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老帕谈为何低压断路器的进出线方向不能反接?

发布时间: 2023-12-19 22:31:55 来源:全绝缘环网柜

  (Patrick zhang)是这样回答的:低压断路器的进出线方向不能接反,是因为断路器动触头侧、静触头侧的操作机构介电性能不同,断路器动、静出头上的电弧弧根移动方法不一样导致的。如果采用下部进线,则断路器在大多数情况下要采取降容措施,也即实际运行电流会小于额定电流,除非断路器对N线也有与相线一样的保护功能,而且整定值也一致,否则相线不建议与N线对调。我们先看看低压断路器的上部进线和下部进线 低压断路器的上部进线 低压断路器的下部进线 虚线框内的区域就是断路器本体。注意看断路器,我们得知它是四极的。在QF的虚线框内,有三条相线有半圆的短路保护图符和半矩形的过载保护图符,表明这台断路器具有过载保护和短路保护功能。

  图1和图2中,N线所在的极里,没有一点保护,断路器在这里充其量只不过具有隔离开关功能而已,所以这台断路器的接线P+N的型式。

  ①进线方向建议从上往下,也即采取上部进线方式。如果采用下部进线,则断路器在大多数情况下要采取降容措施,也即实际运行电流会小于额定电流。

  ②除非断路器对N线也有与相线一样的保护功能,而且整定值也一致,否则相线不建议与N线对调。

  ①断路器动触头侧和静触头侧的操作机构介电性能不同我们的角度来看图3。图3是微型断路器的实物图。它的上侧是进线端,下侧是出线端。我们从图中能够准确的看出,出线端的机械复杂程度超过进线低压微型断路器MCB的实物图

  进线侧是断路器的静触头,而出线侧是断路器的动触头。静触头的结构相对简单,散热条件好一些,因此静触头侧的介电性能也即绝缘性能优于动触头侧。

  断路器在允许电压下不导电的材料的介电性能与温升有关。电流越大,电器的温升就越高,介电性能相对会降低。

  所以,当断路器反向进线时需要适当地降容,降容后的运行电流一般为额定电流的75%。例如断路器的额定电流是100A,反向进线A。

  对于品质较好的断路器,则无需降容。这在断路器的说明书或者样本材料中会有说明。

  对于低压电器的触头来说,一旦产生了电弧后,电弧贴近电极的部分叫做弧根。电弧在弧根处急剧收缩,并且在电极表面上形成的圆形的明亮光点,此亮点叫做弧根斑点。对于阴极弧根来说,阴极斑点是电子的发射处,它的电流密度很大,可达104

  2。因此电极材料迅速汽化,形成金属蒸汽进人弧隙,因而在阴极表明产生凹坑;对于阳极弧根来说,它是电子进入阳极的入口,面积比阴极斑点要大,电流密度较小,温度比较高,电极材料也达到沸点。

  当断路器跳闸瞬间,这时的电路是有极性的,既可能是阳极,也可能是阴极,具体极性由开断瞬间来决定。我们的角度来看图4和图5。

  在图4和图5所示开关电器的触头中,上部是静触头,下部是动触头。图4静触头为负极或者阴极,图5表示静触头为正极或者阳极。我们的角度来看其中的电弧运动。图4-1和图5-1:动、静触头刚刚开断,触头间出现电弧;图4-2和图5-2:随着触头间隙加大,电弧也被拉长,其中部在电场力的作用下向灭弧室方向弯曲;图4-3和图5-3:图4-3中电弧弧根已经离开触头,向灭弧室方向运动;图5-3中我们正真看到,电弧的阳极区已经离开触头,而阴极区却滞留在动触头上;图5-4经过一段时间后,滞留在动触头(阴极)上的电弧阴极区才离开触头,并向灭弧室方向运动。

  什么原因呢?由前所述,当断路器的触头打开时,电弧出现,同时极间的电阻不断增大。电弧在两极上形成电弧斑点。由于电弧的烧灼使得部分触头材料熔融气化,形成金属性电弧。金属性电弧是靠金属蒸汽的离子来支撑的,我们把它称为金属相电弧。

  金属相电弧的特点是:金属相电弧的直径较大,电弧基本上不运动;当电弧随着触头开距加大而拉长后,在外磁场的作用下,周围气体进人电弧,使得电弧中心的温度上升,电流向中心集中,电弧变细,电弧由金属相电弧变为气相电弧。这时,电弧才具有运动的可能性。

  我们知道,低压电器是有灭弧罩的,电弧要进入灭弧罩,必定会遇见各种拐角和台阶。这些拐角和台阶对于电弧的运动会产生什么影响呢?

  一位很出名的学者,叫做R.Michal。他研究了电弧弧根运动的机理,得出的结论是:

  ①阳极电弧弧根具有跳跃通过阻挡物的能力。也就是说,阳极电弧遇见台阶和间隙能一跃而过。

  当电弧在遇见台阶时,阴极电弧弧根要从台阶下方沿着立面攀升到台阶上方再继续前进,而阳极电弧弧根则直接越过,于是电弧必然会出现倾斜和停滞。对于具体的断路器来说,如果采取下部进线,则电弧弧根运动的迟滞现象就越来越明显和突出。

  也就是说如果断路器的进线方向为上进线,对应的触头是静触头,则当触头打开时,不管阴极在静触头还是动触头,电弧都能相对顺利地进入灭弧室。同时,介电性能也更好;反过来,断路器的进线方向为下进线,对应的触头是动触头,则电弧进人灭弧室的时间会比前者要迟滞,介电性能会略差。

  如此说来,断路器的上进线和下进线优劣程度,很大程度上与断路器的制造技术相关。对于国产断路器,建议还是不要采取下进线。如果一定要下进线,则必须降容。对于进口或者合资生产的断路器,例如施耐德、西门子和ABB的断路器,则上下进线的容量是一致的,无需降容。

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