3.2 断路器(自动空气开关)

断路器又称自动空气开关,它既能对电路进行不频繁的通断控制,又能在电路出现过载和短路时自动掉闸(即自动切断电路),因此它既是一个开关电器,又是一个保护电器。

3.2.1 外形与符号

断路器种类较多,图3-5(a)所示是一些常用的塑料外壳式断路器,其电路符号如图3-5(b)所示,从左至右依次为单极(1P)、两极(2P)和三极(3P)断路器,住宅配电一般使用2P断路器。在断路器上标有额定电压、额定电流和工作频率等内容。

图3-5 断路器的外形与电路符号

3.2.2 结构与工作原理

断路器的结构与工作原理如图3-6所示。该断路器是一个三相断路器,内部主要由主触点、反力弹簧、搭钩、杠杆、电磁脱扣器和热脱扣器等组成。该断路器具有过电流和过热保护功能。

图3-6 断路器的结构与工作原理

(1)过电流保护。三相交流电源经断路器的三个主触点和三条线路为负载提供三相交流电,其中一条线路中串接了电磁脱扣器线圈和发热元件。当负载有严重短路时,流过线路的电流很大,流过电磁脱扣器线圈的电流也很大,线圈产生很强的磁场并通过铁芯吸引衔铁,衔铁动作,带动杠杆上移,两个搭钩脱离,依靠反力弹簧的作用,三个主触点的动、静触点断开,从而切断电源以保护短路的负载。

(2)过热保护。如果负载没有短路,但若长时间超负荷运行,负载就比较容易损坏。虽然在这种情况下电流也较正常时大,但还不足以使电磁脱扣器动作,断路器的热保护装置可以解决这个问题。若负载长时间超负荷运行,则流过发热元件的电流长时间偏大,发热元件温度升高,它加热附近的双金属片(热脱扣器),其中上面的金属片热膨胀小,双金属片受热后向上弯曲,推动杠杆上移,使两个搭钩脱离,三个主触点的动、静触点断开,从而切断电源。

3.2.3 面板参数的识读

断路器面板上一般会标注重要的参数,在选用时要会识读这些参数的含义。断路器面板参数的识读如图3-7所示,C型断路器用于配电照明控制保护,D型断路器用于电动机控制保护。

图3-7 断路器面板参数的识读

3.2.4 断路器的电流规格选择

住宅配电多使用1P(接L线)和2P(接L、N线)断路器,在选用断路器时,要根据负载的功率来确定电流规格。表3-1列出了断路器不同电流规格与负载功率的对应表,比如,当2200W<负载功率≤3520W时,选择16A的断路器。

表3-1 断路器不同电流规格与负载功率的对应表

3.3.5 断路器的检测

断路器检测使用万用表的电阻挡,检测过程如图3-8所示。

图3-8 断路器的检测

将断路器上的开关拨至“OFF”(断开)位置,然后将红、黑表笔分别接断路器一路触点的两个接线端,正常电阻应为无穷大(数字万用表显示超出量程符号“1”或“OL”);接着再用同样的方法测量其他路触点的接线端子间的电阻,正常电阻均应为无穷大,若某路触点的电阻为0或时大时小,则表明断路器的该路触点短路或接触不良。

将断路器上的开关拨至“ON”(闭合)位置,然后将红、黑表笔分别接断路器一路触点的两个接线端子,正常电阻应接近0Ω,如左图所示;接着再用同样的方法测量其他路触点的接线端子间的电阻,正常电阻均应接近0Ω,若某路触点的电阻为无穷大或时大时小,则表明断路器的该路触点开路或接触不良。