断路器的种类与选择

摘要：任何忽视电路保护设计的电气或电子产品都埋藏了故障隐患。保护您的昂贵设备归根结底就是要对包括控制开关、电线和电源在内的整个电气系统加以保护，以避免短路和电流过大情况的发生，目前的断路器主要有热断路器、磁断路器和通地漏泄断路器等几种。在选择断路器时，设计师不仅需要考虑以下的电路特性，还应当考虑包括断路器的安装位置以及外壳尺寸方面的限制条件。

关键词：断路器 种类

选择确定针对某项具体应用的合适电路保护器件并不困难，但确实需要费一番思考。如果电气和电子设备在设计中采用了规格制定得偏松的电路保护器件，则设备将极易因功率冲击而遭到损坏并导致起火的灾难性后果，反之，如果采用规格制定得偏严的电路保护器件，将会引起令人生厌的频繁跳闸现象。

目前的断路器主要有热断路器、磁断路器和通地漏泄断路器等几种。在选择断路器时，设计师不仅需要考虑以下的电路特性，还应当考虑包括断路器的安装位置以及外壳尺寸方面的限制条件

● 施加的额定交流或直流电压

● 单相、多相和极点数目

● 适用的国家电气标准和安全管理机构标准

● 短路分断能力

热断路器

热断路器采用一个与电路串联的双金属片。电流在过载期间产生的热量会使双金属片变形，从而使断路器跳闸。与保险丝相比，热保护器有一个显着的优点，就是在跳闸后能够重新复位。它们还可以用作被保护设备的电源接通/关断开关。

随着温度的升高，热断路器的跳闸速度加快，并常常会在较低的电流电平下发生跳闸。当断路器和系统暴露于同一热源时，这一特性往往很有用处。

在这种情况下，保护电路能够跟踪设备在更高的温度下对于增强配线保护的需求。如果一个热断路器安装在与被保护设备分离的环境下，则变化的环境温度所造成的影响可以由一个补偿型热双金属片进行校正。例如，位于飞机座舱外面的断路器是温度补偿型的，这样其跳闸特性不会随飞行中常见的温度波动而发生变化。

此外，由于热断路器内部固有的闩锁机理，使其对冲击和振动极不敏感。目前，有些高性能的电路保护器件提供了专门针对极大冲击和振动环境的断路器。

需要进行热电路保护的应用包括家用电器、交通、船舶、配电盘、医疗设备、视听设备、电源和运动器械等。

磁断路器

磁断路器为大多数设计问题提供了精度和可靠性较高的成本效益型解决方案。

磁断路器的过流检测机理是只对被保护电路里的电流变化做出响应，由于其电流感应螺线管受环境温度变化的影响不大，因此磁断路器具有温度稳定性，不会像热断路器那样明显地受到环境温度变化的影响。

磁断路器没有预热阶段，因此不会减缓断路器对过载的响应速度，从过载结束到其复位之前没有冷却期。

可以从四个独立的方面对磁断路器的特性进行有针对性的调整：断路器所需的电路;跳闸点(以安培计);延迟时间(以秒计)和浪涌处理能力。对这些因素所做的调整对断路器短路分断能力的影响极小。一般而言，目前有三种跳闸时间延迟曲线各不相同的磁断路器可供选择：慢速、中速和快速。当对级联电路和判别电路中的断路器进行匹配时，这些可供选择的曲线为设计师提供了很高的设计灵活性。

此外，对于常常需要承受巨大涌入电流的设备，还可以选择具备特殊涌入结构的磁断路器。但是，当设备位置不稳定时，由于磁断路器的跳闸次数会因螺线管的运动受重力的影响而发生变化，此时热断路器或许是一个比较好的选择。

磁断路器的应用领域涵盖了很多市场，比如电信、船舶、电器、工业自动化和控制以及医疗设备。

通地漏泄保护器

通地漏泄保护器(如Carling公司的SmartGuard系列)的工作方式与磁断路器相同，能够提供用户定制的过载和短路保护级。此外，它们采用创新电子技术进行检测并避免通地漏泄。

除了少量漏泄外，返回电源的电流与从电源流出的电流数值相等。如果经过通地漏泄保护器后，电源流出和返回的电流值之差超过了漏泄灵敏度的设定值，则保护器将跳闸，且LED指示灯点亮，向操作人员发出提示，从而具备了“智能化”的特点。

LED指示灯清楚地显示了由于通地漏泄所导致的跳闸。这种保护有助于避免严重的设备损坏和火灾。其应用包括电阻和阻抗加热系统、电信、剧场照明、船舶控制台、办公设备、医疗设备、工业自动化和控制以及UPS系统。