断路器类别剖析：了解其设计、功能和应用 (断路器类别剖面)

简介

断路器是电气系统中不可或缺的保护装置，可防止过流、短路和接地故障。它们用途广泛，从住宅到工业应用。不同的应用场景需要不同的断路器类型，每种类型都具有独特的特性和功能。

断路器类别

断路器通常根据以下类别进行分类：

1. 额定电流
2. 断路容量
3. 特性曲线
4. 分断能力
5. 操作机制

额定电流

额定电流是断路器在正常工作条件下可以安全携带的连续电流。额定电流以安培为单位表示，通常印在断路器的正面。

断路容量

断路容量是指断路器可以安全切断的最大电流。断路容量以千安培 (kA) 为单位表示，表示断路器可以承受的短路电流的峰值。

特性曲线

特性曲线描述了断路器对不同电流水平的反应方式。有三种常见的特性曲线：

• B 型：适用于住宅和轻型商业应用，可为电气过载和短路提供保护。
• C 型：适用于电气设备的保护，如电动机和变压器，可提供对短路和配合短路电流的保护。
• D 型：适用于感性负载，如变压器和电动机，可提供较高的跳闸电流阈值。

分断能力

分断能力是指断路器切断电流并保持电路断开的持续能力。分断能力以千安培 (kA) 为单位表示，表示断路器在短路故障时可以安全处理的最大电流。

操作机制

操作机制是指激活断路器以切断电流的方法。有两种主要的操作机制：

• 热磁型：使用热元件和电磁线圈来检测过流和短路。
• 电子型：使用电子元件来检测和分析电流，提供更精确的保护。

断路器应用

断路器在各种电气应用中至关重要，包括：

• 住宅配电板
• 商业和工业设施
• 电动机和变压器保护
• 配电系统
• 发电厂和变电站

选择合适的断路器

为特定应用选择合适的断路器至关重要。考虑以下因素：

• 额定电流
• 断路容量
• 特性曲线
• 分断能力
• 操作机制
• 应用环境

适当的断路器选择可以确保电气系统的安全和可靠运行，防止过流、短路和接地故障造成的损坏。

结论

断路器是电气系统中的关键安全装置。了解不同的断路器类别及其特性对于选择适合特定应用的断路器至关重要。通过考虑额定电流、断路容量、特性曲线、分断能力、操作机制和应用环境，可以确保电气系统的安全和可靠。

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断路器原理及分类介绍

自从法拉第发现了电磁感应现象之后，人们对于电能的使用就从来没有间断过。从一开始的直流电到后来的交流电，人们一直都没有放弃对一个要素的利用与控制，那就是电阻。人们追求更品质的电线，是为了更好地节省电能的损耗。人们寻求更高的电阻，就是为了更好地控制电能的传递与中断。最终人们发现了一种特殊的物质适合用来保护电路-空气。

什么是断路器

断路器又叫空气开关，是一种很基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，能保护线路和电源的能力。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，所以获得了广泛的应用。一旦房屋配线中的电流流量过大，这种简单的电路装置就会切断电源，直至故障被排除。如果没有断路器(或其替代品——保险丝)，家庭用电就会非常不方便，原因在于，仅仅是线路问题和设备故障就可能会造成火灾和其他事故。

断路器分为万能式断路器和塑料外壳式断路器两大类，目前我国万能式断路器主要生产有DWl5、DWl6、DWl7(ME)、DW45等系列，塑壳断路器主要生产有DZ20、CMl、TM30等系列。

断路器类型及其工作原理：

基本型：

最简单的电路保护装置是保险丝。保险丝只是一根很细的导线，加上一个保护套之后接入电路。电路闭合后，所有电流必须流经保险丝——保险丝处的电流与同一电路上其他各点的电流相同。设计这种保险丝，是为了让它在温度达到某一水平时能够熔断。烧毁保险丝可以造成开路，从而防止过量电流破坏房屋配线。

保险丝的问题是，它只能发挥一次作用。每当保险丝被烧断后，就必须换一个新的。断路器能起到与保险丝相同的作用，却可以反复使用。只要电流达到危险水平，它就能立刻造成开路。

基本型工作原理：

电路中的火线与开关两端相连。当开关置于接通状态时，电流从底部终端流出，依次流经电磁体、移动接触器、静态接触器，最终从顶部终端流出。

电流能磁化电磁体。电磁体产生的磁力随电流的增强而增强，如果电流降低，磁力也会减弱。当电流跃升到危险水平时，电磁体会产生足够大的磁力，以拉动一根与开关联动装置相连的金属杆。这会使移动接触器倾斜并离开静态接触器，继而切断电路。电流也就中断了。

双金属条设计依据的是相同的原理，区别在于这里无需给电磁体能量，而是让金属条在高电流下自行弯曲，继而启动联动装置。还有些断路器靠填充易爆物来移置开关。当电流超过某一水平时，就会点燃易爆材料，继而驱动活塞打开开关。

增强型：

更先进的断路器摒弃了简单的电气设备，转而使用电子器件(半导体设备)来监测电流水平。接地故障断路器(GFCI)是一种新型断路器。这种断路器，不仅能预防房屋配线损毁，而其能保护人免遭电击。

增强型工作原理：

GFCI会不断监测电路中零线和火线上的电流。一切正常时，两条线上的电流应当完全相同。一旦火线直接接地(例如有人不慎触碰火线)，火线上的电流会突然猛增，而零线则不会。GFCI在检测到这种情况后会立即切断电路，以防止触电伤亡事故。由于GFCI无需等到电流上升到危险水平就能采取行动，因而其反应速度要比传统断路器快得多。

断路器的保护及选择要点：

额定电流在600A以下，且短路电流不大时，可选用塑壳断路器;额定电流较大，短路电流亦较大时，应选用万能式断路器。

一般选用原则为：

(1)断路器额定电流≥负载工作电流;

(2)断路器额定电压≥电源和负载的额定电压;

(3)断路器脱扣器额定电流≥负载工作电流;

(4)断路器极限通断能力≥电路最大短路电流;

(5)线路末端单相对地短路电流/断路器瞬时(或短路时)脱扣器整定电流≥1.25;

(6)断路器欠电压脱扣器额定电压=线路额定电压。

断路器就是这样一个原理，相信大家看完小编的讲述之后已经对断路器有了一个简单的了解了吧?小编之所以为大家讲述这个，并不是为了其他的目的。而是为了帮助大家了解电路中的各元素。也在提醒大家平时使用电的时候一定要小心谨慎，毕竟电的威力还是十分巨大的。最后小编想要告诫大家的是想要利用自然，就必须要遵守大自然的法则，对自然，对电能、水能等等怀有一颗敬畏之心。

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