在現(xiàn)代電氣系統(tǒng)中,微型斷路器(MCB)是一種使用范圍廣泛且數(shù)量眾多的重要保護(hù)裝置,主要為建筑電氣終端配電裝置提供可靠保護(hù)。它適用于交流 50/60Hz、額定電壓 230/400V、額定電流至 63A 的線路,能夠?qū)崿F(xiàn)過(guò)載和短路保護(hù)功能,同時(shí)也可在正常情況下作為線路的不頻繁操作轉(zhuǎn)換之用。微型斷路器在工業(yè)、商業(yè)、高層和民用住宅等各類場(chǎng)所都有廣泛應(yīng)用。而斷路器通用的脫扣特性有 A、B、C、D 四種,那么如何正確選擇 A、B、C、D 微型斷路器呢?下面為你詳細(xì)介紹。
- A 型斷路器:其動(dòng)作電流為 2 倍額定電流,在實(shí)際應(yīng)用中很少使用,一般用于半導(dǎo)體保護(hù),但通常半導(dǎo)體保護(hù)會(huì)優(yōu)先選用熔斷器。
- B 型斷路器:動(dòng)作電流范圍是 2 - 3 倍額定電流,主要用于純阻性負(fù)載和低壓照明電路。在家用配電箱中較為常見,可有效保護(hù)家用電器和人身安全,不過(guò)目前使用量逐漸減少。
- C 型斷路器:動(dòng)作電流為 5 - 10 倍額定電流,要求在 0.1s 內(nèi)跳閘。這種特性的斷路器為常用,主要用于保護(hù)連接電流較大的配電線路和照明線路。
- D 型斷路器:動(dòng)作電流范圍是 10 - 20 倍額定電流,適用于瞬時(shí)電流較大的電器環(huán)境,一般家庭使用較少。常用于感性負(fù)載大、沖擊電流大的系統(tǒng),可有效保護(hù)沖擊電流大的設(shè)備。
所謂的多重電流,實(shí)際上就是抗沖擊電流,開關(guān)在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)因沖擊電流而跳閘,其主要特點(diǎn)是避免沖擊電流對(duì)電路造成損害。
斷路器的分閘型式多樣,包括過(guò)流分閘、欠壓分閘、并聯(lián)分閘等。其中,過(guò)電流脫扣器是常用的,它又可細(xì)分為過(guò)載脫扣器和短路電流脫扣器,具有長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)和瞬時(shí)性三種特性。過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流的整定值可以是固定的,也可以是可調(diào)的,通常通過(guò)旋轉(zhuǎn)或調(diào)節(jié)桿來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。電磁過(guò)電流釋放方式有固定式和可調(diào)式兩種,而電子過(guò)電流釋放通常是可調(diào)的。
斷路器的分?jǐn)嗄芰χ陵P(guān)重要,它指的是斷路器承受短路電流的能力。因此,在選擇斷路器時(shí),其分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥谄浔Wo(hù)裝置的短路電流,以確保在短路故障發(fā)生時(shí)能夠可靠切斷電路。
過(guò)流脫扣器按安裝方式可分為固定安裝和模塊安裝。固定安裝是指斷路器和脫扣器在出廠時(shí)就加工成一個(gè)整體,產(chǎn)品出廠后,脫扣器的額定電流不可調(diào);而模塊化安裝的脫扣器作為斷路器的安裝模塊,可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,具有很強(qiáng)的靈活性。
過(guò)流脫扣器根據(jù)動(dòng)作時(shí)間還可分為瞬時(shí)型(0.02s,用于短路保護(hù))、短延時(shí)型(0.1 - 0.4s,用于短路和過(guò)載保護(hù))和長(zhǎng)延時(shí)型(小于 10s,用于過(guò)載保護(hù))。
