路保护;D特性一般适用于很高的峰值电流(??<10In)的开关设备,一般用于交流额定电压勇的控制变压器和局部照明变压器的一次线路和电磁阀的保护。