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空气开关原理是什么,为何叫空气开关,与漏电开关有什么区别

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用电安全不容忽视,在选择电器或设备时,安全是首要考虑的问题,当电源波动或过电流过大时,会导致过载或短路致使设备损坏,因此,有必要安装一个装置作为安全元件,为电气装置或电路提供保护。

保险丝是早期最常用的电路保护器件之一,保险丝形状为金属线或金属条,当电流过大或短路时保险丝会被熔化,起到中断电流保护设备的作用。

如今,简单的保险丝已经被各种更智能的断路器所取代,空气开关就是常用的一种电路保护设备。

什么是空气开关

当家中电路发生短路或电流过大时,如果没有安装合适的断路器,这些设备就会被烧毁并导致火灾事故,空气断路器就能保护家中洗衣机,烤箱,冰箱等电器。

空气开关又叫空气断路器,属于一种提供过流保护的小型跳闸开关,是断路器的一种,只要电路中电流超过额定数就会自动断开,空气开关是低压配电系统中非常重要的一种装置,主要用于保护住宅,商业和工业电气系统中的电器。

其具有控制和多种保护功能于一身,除能完成接触和分断电路外,还能对电路或电气设备发生的短路,严重过载及欠压等进行保护,同时也可以用于不频繁启动电路。

空气开关的特点

空气开关是一种自动开关,当过大的电流流过电路时会自动断开,电路正常后又可以重新连通,不需要更换配件,而保险丝一旦它被熔断,就必须更换或重新接线,这也是在大多数电路中使用空气开关作为保险丝替代品的主要原因,此外,每当电路出现故障时,空气开关会自动关闭,这可以轻松检查到设备的故障。

并且空气开关相对安全,它是由绝缘材料制成的电磁开关装置,可以快速恢复供电,并且不需要更多的维护成本,空气开关短路的反应速度极快,它会在不到三毫秒的时间内完成跳闸断电。

空气开关的工作原理

整个空气开关主要由触头装置,灭弧装置,脱扣机构,传动装置和保护装置五部分组成;其中的灭弧装置是由绝缘格栅组成,用于分离和熄灭所产生的电弧,脱扣机构是由两套组成,一套是双金属片脱扣器,另一套是电磁脱扣器。

当工作正常时,电流进入空气开关后经过电磁线圈,再经过双金属片,最后流出整个空气开关,由于所产生的发热量有限,并不会超过脱扣部件所设定的上限,所以也并不会触发内部的任何装置。

当线路发生严重过载电流时,就会产生大量的热,超过金属片设定上限时,就会变形向上弯曲,推动杠杆与锁扣脱开,切断电源,起到超载保护的作用。

而当电路发生短路时,空气开关中的电流会瞬间增加几十倍,此时电磁线圈中的磁场也会增大,电磁脱扣器产生足够大的吸力,将连接杆吸合并撞击杠杆,使搭钩与锁扣脱开,实现切断电源。

并且断开连接的瞬间会产生电弧,那么这个电弧会有影响吗,怎么才能消失呢,之所以叫空气开关,就是跟这个电弧有一定关系。

为什么叫空气开关

在电路连接和断开时,都会产生危险的电弧,它不但会损坏接触点,还会延长断开电路的时间,所以人们采用各种办法消灭电弧,而空气开关就是采用空气作为灭弧介质,所以就将其称为空气开关。

这两种脱扣机构在断电过程中,也都会产生电弧,这就需要将其迅速熄灭,当电弧产生后就会进入到由很多绝缘材料组成的隔断中,首先实现对电弧的分割,当电弧继续沿着隔断前进时,就会变得越来越弱,最后完全熄灭在灭弧装置内。

意思就是在里面把电弧拉长了,让它在空气中自然冷却,直至熄灭,所以跟空气有关系了。

空气开关与漏电开关的区别

其实很多人会将空气开关与漏电开关混淆,漏电保护器俗称漏电开关,它的作用是当电路设备发生漏电情况时,对有危险的人身进行触电保护,除了保护人身安全,漏电开关也有短路保护的功能,可以保护电线的短路问题。

一般来说,空气开关可以做总开关,再从它分接到各个漏电开关,每个漏电开关分出去作为一个回路,空气开关有过流保护,短路保护功能,能实现自动跳闸,空气开关也有漏电型,但漏电开关不能代替空气开关。

最直观的理解就是功能上,虽然两者看起来差不多,但空气开关主要是保护电器过载,相当于保险丝的功能,漏电开关主要是防止触电,如果发生短路,它们俩都有保护功能,现在也有空气开关带漏电保护功能,等于是合二为一了。

另外从外观上也很好区分,在漏电开关上有一个明显的按钮,旁边写着每月按一次。

为什么要按呢,主要是检测一下这个漏电保护器是否有故障,能不能正常使用,万一出现故障,发生触电了,那是非常危险了。

我估计,真按的人不多吧,包括小编我,从今天开始,每月按一次是有必要的,一定要记住了。

参考资料:维基百科,必应

文中gif截取自Youtube《MCBs, how do they work?--Lesics》《How Does a Miniature Circuit Breaker (MCB) work?--Explorer》

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