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空氣開關和漏電保護器的區別及使用注意事項

2023年01月20日 09:59:17 來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺閱讀量：25

空氣開關的意思就是空氣絕緣的斷路器，它的符號是MCB，意思就是微型斷路器。我們看下圖：
空氣開關的內部結構

圖中，我們把MCB中用于短路保護的部件叫做磁脫扣器，把MCB中用于過載保護的部件叫做熱脫扣器。

磁脫扣器的核心就是線圈和它的鐵芯。當線圈中流過短路電流時，電磁線圈產生的磁場和磁通作用在鐵芯端面的銜鐵上，使得MCB執行脫扣跳閘。

至于熱脫扣器，它的核心是雙金屬片。我們設想雙金屬片的一面是鐵片，另一面是銅片。鐵片和銅片的熱膨脹系數不一樣，導電性越好，熱膨脹系數就越高。于是當電流流過雙金屬片發熱體后，雙金屬片發熱彎曲。等延續了一段時間后，雙金屬片彎曲的力度和程度足夠時，它推動空氣開關執行脫扣跳閘。

空氣開關其實是低壓熱磁式斷路器中的一種。我們看下圖，此圖是熱磁式斷路器的結構模式圖：

我們設斷路器的額定電流是I，斷路器的動作時間t與電流I之間的關系是：t=f×(K/I)或者t=f×(K/I²)，我們把這個公式中的關系叫做反時限關系。我們看到，電流越大，斷路器的動作時間就越短。

我們看下圖：

圖中有4種不同的MCB脫扣特性，即B特性、C特性、D特性和K特性。我們以B特性為例來討論。

我們看到，當短路電流小于3倍額定電流In時(3In)，空氣開關的短路保護不動作；當短路電流大于3In后，空氣開關動作。

我們看下圖：
MCB脫扣B特性曲線

此圖就是上圖中提到的B特性曲線圖，注意過載保護的電流值從1.13In開始。

我們再來看漏電保護器的工作原理。漏電保護器的符號是RCD。我們看下圖：

圖中，我們看到了零序電流互感器的鐵芯，其中穿過了一條相線L和一條中性線N。由于相線電流IL和中性線電流IN的N中大小相等方向相反，即IL+IN=0，所以在正常狀態下，零序電流互感器鐵芯中不會出現磁通，RCD當然不會動作。

當發生漏電時，漏電流Id從地線PE中流出，此時的電流關系為： IL+Id+IN=(IL+IN)+Id=Id，RCD的鐵芯中出現磁通，它的副邊繞組會產生動作電壓，并驅動RCD中的操控機構動作。操控機構的動作推動了與RCD相接的前接MCB，執行線路開斷操作。

由此可見，RCD不能獨立，必須與MCB共同組成系統，執行漏電保護操作。上圖的右圖中，如果用電設備的外殼未接地，則RCD不會執行漏電保護。

對于帶零線的接地系統TN-C，它只有火線和零線，沒有地線。當用電設備發生漏電時，RCD的零序電流互感器不會產生磁通，因而不會動作。所以，RCD不適用于TN-C接地系統。

不過，當人體觸及火線時，由于觸電產生的電流經由大地返回電源，使得RCD的零序電流互感器中流過了等效漏電流Id，漏電保護器RCD就會動作。從這個觀點看，RCD還是可以用于TN-C接地系統的。當然，在TN-C-S和TN-S接地系統中，RCD的保護在先，防范了人體觸電事故。在TN-C接地系統中，則人體觸電在先，RCD的保護在后。可見，對于TN-C接地系統，自己構建一條地線，構成TN-C接地系統下的TT系統，確保用電安全。

一般地，對于人身安全防護，漏電動作電流是30毫安；對于防止電氣火災，漏電動作電流大于100毫安；對于兼有人身安全防護和消防防護，漏電動作電流在30到100毫安之間。

我們看下圖：

給出了RCD的動作電流范圍，從30毫安一直到500毫安，這些不同規格的RCD可以用于不同的漏電保護情況。

最后，典型的居家配電箱內斷路器和漏電保護器是可以安裝在一起的，基本每個家庭都是這樣。

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