突破电气低压电器揭秘系列-微型断路器篇(2)

7月 28, 2022 进入欧博官方网站

关于公司:突破电气,成立于1995年的中关村。数字基础设施关键产品生产商,国家级高新技术企业。为广大用户提供从“电网到芯片”之间的关键数字能源产品(网络能源产品、通信站点能源产品)以及产品全生命周期服务保障 。主营业务为电能管理产品、热能管理产品、信息技术与边缘计算设施产品、智能软件管理产品以及产品全生命周期服务。为来自数据中心基础设施、智慧城市、5G、数字交通、数字制造等领域客户提供优质产品与服务。

上篇文章,我们分别介绍了断路器的历史、微型断路器简介、电气符号标识和线路保护的工作原理几个方面的内容,本期会带大家从内部构造来深入了解微型断路器产品,一起来感受低压微型断路器机械结构的精妙之美。

下面我们对一个单极的微型断路器样品进行内部拆解,共同来感受工程设计的魅力。

下图说明了微型断路器的脱扣机制。断路器触点和旋钮的位置都可以很容易地看到,在“ON”和“OFF”状态。如下图所示,在ON状态下,触点位置(Contact position)上移动触点接触固定触点。

ON 状态下的电流路径如下图所示。火线拧在输入端子上,电流从输入端子流向与输入端子接触的固定触点,然后电流移动到动触点(因为在 ON 状态下它正在接触固定触点)。动触点通过一根粗电线连接到电磁阀的电磁线圈上。来自动触点的电流进入电磁线圈。最后到达输出端,在那里它被线路的中性线收集。

在下图中可以仔细观察开关或脱扣机制。该机制用于在电流超过允许限制时自动切断电流供应,从而防止对电器造成任何损坏。

让我们更详细地了解这个系统。下图显示了脱扣机构不同部分的闭合外观。螺线管的运动部分称为柱塞。它就像一个实心的半圆柱体,一端与锤子相连。可移动触点位于柱塞的稍上方并沿柱塞轴向移动。它不接触柱塞。

该机构的核心是电磁铁,它根据电动机构的原理工作。如前所述,线圈的一端通过一根粗线连接到可移动触点,以便电流在ON状态下通过它。螺线管的线圈是这样设计的,当通过它的电流在允许值范围内时,产生的磁力不足以拉动柱塞。当电流超过允许值时,磁力也会增加,这种磁力会将柱塞拉向线圈中心。

当柱塞移动时,它也会拉动可移动触点并迫使它与固定触点分离,从而使电路跳闸。动触头通过机械布置与旋钮连接,并迫使微型断路器旋钮下落。柱塞从电磁线圈内部连接到弹簧,当柱塞向线圈中心移动时,弹簧得到加载。在微型断路器脱扣后(即活动触点与固定触点分离,电流停止流动),弹簧将柱塞推回其正常状态,而不会干扰活动触点。

在进一步拆卸时,可以看到这个机械系统的不同部分。下图显示了切换机制的所有部分,后续图片将进一步对逐个主要元件进行详细说明。

下图显示了可移动触点与线圈的连接。 一根粗导线将电流从可动触点输送到线、柱塞(Plunger)的结构(电磁保护核心单元)

下图显示了弹簧加载机制的工作原理。一旦发生跳闸,连接到柱塞杆的弹簧将柱塞推回其静止位置。

脱扣时用于拉动旋钮的拆卸机械部件。当微型断路器跳闸时,使用这些机械部件连接到旋钮的可移动触点将旋钮拉到关闭位置。

下图显示了灭弧室在微型断路器中的位置。固定触点延伸到灭弧室。这样做是为了将电弧转移到断路器的内部。电弧被灭弧室分成更小的电弧。这些分段的较小弧具有非常小的潜在能量,因此会自然消散。

从拆解的全过程,估计各位读者能够找到童年拼搭积木的有趣体验,当这些奇思妙想的设计令人折服的同时,让我们再次向设计出这些伟大产品的工程师致敬!

突破电气的APISMOON曦月系列微型断路器,包括交流微型断路器GA6-63、GA10-63系列和直流微型断路器GD10-63 系列。可广泛适用于IDC数据中心及类似环境的交直流供配电系统。

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