目前常用的 DZ 系列空氣開關(guān)(帶漏電保護(hù)的小型斷路器)有 C16、C25、C32、C40、C60、C80、C100 等規(guī)格,其中 C 代表 C 的跳閘電流特性,即跳閘電流,如 C20 代表 20A 的跳閘電流,跳閘特性為 C 曲線。例如,3500W 熱水器安裝一般選用 C20 斷路器,6500W 熱水器安裝一般采用 C32 斷路器。
需要注意的是,斷路器是用來(lái)保護(hù)電線和防止火災(zāi)的,所以應(yīng)該根據(jù)電線的尺寸而不是電力來(lái)選擇。如果斷路器的選擇過(guò)大,就無(wú)法有效保護(hù)導(dǎo)線,當(dāng)電路過(guò)載時(shí),斷路器仍不脫扣,會(huì)給家庭安全帶來(lái)隱患。以下是電線與斷路器的匹配建議:
- 1.5 平方線配 C10 的開關(guān)。
- 2.5 平方線配 C16 或 20 的開關(guān)。
- 4 平方線配 C25 的開關(guān)。
- 6 平方線配 C32 的開關(guān)。
對(duì)于以電動(dòng)機(jī)為負(fù)載的空氣開關(guān),應(yīng)選擇 D 型特性,以避免電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流 5 - 8 倍的高起動(dòng)電流對(duì)斷路器造成誤動(dòng)作。
普通電路如照明電路通常采用 C 型微斷路器,而電動(dòng)機(jī)及其它電源電路一般采用 D 型斷路器。那么電動(dòng)機(jī)電路是否可以采用 C 型微斷路器呢?我們先來(lái)看看 C 型和 D 型微斷的區(qū)別。C 型微斷包括過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù),短路保護(hù)跳閘值為額定電流的 5 - 10 倍;D 型微斷同樣包括過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù),但其短路保護(hù)跳閘值為額定電流的 10 - 20 倍。兩種斷路器的過(guò)載保護(hù)相同,區(qū)別僅在于短路保護(hù)的跳閘范圍。
一般情況下,一般負(fù)載無(wú)起動(dòng)電流,即起動(dòng)電流為額定電流;三相電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流約為額定電流的 6 - 8 倍。例如,4kW 三相電動(dòng)機(jī),額定電流 9A,起動(dòng)電流按 10 倍計(jì)算為 90A。一般選用 D 型 16A 微斷作為保護(hù)裝置,按動(dòng)作電流的 10 倍計(jì)算,短路保護(hù)動(dòng)作電流為 160A,可有效避免電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流。如果選擇 C 型 16A 微斷路器作為保護(hù)裝置,短路保護(hù)動(dòng)作電流按動(dòng)作電流的 5 倍計(jì)算為 80A,無(wú)法避免電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。
但這并不意味著 C 型斷路器不能用于電動(dòng)機(jī)電路。從技術(shù)方面來(lái)看,如果選擇 C 型 25A 微斷路器作為保護(hù)裝置,短路保護(hù)的動(dòng)作電流按動(dòng)作電流的 5 倍計(jì)算為 125A,可以避免電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。從經(jīng)濟(jì)方面考慮,以施耐德 C65 系列微故障為例,c65n 3P c25A 的價(jià)格約是 130 元,c65n 3P d16A 價(jià)格約 158 元,C 系列價(jià)格相對(duì)較低。因此,我們?cè)谶x擇斷路器時(shí),應(yīng)遵循斷路器的額定電流大于負(fù)載電流的原則,然后根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)選擇 C 型或 D 型。D 型是廠家專門為電機(jī)型負(fù)載設(shè)計(jì)的,但并不意味著 C 型斷路器不能使用,只需調(diào)整計(jì)算方法即可,要靈活把握。
