一说到空气闸接反什么后果或者和什么是空气闸相关的话题,总是能引起关注,小编为你带来解。


空气开关接反有危险吗?

有朋友要求买一个ABB空气开关,根据标识应该是左火右零。物业电工按左零右火连接,说不会有影响。

请,这个有题吗?

这个题在解析时可以分解为两个相互关联的子题。我们看下图

图中蓝框标注的区域就是断路器。当然,这个断路器是用在低压配电室的,粉色框住的部分就和这个题有关。

留意这款断路器,我们发现它是四极的,三相线中的半圆和半方形标记表明这款断路器具有过载保护和短路保护功能。

特别注意

N线所在的极点没有任何保护,这里的断路器顶多具有隔离开关的功能。

因此,该断路器的接线方式属于3P+N型。考虑到N极在断路器内部,为了说明题,特意将N极触头画成断路器,但实际绘图时,应将N极触头画成隔离器。

注意两件事

1传入方向必须是从上到下。

2除非N线具有与相线相同的保护功能,且整定值也相同,否则断路器的相线接入极和N线接入极不得互换使用。

我们一一解释一下。

我们先来看第一个题的案。这个题涉及到断路器动、静触头的介电能力以及电弧的移动方式。

1

断路器动、静触头介电容量

我们看下图

这是一个微型断路器。其上侧为进线端,下侧为出线端。从图中我们可以看出,出端的机械复杂度超过了入端。

实际上,进线侧是断路器的静触头,出线侧是断路器的动触头。静触头的结构比较简单,散热条件较好,因此静触头侧的介电性能即绝缘性能优于动触头侧。

因此,如果断路器生产厂家的技术和设计水平比较低,如果线路反接,即将断路器的出线侧改为进线侧,则需要减小容量。降额后工作电流仅为额定电流的75%。例如,断路器的额定电流为100A,反向送电后的动作电流为75A。

对于设计更好的断路器,不需要降额。

这将在断路器的使用说明书或样本材料中说明。

如果需要从底部进线,除了使用具有底部进线功能且不降额的断路器外,有时还需要采取其他措施。例如电缆和母线槽搭接题等等。

需要指出的是,将进线方向弄错是开关设备制造厂新工程师的常见错误。

2

电弧如何在断路器内部移动

我们看下图

当断路器因短路而跳闸时,电路就会极化。图中上半部分为静触头,下半部分为动触头。图中左侧表示静触点为负极或阴极,右侧表示静触点为正极或阳极。我们看一下其中的弧线运动。

图1上图中左右两侧,由于动触头作分断运动,触头之间出现圆弧;

图2随着触头间隙增大,电弧也被拉长,中间部分在电场力的作用下向灭弧室弯曲。

图3左图中,电弧已离开触头,向灭弧室移动;右图中,我们可以看到电弧的阳极区已经离开了触头,而阴极区则粘在了动触头上;

图4经过一定时间后,动触头上残留的电弧阴极区离开触头,向灭弧室移动。

是什么原因?

当断路器的触头打开时,会产生电弧,极间电阻增大。电弧在两极上以及熔融金属及其蒸气上形成电弧斑点,此时的电弧称为金属电弧。金属电弧是由金属蒸气离子支撑的,我们称之为金属相电弧。

金属相电弧的直径较大,电弧基本不动。当电弧随着接触距离的增加而拉长时,在外磁场的作用下,周围的气体进入电弧,使电弧中心的温度升高,电流向中心集中,电弧变得更细,电弧变成气相电弧。这时,电弧就有了运动的可能性。

我们知道,低压电器都有灭弧室,电弧如果进入灭弧室,必然会遇到各种拐角和台阶。这些拐角和台阶对圆弧的运动有什么影响?

一位名叫RMichal的著名学者研究了弧根运动的机理,得出的结论是

1、阳极弧根具有跨越障碍物的能力。也就是说,阳极电弧可以跳过台阶和间隙。

2、阴极弧根的运动必须是连续的,且只能沿屏障表面运动。

这种现象有点像男孩和女孩。男生遇到障碍可以跳过障碍,女生却只能老老实实的沿着地面走。当电弧遇到台阶时,阴极弧根会从台阶底部沿着立面爬到台阶顶部并继续向前移动,而阳极弧根会直接跨越,因此电弧不可避免地会倾斜并停滞不前。

我们再看一下上面的弧线运动图。图中绿色部分下部动触头为电弧阳极。

从第一条电弧到弧根进入灭弧室,可以看到阳极弧根的运动没有任何题,已经成功越过动触头与灭弧罩之间的台阶。

图中红色部分下方的动触头为电弧阴极。

从第一幅图到第三幅图我们可以看到,电弧的阴极弧根始终随着动触头一起移动,而第四幅图中,阴极弧根穿过台阶进入灭弧室。

看到这里,相信大家都会想,这对具体的断路器能产生什么影响呢?

