一、過(guò)載保護(hù)的基本原理
過(guò)載保護(hù)的核心邏輯是 **“電流 - 時(shí)間特性"**:當(dāng)電路電流超過(guò)斷路器額定電流(I?)時(shí),斷路器不會(huì)立即動(dòng)作,而是根據(jù)過(guò)載電流的大小延遲一定時(shí)間后跳閘 —— 過(guò)載電流越大,延遲時(shí)間越短(反時(shí)限特性)。這一特性既避免了短時(shí)沖擊電流(如電機(jī)啟動(dòng))導(dǎo)致的誤動(dòng)作,又能在持續(xù)過(guò)載時(shí)可靠保護(hù)電路。
例如:若斷路器額定電流為 100A,當(dāng)電流達(dá)到 120A(1.2 倍 I?)時(shí),可能延遲數(shù)分鐘跳閘;而當(dāng)電流達(dá)到 150A(1.5 倍 I?)時(shí),可能僅延遲數(shù)十秒跳閘。
二、過(guò)載保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式
施耐德不同類(lèi)型的斷路器通過(guò)不同結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù),主要分為以下兩類(lèi):
1. 熱磁式脫扣器(用于微型、部分塑殼斷路器)
過(guò)載保護(hù)核心:由雙金屬片構(gòu)成的熱脫扣元件。
當(dāng)電路過(guò)載時(shí),電流流過(guò)雙金屬片(由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬粘合而成),雙金屬片因發(fā)熱彎曲,推動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作,切斷電路。
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,無(wú)需外部電源,適用于對(duì)保護(hù)精度要求不高的場(chǎng)景(如住宅、小型商業(yè))。
典型系列:微型斷路器 iC65、EA9 系列,塑殼斷路器 EZD 系列等。
2. 電子式脫扣器(用于中塑殼、框架斷路器)
過(guò)載保護(hù)核心:通過(guò)電流傳感器(如霍爾元件)檢測(cè)電路電流,經(jīng)電子芯片計(jì)算后,當(dāng)電流超過(guò)設(shè)定閾值且持續(xù)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí),觸發(fā)脫扣器動(dòng)作。
特點(diǎn):保護(hù)精度高(可精確設(shè)定過(guò)載電流倍數(shù)和延遲時(shí)間);
支持可調(diào)特性(如長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)),可與上下級(jí)保護(hù)配合實(shí)現(xiàn)選擇性;
部分型號(hào)帶通信功能,可遠(yuǎn)程監(jiān)控過(guò)載狀態(tài)。
典型系列:塑殼斷路器 NSX 系列(帶 Micrologic 脫扣器)、框架斷路器 MT 系列等。
三、過(guò)載保護(hù)的關(guān)鍵特性參數(shù)
長(zhǎng)延時(shí)過(guò)載保護(hù)(I??)
針對(duì)持續(xù)輕微過(guò)載(通常為 1.05-6 倍額定電流),動(dòng)作時(shí)間隨電流增大而縮短,符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(如 IEC 60898、IEC 60947)的反時(shí)限曲線。
過(guò)載保護(hù)的可調(diào)性
熱磁式脫扣器:通常不可調(diào),適用于固定負(fù)載場(chǎng)景;
電子式脫扣器:可通過(guò)旋鈕或軟件設(shè)定額定電流(I?)、過(guò)載倍數(shù)(如 1.0I?、1.2I?)及延時(shí)時(shí)間,適應(yīng)不同負(fù)載特性(如電動(dòng)機(jī)、照明、動(dòng)力回路)。
與短路保護(hù)的協(xié)同
過(guò)載保護(hù)(長(zhǎng)延時(shí))與短路保護(hù)(短延時(shí)、瞬時(shí))共用脫扣機(jī)構(gòu),但觸發(fā)閾值和動(dòng)作時(shí)間不同:過(guò)載保護(hù)針對(duì) “小電流、長(zhǎng)時(shí)間",短路保護(hù)針對(duì) “大電流、瞬時(shí)",兩者配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的全面保護(hù)。
四、應(yīng)用中的注意事項(xiàng)
匹配負(fù)載類(lèi)型
對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)載,需考慮啟動(dòng)時(shí)的短時(shí)過(guò)載(通常為 6-8 倍額定電流),斷路器過(guò)載保護(hù)的延遲時(shí)間應(yīng)大于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間,避免誤跳閘(可選擇帶 “電動(dòng)機(jī)保護(hù)" 特性的脫扣器)。
對(duì)電阻性負(fù)載(如加熱設(shè)備),過(guò)載電流較平穩(wěn),可選擇標(biāo)準(zhǔn)反時(shí)限特性。
上下級(jí)選擇性配合
確保下級(jí)斷路器過(guò)載跳閘時(shí)間短于上級(jí),避免上級(jí)斷路器誤動(dòng)作導(dǎo)致大面積停電。例如,下級(jí) NSX 斷路器過(guò)載延時(shí)設(shè)定為 10 秒,上級(jí) MT 斷路器設(shè)定為 30 秒。
環(huán)境溫度影響
熱磁式脫扣器的雙金屬片受環(huán)境溫度影響較大:環(huán)境溫度過(guò)高時(shí),即使電流未達(dá)過(guò)載值,也可能因散熱不良導(dǎo)致誤動(dòng)作,需根據(jù)安裝環(huán)境(如配電箱內(nèi)溫度)選擇降容系數(shù)。