對(duì)于微型斷路器,1PN、1P 和 2P 通常用作單相電氣設(shè)備的開關(guān)控制。為了降低成本,可以采用 1P,但斷路器必須具有漏電跳閘功能。為防止檢修過(guò)程中帶電線路和零線的混亂造成事故,必須切斷上級(jí)電源;為了避免在檢修過(guò)程中出現(xiàn)的這個(gè)問(wèn)題,可以使用 1PN;同一 18mm 模塊斷路器外殼,內(nèi)部安裝 1P 和 1PN 有區(qū)別。在短路事故狀態(tài)下,前者必須具有比后者更高的 “極限分?jǐn)嗄芰Α保吘箍臻g是影響分?jǐn)嗄芰Φ闹匾蛩?。因此,?duì)于更重要、更頻繁的維護(hù)和操作,以及容易發(fā)生故障的電源電路,采用 2P(成本較高)。使用 1P 時(shí),照明配電箱必須具有漏電跳閘功能,至少進(jìn)線(或出線上層)應(yīng)采用漏電斷路器。普通的插座回路用 1P + N 完全可以,但是如果你要加漏電的話就不行了,因?yàn)?1P + N 的斷路器不能拼裝漏電保護(hù)附件和其他電器附件。
三相斷路器一般分為 3P、3PN 和 4P 三種類型。3P 適用于純?nèi)嚯姎庠O(shè)備,只采用三個(gè)接線,在無(wú)單相負(fù)載的情況下,發(fā)生對(duì)地或相間短路時(shí)跳閘,否則,當(dāng)一相 N 線負(fù)載時(shí),N 線回路斷路器作為漏電電流;3PN 的四線 L1L2L3N 通過(guò)變壓器線圈后,可使用三相電或單相電,無(wú)論三相負(fù)載是否平衡,漏電開關(guān)不動(dòng)作,只有在有漏電時(shí),即有單相接地或相間短路時(shí)才動(dòng)作;4P 的四線 L12L3 穿過(guò)變壓器線圈的使用方法與 3PN 相同,區(qū)別在于 4P 斷 N 線,3P 保持 N 線。
四極斷路器分為 A、B、C 和 D 四種類型。A 類型的 N 極不裝過(guò)流脫扣器,N 極始終連接在一起,不與其他三極閉合或斷開;B 類型的 N 極不設(shè)過(guò)流脫扣器,N 極與其它 3 極合分;C 類型的 N 極設(shè)有過(guò)流脫扣器,N 極與其它 3 極合分;D 類型的 N 極配有過(guò)電流釋放裝置,N 極始終連接,不與其他三極閉合或斷開。在使用四極斷路器時(shí),有必要明確選擇哪一種產(chǎn)品,因?yàn)樗鼈冸m然都屬于四極斷路器,但在 N 線上是否安裝過(guò)電流釋放器有不同的功能和用途。過(guò)流脫扣器安裝在 N 線,可用于以單相負(fù)荷為主要組成部分的三相四線制配電線路,也可用于產(chǎn)生大量諧波的非線性負(fù)荷,如氣體放電燈、晶閘管調(diào)光、調(diào)速線路等有特殊要求的場(chǎng)合。一般情況下,設(shè)備回路可選用無(wú)過(guò)流脫扣器的 N 線斷路器。
事實(shí)上,雖然 A 和 D 被稱為四極斷路器,但它們的 N 極總是相連的,不會(huì)與其他三極一起閉合或斷開,這種俗稱 “假四極” 的塑殼斷路器本質(zhì)上是 3PN,與三極塑殼斷路器沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。比三極塑殼斷路器更有用的是,在成套機(jī)柜中,線路接入可能更方便。因此,這種斷路器只能用于三相負(fù)載,而只能用于少量單相負(fù)載(如果有控制電源,則使用成套的 220V 系統(tǒng))。
綜上所述,斷路器的 A、B、C、D 型選擇至關(guān)重要,如果選擇錯(cuò)誤,不僅不能起到保護(hù)作用,反而會(huì)造成重大安全問(wèn)題。這是目前設(shè)計(jì)和使用中較為混亂的問(wèn)題,應(yīng)引起足夠的重視。在實(shí)際應(yīng)用中,我們應(yīng)根據(jù)具體的負(fù)載類型、電路要求和經(jīng)濟(jì)成本等因素,綜合考慮選擇合適的斷路器,以確保電氣系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。