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断路器与漏电保护器区别

来源:百度  点击:次  时间:2012/9/7 17:19:15
    

断路器与漏电保护器区别
断路器:断路器是控制电气回路的分合开关,若以空气为灭弧介质的称空气断路器(开关) 、若以 sf6 气体为灭弧介质的 称六氟化硫断路器(开关) 。断路器一般以额定电流(负荷)选择,做为电气回路的总开关使用。
漏电保护器和漏电保护开关: 漏电保护器和漏电保护开关:当一个空气开关带有漏电保护功能时,称之为漏电保护开关。如果是一个单单用于漏电 保护的电气装置,则称之为漏电保护器。漏电保护器,因为它并没有手动关断和合上的机构。
判定是否漏电的的原理依据是:漏电保护器,它所检测的对于电源来说的“流入”和“流出”,因为火线上的电流相当于电 源的流出点,而零线中的电流则相当于电源的电流“流入”点,线路正常没有漏电时,流入和流出电源的电流值大小相 等,方向相反,但是当电路中有漏电时则零线上流回电源的电流应该小于从电源流入用电电路的电流值,达到 30mA 时保护器就要动作,同时切断零、火线。
流进和流出开关的电流必须相等,否则就判定为漏电。当漏电电流达到和超过一定的程度时,产生保护动作----跳闸。 判定的阈值是可以设定的,因为电路就是 们设计的。只是应用时要根据不同的场合,选用不同灵敏度的保护器。剩余 电流是指通过剩余电流动作保护装置主回路(零序互感器)的电流瞬时值的矢量和,以其有效值表示,对于单相线路,剩 余电流就是该相的对地漏电的电流;对于三相线路,剩余电流就是各相电流瞬时值的矢量和,以其有效值表示。 漏电断路器实质上是加装检测漏电元件的塑壳式断路器,主要由塑料外壳、操作机构、触头系统、灭弧室、脱扣器、 零序电流互感器及试验装置等组成。
漏电断路器有电磁式电流动作型、晶体管(集成电路)电流动作型两种。
电磁式电流动作型漏电断路器原理图。正常运行时,各相电流的相量和为零,零序电流互感器二次侧无输出,漏 电脱扣器的检测线圈中没有电流流过。此时的衔铁在永久磁铁的作用下,被吸在轭铁上。当出现漏电或人身触电时, 则在零序电流互感器二次线圈感应出零序电流。线圈中就有电流流过。它所产生的交变磁通有半个周波的方向和永久 磁铁所建立的直流磁通方向相反,因此在这半波内永久磁铁所产生的吸力被抵消,衔铁在反作用弹簧作用下释放,从 而推动漏电断路器的锁扣。使其断开, 电磁式漏电断路器是直接动作型,晶体管或集成电路式漏电断路器是间接 动作。即在零序电流互感器和漏电脱扣器之间增加了一个电子放大电路,因而使零序电流互感器的体积大大缩小 ,也 就缩小了漏电保护断路器的体积。
如果是用于人身安全保护为目的,则漏电电流小于 30ma,视为安全,如大于 30ma,则视为不安全,将产生保护动作。 漏电保护的额定电流 30ma 的漏电保护器或保护开关, 属于同敏度漏电保护器或保护开关。 其生产保护动作时间还应在 0.1 秒以内。这两个参数的选择主要依据是:
30ma:人体的感知电流----男为 1.1ma 女为 0.7ma;摆脱电流男为 16ma 女为 10.5ma,儿童要较成人为小;在较短时间 内危及生命的电流是致使电流,从两个方面理解----一是电流达到 50ma 就会引起心室颤动,有生命危险,而 100ma 以 上的电流则中心将人致死,30ma 以下暂时不会有生命危险。
0.1 秒:人的心脏每收缩扩张一次有 0.1 秒的间歇,而在这 0.1 秒内,心脏对电流最敏感,若电流在这一瞬间通过心脏, 即使电流较小,也会引起心脏颤动,造成危险。
三相四线的漏电保护器原理,对于单相电源,也同样是适用的。但必须注意,通常的漏电保护开关或漏电保护器只适 用于工频电源,对其它电源,如直流电源、高频电源是不适用的,千万不能乱用。 漏电保护器的动作电流:
对测量漏电保护器的动作电流,为选用上方便,可参照下列经验公式选用。设触电保 护装置动作电流是 i△,电路的 实际最大供电电流为 ih,
则对居民用电和 照明电路的单相电路可按下式选用 i△=ih/2000。
对三相三线或三相四线的动力线路及动力与照明混合线路可按下列选用:i△≥ih/1000
断路器的种类与选择
任何忽视电路保护设计的电气或电子产品都埋藏了故障隐患。保护您的昂贵设备归根结底就是要对包括控制开关、电 线和电源在内的整个电气系统加以保护,以避免短路和电流过大情况的发生。
确定针对某项具体应用的合适电路保护器件并不困难,但确实需要费一番思考。如果电气和电子设备在设计中采用了 规格制定得偏松的电路保护器件,则设备将极易因功率冲击而遭到损坏并导致起火的灾难性后果,反之,如果采用规 格制定得偏严的电路保护器件,将会引起令人生厌的频繁跳闸现象。
目前的断路器主要有热断路器、磁断路器和通地漏泄断路器等几种。在选择断路器时,设计师不仅需要考虑以下的电 路特性,还应当考虑包括断路器的安装位置以及外壳尺寸方面的限制条件:
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● 施加的额定交流或直流电压
● 单相、多相和极点数目
● 适用的国家电气标准和安全管理机构标准
● 短路分断能力

