斷路器作為電路的短路保護(hù)和過載保護(hù)重要元器件,充分了解斷路器是如何工作的,斷路器在什么情況下會(huì)跳閘等是非常有必要的。斷路器的跳閘特性直接決定著它的性能,而不同的品牌、不同類型的斷路器脫扣曲線也是有所區(qū)別的。脫扣曲線即脫扣器的動(dòng)作特性曲線。本文對(duì)斷路器的脫扣曲線做簡單分析,希望能夠?qū)こ處熡兴鶐椭?/p>
脫扣曲線的分類
脫扣曲線分為A、B、C、D、K等幾種,各自的含義如下:
(1)A曲線 脫扣電流為(2~3)In,適用于保護(hù)半導(dǎo)體電子線路。
(2)B曲線 脫扣電流為(3~5)In,適用于家電用電等住戶配電系統(tǒng)。
(3)C曲線:脫扣電流為(5~10)In,適用于保護(hù)配電線路以及具有較高接通電流的照明線路。
(4)D曲線:脫扣電流為(10~20)In,適用于保護(hù)具有很高沖擊電流的設(shè)備,如變壓器、電磁閥、電動(dòng)機(jī)等。
(5)K曲線:具備1.2倍熱脫扣動(dòng)作電流和8~14倍磁脫扣動(dòng)作范圍,適用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)線路設(shè)備,有較高的抗沖擊電流能力
施耐德IC65系列微斷的脫扣曲線分析
上圖是施耐德IC65系列63A以下的C型脫扣曲線。
橫坐標(biāo)是負(fù)載電流I與額定電流In的比值即額定電流的倍數(shù)。它從1倍開始,每一格加一倍往上遞增。
縱坐標(biāo)是時(shí)間t,單位秒。時(shí)間從0.001S開始每遞增10倍時(shí)間為一個(gè)大格,一個(gè)大格分10個(gè)小格。
從圖中可以看出,兩條曲線將整個(gè)區(qū)域分成脫扣區(qū)域、延時(shí)脫扣區(qū)域和不脫扣區(qū)域三個(gè)部分。
處在上方的曲線是脫扣曲線,表示時(shí)間t在進(jìn)入這條曲線的上方(脫扣區(qū)域)時(shí),斷路器必然脫扣跳閘。
由脫扣起始曲線與脫扣曲線圍成的區(qū)域?yàn)檠訒r(shí)脫扣區(qū)域,在該區(qū)域的時(shí)間段內(nèi),斷路器處于即將要跳閘的狀態(tài),即脫扣器的熱元件進(jìn)入升溫狀態(tài),熱平衡被打破,隨著時(shí)間t的增加,熱元件發(fā)熱量超過脫扣器的脫扣點(diǎn)(進(jìn)入脫扣區(qū)域),斷路器就脫扣了。
例如:在2倍In時(shí),斷路器前10S是不會(huì)脫扣的,在10S以后時(shí)脫扣器溫度不斷升高累積到100S時(shí)斷路器進(jìn)入脫扣區(qū)域,斷路器跳閘。
從上圖中可以看出施耐德IC65系列的脫扣特性有以下幾點(diǎn):
(1)斷路器最快脫扣時(shí)間是0.01S。
(2)10倍額定電流時(shí),斷路器將直接跳閘(C曲線)。
(3)負(fù)載電流超出額定電流的倍數(shù)越多,斷路器的跳閘等待時(shí)間就越短。
施耐德GV2系列熱磁脫扣曲線分析
橫坐標(biāo)代表設(shè)定電流Ir的倍數(shù),縱坐標(biāo)為時(shí)間。
紅色曲線是另外加上去的,模擬斷路器合閘后瞬間的負(fù)載電流曲線,曲線1、2、3是三條斷路器在不同狀態(tài)下的脫扣曲線,這里脫扣起始曲線與脫扣曲線重合了,所有沒有延時(shí)脫扣區(qū)域。
從紅色曲線可以看出,在合閘后的瞬間有一個(gè)很高的瞬間啟動(dòng)電流,隨后電流快速降低,最后電流與1倍的Ir重合。在實(shí)際應(yīng)用中,只要紅色曲線全部都處于脫扣曲線的不脫扣區(qū)域,斷路器就不會(huì)跳閘。
斷路器反復(fù)跳閘合閘的原因分析
在平常生活中,許多沒有理解斷路器跳閘原理的人往往會(huì)這樣操作:在斷路器短路跳閘后就立馬去合閘,結(jié)果“爆!”一聲很嚇人,斷路器又自動(dòng)跳閘了,或者根本合不上去。
這是因?yàn)閿嗦菲鲃倓偯摽燮鳠嵩^熱脫扣了,這時(shí)候熱元件的溫度還沒有降下來,在脫扣區(qū)域,可以等幾分鐘再合閘。