低壓小型斷路器短路試驗(yàn)的影響因素分析

南天力　彭錦考

摘要：在低壓小型斷路器的產(chǎn)品認(rèn)證過程中，短路試驗(yàn)是其中不可缺少的一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目。無論是從制造商的角度，還是購買客戶的安全利益出發(fā)，都要加強(qiáng)對(duì)于此項(xiàng)工作的重視程度。本文主要從自身實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，結(jié)合國標(biāo)中的試驗(yàn)要求，對(duì)小型斷路器短路實(shí)驗(yàn)造成影響的因素，展開了分析和探討。通過舉例說明，明確制造商該如何從生產(chǎn)成本、客戶需求以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定方面進(jìn)行綜合考慮，盡量做到產(chǎn)品最優(yōu)化，從而使得產(chǎn)品性能達(dá)到最佳狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：斷路器;短路試驗(yàn);影響因素

一、引言

小型斷路器，是目前家中最常見的過電流保護(hù)器。如果小型斷路器的線路有過電流存在，或者發(fā)生短路故障時(shí)，小型斷路器分?jǐn)鄤?dòng)作慢或性能不合格，那么就會(huì)影響到線路的安全，甚至引發(fā)火災(zāi)等嚴(yán)重事故。因此，如果在線路發(fā)生故障的時(shí)候小型斷路器能夠迅速斷開線路且無危害，就可以最大程度上的保護(hù)線路，避免發(fā)生火災(zāi)、觸電等嚴(yán)重事故。所以，對(duì)于小型斷路器而言，其對(duì)分?jǐn)嗲闆r的判斷能力直接影響著用戶的安全。GB/T 10963.1中規(guī)定，對(duì)斷路器開展短路測(cè)試試驗(yàn)的時(shí)候，其應(yīng)該對(duì)其短路的操作次數(shù)做出規(guī)定，并且在操作過程當(dāng)中，操作者不會(huì)受到斷路器的傷害;沒有持續(xù)燃弧現(xiàn)象的發(fā)生;飛弧檢測(cè)的過程當(dāng)中熔絲不應(yīng)該出現(xiàn)熔斷現(xiàn)象;對(duì)于聚乙烯膜而言其中不應(yīng)該存在能見的孔洞;且斷路器不應(yīng)不能正常合分。一旦出現(xiàn)上述情況，就要將檢測(cè)的結(jié)果判定成為不合格。對(duì)于小型斷路器而言，其在檢測(cè)的過程中要符合上述要求，就要確保分?jǐn)喽搪冯娏鲿r(shí)，該過程所產(chǎn)生的能量值在其能夠承受的范圍之內(nèi)。所以，在小型斷路器短路試驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)候，對(duì)于可能對(duì)試驗(yàn)造成影響的因素進(jìn)行分析，避免其對(duì)短路試驗(yàn)的結(jié)果造成影響。

二、低壓小型斷路器短路試驗(yàn)的影響因素分析

（一）額定電流

低壓小型斷路器這類產(chǎn)品在最開始設(shè)計(jì)的時(shí)候，制造廠商就會(huì)通過產(chǎn)品額定電流的大小，從而確定該產(chǎn)品內(nèi)部該使用何種尺寸的材料，就像內(nèi)部線徑長短、脫扣器線圈匝數(shù)多少、以及觸頭等等一系列。對(duì)于產(chǎn)品本身而言，額定電流小意味著脫扣器線圈匝數(shù)多，內(nèi)徑小等，因此產(chǎn)品內(nèi)部阻值相對(duì)大。對(duì)于試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)而言，額定電流越小，試驗(yàn)時(shí)選擇的導(dǎo)線截面積越小，例如10A斷路器只需要選擇2.5mm2的導(dǎo)線，63A的斷路器要選擇16mm2的導(dǎo)線。導(dǎo)線越細(xì)內(nèi)阻越大，對(duì)大電流的限流就越明顯。因此在進(jìn)行短路試驗(yàn)的過程當(dāng)中，額定電流小的斷路器，其產(chǎn)生的焦耳能量值就會(huì)明顯低于額定電流大的斷路器，最大程度上避免對(duì)于產(chǎn)品的傷害。

（二）試驗(yàn)電流及功率因數(shù)

在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)中，斷路器短路試驗(yàn)時(shí)。根據(jù)試驗(yàn)電流的不同，功率因數(shù)以及對(duì)峰值和試驗(yàn)電流有效值之間的比“n”的要求也大不相同。當(dāng)試驗(yàn)電流越小時(shí)，功率因素越大，則n越小，說明實(shí)際電流上升的越緩，分?jǐn)鄷r(shí)間相同時(shí)所承受的能量越小，試驗(yàn)電流越大時(shí)，功率因素越小，越偏向于感性負(fù)載，n越大，實(shí)際電流上升的越急，所承受的能量越大。因此在選擇試驗(yàn)電流時(shí)要量力而為，不要好高騖遠(yuǎn)，也不要牛鼎烹雞。

