电气人必备知识|微型断路器的工作原理及应用。收藏!

2024-08-14 18:54:01 浏览数 (2)

微型断路器是一种控制电路通断的电器设备,也被称为MCB。

其主要功能是在电流超过预定限制时自动切断电路,保护电路设备不受损坏。在正常工作条件下,MCB可以用作手动开关,控制电路的接通和断开。然而,当电流过载或电路出现短路时,MCB会自动跳闸,中断电流流动。此时,操作旋钮会跳至OFF位置,为操作人员提供明确的视觉指示。

MCB的自动操作/跳闸功能依赖于两种机制:磁脱扣和热脱扣。在过载情况下,流经双金属片的电流会使双金属片温度升高。随着温度升高,双金属片发生弯曲,释放跳闸闩锁,使触点分离。而在短路或严重过载的情况下,电磁跳闸机制更为重要。正常工作条件下,线圈产生的磁场强度不足以吸引闩锁。然而,当电路出现问题时,电流增大使得线圈产生的磁场强度足够大,拉动弹簧并激活跳闸机构。

值得一提的是,大多数MCB都结合使用了热脱扣和电磁脱扣机制。无论哪种机制触发,触点分离时都会产生电弧。然而,通过电弧流道的设计,电弧被强制进入电弧分离器,被灭弧室吸收并迅速冷却,从而实现电弧的熄灭。

微型断路器的分类

根据操作电源的类型,微型断路器主要分为交流微断(AC MCB)和直流微断(DC MCB)。从物理参数上看,AC MCB和DC MCB的显著差异在于其端子标记。然而,在实际应用中,DC MCB在断开直流电流时面临更大的挑战。

AC MCB能够利用交流电流的过零点轻松熄灭电弧,而DC MCB则需要机械中断或外部冷却来实现这一目标。此外,与AC MCB相比,DC MCB的开断速度更快。

▲ 直流微型断路器

无论是交流还是直流微断,都存在有极性和无极性两种类型。有极性微断在接线时对电源和负载的放置有明确要求。对于交流有极性微断,若电源和负载的接线顺序错误,可能会导致断路器无法提供预期保护。直流有极性微断同样对正负极的连接有严格要求,错误的连接可能导致电弧无法熄灭,甚至烧毁断路器。

有极性微断主要依赖于磁体将电弧从触点拉入灭弧室。而无极性微断则没有正负极的限制,它们可以作为负载隔离器使用,并在电流换向时提供保护。尤其在带有储能电池的电路中,无极性微断能提供有效的保护措施。

微型断路器是保障电路安全的关键设备,它利用先进的脱扣机制和灭弧技术,确保在各种情况下都能迅速、准确地切断过载或短路电路,从而保护电路设备不受损坏,保证电力系统的稳定运行。

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