热断路器

热断路器采用一个与电路串联的双金属片。电流在过载期间产生的热量会使双金属片变形,从而使断路器跳闸。与保 险丝相比,热保护器有一个显著的优点,就是在跳闸后能够重新复位。它们还可以用作被保护设备的电源接通/关断开关。

随着温度的升高,热断路器的跳闸速度加快,并常常会在较低的电流电平下发生跳闸。当断路器和系统暴露于同一热 源时,这一特性往往很有用处。

在这种情况下,保护电路能够跟踪设备在更高的温度下对于增强配线保护的需求。如果一个热断路器安装在与被保护 设备分离的环境下,则变化的环境温度所造成的影响可以由一个补偿型热双金属片进行校正。例如,位于飞机座舱外 面的断路器是温度补偿型的,这样其跳闸特性不会随飞行中常见的温度波动而发生变化。

此外,由于热断路器内部固有的闩锁机理,使其对冲击和振动极不敏感。目前,有些高性能的电路保护器件提供了专 门针对极大冲击和振动环境的断路器。

需要进行热电路保护的应用包括家用电器、交通、船舶、配电盘、医疗设备、视听设备、电源和运动器械等。

磁断路器

磁断路器为大多数设计问题提供了精度和可靠性较高的成本效益型解决方案。

磁断路器的过流检测机理是只对被保护电路里的电流变化做出响应,由于其电流感应螺线管受环境温度变化的影响不 大,因此磁断路器具有温度稳定性,不会像热断路器那样明显地受到环境温度变化的影响。

磁断路器没有预热阶段,因此不会减缓断路器对过载的响应速度,从过载结束到其复位之前没有冷却期。

可以从四个独立的方面对磁断路器的特性进行有针对性的调整: 断路器所需的电路; 跳闸点 (以安培计) 延迟时间 ; (以 秒计)和浪涌处理能力。对这些因素所做的调整对断路器短路分断能力的影响极小。

一般而言,目前有三种跳闸时间延迟曲线各不相同的磁断路器可供选择:慢速、中速和快速。当对级联电路和判别电 路中的断路器进行匹配时,这些可供选择的曲线为设计师提供了很高的设计灵活性。

