开关器件
在家庭电路中——事实上不仅仅是家庭电路,在所有单相电路中都一样——只有三种规格的断路器,分别是1P,1P+N和2P。此外,在三相电路中,还有3P,3P+N和4P断路器。三相电路中的事情我们今天不提,单说一说在家庭电路中,1P,1P+N和2P断路器三种
切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。而高压断路器要开断1500V,电流为1500-2000A的电弧,这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。
低压断路器也称为自动空气开关,可用来接通和分断负载电路,也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和,是低压配电网中一种重要的保护电器。
低压断路器具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点,所以目前被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。
许多网友们提出从断路器的N线引入L线后,因为串联电路的电流处处相等,因此不会影响到断路器的保护。为此,我专门增加这部分来进行说明。
我们来看下图:
图中的断路器均为1P+N。
图中的断路器均为1P+N。
从图中我们看到左边的QF1是正常的端口引入相线,而右边的QF2却从N线端口引入相线。
先注意到几点:
(1)家装配电网的接地系统是TN-C-S。也即由电源引来的PEN线在入户前接地,然后分开为N线和PE线入户。
(2)用电负荷的外露导电部分(也即金属外壳)必须接地,也即接到PE线上。
(3)当发生单相接地故障时,由于TN-C-S属于大电流接地系统,因此接地电流非常接近于相对N的短路电流,因此单相接地故障的保护装置为断路器。
(4)家装配电网的总入口处也可加装漏电保护器,用以提高人身安全防护能力。
现在开始分析:
先看左图:图中接线方向是正确的,因此断路器相线的脱扣器能起到线路保护作用。
当用电负荷的外露导电部分发生单相接地故障时,由于它的外壳与PE相连,因此故障电流的路径是:断路器相线回路→用电负荷的外露导电部分→PE线,因此,断路器必定会执行保护操作。
再看右图:图中的接线方向是反的,也即从断路器的N线端子引入相线。
第一:我们看到,当电流离开用电负荷后,从断路器的下桩头进入断路器,也即进线方向从下而上,违反了进线必须从上往下的规则。因此,断路器必须降低容量使用。
第二:当用电负荷的外露导电部分发生单相接地故障时,故障电流的方向是:断路器N线回路→用电负荷的外露导电部分→PE线,我们看到,这条路径完全没有线路保护能力。
如果配电网中未接漏电开关,则全系统彻底地失去了保护,必定会发生严重电气火灾事故。
第三,如果在断路器的出线侧发生相对N的短路事故,虽然看似断路器能够执行正常的保护操作,但因为断路器需要降容使用(见正文第一条说明),因此断路器的保护可能会因为触头电寿命降低的原因而失效。
结论是:在任何情况下,绝对不要将1P+N的断路器进线方向弄反!!!
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