案是与断路器进线位置有关。

我们看下图,是ABB的Emax框架断路器的简化结构图

如果我们将电源进线侧连接到断路器的出线侧,则可能会出现如右图所示的50%。

若断路器进线方向为上进线,其动触头在下。当触头打开时,无论阴极处于静触头还是动触头,电弧都能较顺利地进入灭弧室;反之,如果断路器的进线为向下进线,则电弧进入灭弧室的时间会晚于前者,即电弧会有死区时间。

这样一来,断路器上下进线的质量很大程度上与断路器的制造技术有关。

对于家用断路器,最好不要使用下部进线。如果必须降低进线,则必须减少容量。

对于进口或合资断路器,如施耐德、西门子、ABB断路器,上下进线容量相同,无需降额。

在这里,我们再次看到了中国制造的不足。中国制造还有很长的路要走。

综上所述,不建议将进线电源连接到断路器的出线侧。

对于电流规格较大的低压断路器,如框架断路器,其载流量较大,电流可达数千安培。由于断路器温升较高。如果确实要反接进线,必须仔细查看所选断路器的样本,确保不需要降额。

我们来看第二个题的案,这也是题的核心

双极开关中相线和中性线位置互换会出现什么样的题?

我们知道,低压双极断路器N极或四极断路器N极的脱扣能力是用相线脱扣能力的百分位来定义的。一般为25、50、75和100。

对于ABB的微型多极断路器,每极的脱扣能力是一致的,是否可以互换也没有关系。

我们看下图

我们可以清楚地看到,该表并没有解释N极和相极脱扣能力的差异。

极这个词英文称为Pole,所以我们把1极的断路器称为1P,而2极的断路器自然就称为2P,同样还有3P和4P。

对于1P转3P的断路器,其内部线路保护脱扣能力是一致的,但如果是1P+N或3P+N,情况就不同了。N很可能除了隔离开关的功能外,没有任何线路保护!在实际使用中,必须明确N极的保护脱扣功能。

现在让我们仔细看看题图

图中红色相线接N极,蓝色N线接相极。正如题所说,接线颠倒了。另外,图中并不清楚电线是从底部进入还是从顶部进入。如果从底部进线,题就更大了。

我下载了该开关的图片并放大,以便我们可以仔细查看其面板描述。规格不影响规格。图片如下

注意开关的符号,在C16字的右侧我们可以看到,左边的相极图表示它有短路保护和过载保护,而右边的N极图是只是一条直线。可见N极仅具有隔离开关的功能。根本没有短路保护和过载保护功能。

综上所述

对于ABB的微型断路器SN201LC32来说,它是1P+N型断路器,其相线和N线位置不能互换。一旦相线接入N极,开关就不再具有线路保护功能。

因此,有必要尽快将相线和N线更换回正确位置。

添加内容

很多网友建议,从断路器的N线引入L线后,由于串联电路各处电流相等,不会影响断路器的保护。为此,特意添加这一部分进行说明。

我们看下图

图中断路器均为1P+N

从图中我们可以看到左边的QF1是普通端口引相线,而右边的QF2是从N线端口引出相线。

首先注意几点

1、家庭组装电网的接地系统为TN-C-S。也就是说从电源引出的PEN线在进入家中之前先接地,然后分成N线和PE线进入家中。

2、用电负载外露的导电部分必须接地,即接到PE线上。

3、发生单相接地故障时,由于TN-C-S属于大电流接地系统,接地电流相对N与短路电流非常接近,因此单相接地故障保护装置是一个断路器。

4、家庭组装电网总入口处还可以安装漏电保护器,提高人身安全防护能力。

现在分析

先看左图图中接线方向是正确的,因此断路器相线的释放可以保护线路。

当用电负载露导电部分发生单相接地故障时,由于其外壳与PE相连,故故障电流的路径为断路器中用电负载露导电部分的PE线相线回路,因此断路器必须进行保护动作。

再看右图图中接线方向相反,即相线从断路器的N线端子引入。

1、我们看到,电流离开用电负载时,是从断路器下桩头进入断路器,即进线方向是从下往上,违反了进线方向线必须是从上到下。因此,断路器必须降低容量使用。

2、当电气负载露导电部分发生单相接地故障时,故障电流方向为断路器N线回路电气负载露导电部分的PE线。可以看到,这条路径根本没有线路保护能力。

如果配电网中不接漏电开关,则整个系统将完全失去保护,必将发生严重的电气火灾事故。

3、如果断路器的出线侧发生相对N的短路事故,虽然看上去断路器可以进行正常的保护动作,但由于断路器需要减容使用,断路器的电气寿命可能会因触点失效的原因而降低。

结论是无论如何,千万不要反转1P+N断路器的进线方向!


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