此外,对于常常需要承受巨大涌入电流的设备,还可以选择具备特殊涌入结构的磁断路器。但是,当设备位置不稳定 时,由于磁断路器的跳闸次数会因螺线管的运动受重力的影响而发生变化,此时热断路器或许是一个比较好的选择。

磁断路器的应用领域涵盖了很多市场,比如电信、船舶、电器、工业自动化和控制以及医疗设备。

通地漏泄保护器

通地漏泄保护器(如 Carling 公司的 SmartGuard 系列)的工作方式与磁断路器相同,能够提供用户定制的过载和短路 保护级。此外,它们采用创新电子技术进行检测并避免通地漏泄。

除了少量漏泄外,返回电源的电流与从电源流出的电流数值相等。如果经过通地漏泄保护器后,电源流出和返回的电 流值之差超过了漏泄灵敏度的设定值,则保护器将跳闸,且 LED 指示灯点亮,向操作人员发出提示,从而具备了“智 能化”的特点。

LED 指示灯清楚地显示了由于通地漏泄所导致的跳闸。这种保护有助于避免严重的设备损坏和火灾。其应用包括电阻 和阻抗加热系统、电信、剧场照明、船舶控制台、办公设备、医疗设备、工业自动化和控制以及 UPS 系统。

需要考虑的一些次要因素

在选择断路器时,我们不仅要关注断路器的延迟曲线等主要指标,还应重视它的很多次要功能,这些常容易被忽略的 性能不仅能为一个良好的设计锦上添花,而且还能帮助工程师们为其应用设计精密的保护电路。

目前市面上有许多配备了各种可选功能的断路器,这些功能对于电路保护设计很有帮助。下面列出的是一些较为常见的功能。

辅助接点(辅助开关) :它们是与主接点电隔离的接点,适用于报警和程序开关。辅助接点可用于向操作人员或控制系 统告警,发出警报,或在重要应用中接通备用电源。

传动:传动器类型的选择不仅是出于美观的考虑。具有开关速度是通/断开关两倍的传动摇杆开关的断路器能够节约成 本和电路板空间。推挽式传动器在遇到突发事件时最为稳定。

分流端子:传统断路器被认为是“串联跳闸”的,这是因为接点、电流感应元件和负载都是串联的。分流端子从主电路 分出支路,这样可将次级负载接入。如果初级负载发生了短路或过载,断路器将跳闸并切断两个负载的电源。

与辅助接点不同,分流端子是接到位于开关接点和电流感应元件之间的断路器载流通路的,这意味着第二个负载不受 过载或短路保护。可以采用一个独立的断路器来保护次级电路,否则该电路只可用于具有内置保护电路的设备。

复式控制(遥控跳闸或继电器跳闸) :复式控制断路器将两个彼此电隔离的感应元件组合起来以实现多项功能。例如, 复式控制断路器可利用遥控传动器或感应器来进行传统的过流保护以及电路断接。遥控跳闸是复式控制的一个例子, 通常被称为“继电器跳闸”。

低压跳闸:这是断路器中一个独立的电压敏感元件,如果电压降到预定值以下,它将使主接点开路。具有低电压跳闸 的开关断路器被广泛用于有线连接电器的通/断控制。安全管理部门要求这些电器在发生掉电时必须切断电源,以避免 电源恢复时电器突然重新启动的危险。

自动跳闸:一个自动跳闸的断路器在故障期间不会一直保持闭合—因为开关装置不会因强行保持传动器接通而失效。 在一个完全自动跳闸的设计中,当传动器被保持在“接通”位置时,主 接点在发生故障之后将始终保持开路。一些被称 为“循环自动跳闸”的断路器在故障期间不能强行保持接通状态, 但如果传动器一直处在“接通”的位置, 则它们将周期性 地接通和断开。如果断路器安装在容易够得着的地方(即未封闭) ,则应采用自动跳闸断路器。

自动复位:对于断路器不易够着的应用来说,在冷却期后自动复位的断路器是一个良好的选择。此时若指定使用可自 动再起动的设备,则发生危险的可能性很大。

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