（三）觸頭材料及大小

在低壓小型斷路器當(dāng)中，觸頭是非常重要的構(gòu)件，觸頭在動(dòng)靜接觸的時(shí)候其電路處于接通狀態(tài)，一旦分離電路就會(huì)立刻斷開。對(duì)于斷路器正常使用來講，觸頭要能夠在足夠久的時(shí)間內(nèi)承載額定電流;短路故障發(fā)生的瞬間，為了避免對(duì)產(chǎn)品造成傷害，觸頭須要能夠及時(shí)的分?jǐn)嗲叶搪冯娏鳌Ｔ谟|頭性能當(dāng)中，不僅要關(guān)注其常見的導(dǎo)電性以及導(dǎo)熱性，更重要是要確保其抗熔焊性也要在要求范圍之內(nèi)。這是因?yàn)榉謹(jǐn)喽搪冯娏鲿r(shí)，會(huì)有電弧在觸頭之間不斷地產(chǎn)生，這樣觸頭表面的溫度極高，極易出現(xiàn)熔焊甚至燒損，會(huì)使得斷路器無法正常合分，最終導(dǎo)致檢測(cè)試驗(yàn)不成功。所以，在確定觸頭的時(shí)候，要確保觸頭在短路電流產(chǎn)生的時(shí)候，不會(huì)出現(xiàn)熔焊以及燒損。因此觸頭的厚度要相對(duì)更厚，接觸面積要相對(duì)更大，這樣能夠最大程度避免觸頭損壞的情況。對(duì)于觸頭而言，其抗焊性越強(qiáng)，那么那么試驗(yàn)結(jié)果合格的可能性就越大。除了觸頭大小之外，觸頭的材料也是影響試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素之一。材料不同，那么抗熔焊性能自然也是不同的。在常見的觸頭材料當(dāng)中，抗熔焊性能最好的材料是金銀石墨合金。當(dāng)然在斷路器實(shí)際的生產(chǎn)當(dāng)中，觸頭材料的選擇是綜合的考慮，這樣才能夠制造出來最符合試驗(yàn)要求和企業(yè)要求的斷路器。

（四）短路分?jǐn)鄷r(shí)間

對(duì)于小型斷路器而言，一旦發(fā)生短路故障，只有分?jǐn)嗟乃俣茸銐蚩?，那么損壞的程度就會(huì)越小。對(duì)于斷路器而言，短路電流會(huì)在故障發(fā)生的瞬間里急劇上升。如果在此時(shí)，斷路器能夠迅速的對(duì)電路進(jìn)行分?jǐn)?，就?huì)阻止電流數(shù)值的瞬間上升，從而避免斷路器的損壞。對(duì)于斷路器而言，短路的分?jǐn)鄷r(shí)間是對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有著直接且明顯的影響。對(duì)于斷路器而言，在進(jìn)行短路分?jǐn)嗟臅r(shí)候，主要是兩個(gè)階段能夠分?jǐn)嚯娐?。一個(gè)弧前時(shí)間，另一個(gè)就是燃弧的時(shí)間。在弧前時(shí)間，要避免電流數(shù)值的迅速上升，最關(guān)鍵的就是電磁脫扣器反映的靈敏程度，其反應(yīng)時(shí)間越短、越敏感，那么就會(huì)讓大大減少電流數(shù)值上升的時(shí)間。燃弧時(shí)間，就是觸頭開始進(jìn)行動(dòng)作的階段。對(duì)于觸頭而言，其之間會(huì)有電弧在不間斷的產(chǎn)生，產(chǎn)生的電弧會(huì)被滅弧裝置完全吸收。只有把電弧進(jìn)行分割，將其分割成為短的電弧，這樣就不會(huì)有持續(xù)燃燒的情況發(fā)生，并且能夠讓電弧快速有效的熄滅，最終完成電流的分?jǐn)唷Ｋ?，?duì)于制造商而言，為了進(jìn)一步有效的縮短斷路器的分短時(shí)間，就能夠調(diào)節(jié)電磁脫扣器的靈敏程度，也可以調(diào)整滅弧裝置，從而使其滿足標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)要求。

三、結(jié)束語

對(duì)于低壓小型短路器而言，短路試驗(yàn)的進(jìn)行是產(chǎn)品認(rèn)證工作中不能缺少的部分。本文主要對(duì)斷路器中影響短路試驗(yàn)的檢測(cè)因素進(jìn)行了分析，期望能為制造商在斷路器產(chǎn)生設(shè)計(jì)的時(shí)候提供些許的參考以及幫助，從而更好為客戶開展服務(wù)。

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