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电路保护器究竟是个什么鬼?时间:2019-08-10 电路保护器究竟是个什么鬼?
电路保护器,CP:circuit protector(不是网络用语couple夫妻哦~)。 顾名思义,就是用来保护电路的一种电气设备。那它是保护电路哪部分或者保护什么功能呢? 它既不是漏电保护,也不是过压保护,更不是浪涌保护。 它的外形很接近我们所熟知的空开。没错,它的确有跟空开类似的短路保护功能。 那你肯定会问,我都有空开了,我都有低压断路器了,为什么还要个空开呢?不是多此一举吗? 首先,让我们从结构上来看下电路保护器CP的设计原理和动作功能。 如下图示CP主要由1把手、2切换机构、3触点、4灭弧室、5电磁液压机构、6壳体等六部分组成。看起它跟空开一样有把手用于复位, 一样有触点导通回路,一样有断开功能。 难道仅仅多了一个灭弧室? 错!它的关键核心部件就在于5电磁液压机构。这是一个封闭的铜轴里面灌上了硅油,中间有一个铁芯柱塞,外面有围绕数圈的铜线的部件。显然,聪明的你会才出来这是利用电流通过的时候,产生磁力并拉动铁芯往上,到达顶部的时候,因为靠近上不衔铁,就是突然增大吸力,导致衔铁动作,利用杠杆机构将触点脱扣,断开短路回路的作用。 但是,因为有了硅油,它的功能就不止于此,硅油起到了缓冲作用, 所以CP就有了延时功能,就有了低速、中速、高速断开的型号区别。下面的4个图例展示了电路保护器在四种不同情况下的状态和动作过程: 状态D的功能几乎与空开一样,这时因为短路电流瞬间太大,电磁力很大, 基本可以忽略硅油和弹簧的阻力,直接吸合衔铁并断开触点和回路。 状态B的不同程度的时间过程(中低高速选择),可以允许回路中的电机正常启动等正常的感抗。 而状态C则因为长期的过电流,导致断开,就可以保护关键敏感元件或者昂贵的电路和板子避免长期大电流导致温升、元件老化, 过早寿命失效等因素。
我们总结一下电路保护器CP和空开CB的区别: 电路保护器和低压断路器CB:circuit breaker CB或者俗称空开,他们都具有短路保护的一般目的,但是应用,特性和保护形式是不同的。 目的:空开/断路器CB设计用于保护线路免受短路的影响,而电路保护器CP则能够保护单个的电子线路或单个设备免于短路影响,保护螺线管,或电机,电脑板等因过载等导致长期大电流(但小于短路电流)导致设备过热。 型式:虽然断路器CB旨在保护线路,但CP用于保护整个元件或设备,因此需要各种断开功能,例如瞬时,高速,中速和低速。 下图显示了一个典型的CB断路器和CP电路保护器之间的区别。
下图显示了从电流和时间轴上,微断MCCB和电路保护器CP的区别:
举个栗子,保护原理详细case介绍: 假设你有一套定制的控制系统,PCBA有工业CPU等一些列昂贵的组件,来控制电机等输出设备,正常额定工作电流是5A, 电机启动或者感控回路偶尔会有瞬间电流达到10A,而我们要求短路保护在16A以上。 如果你选用了一个16A的空开, 那么系统电流超过16A时,空开断开,能够整个控制系统和电机。 但是如果系统超负荷运转, 电流长期保持在10A,但又打不到空开的切断值呢? 这时候系统就有可能过热,或者使用设计寿命缩短, 或者最终还是会宕机, 而有些系统因为没有预测性早期诊断和防护,一旦宕机则损失惨重,尤其是连续型大型作业如石油石化、钢铁冶炼等行业, 并且重新启动也将耗时费力, 中间宕机的损失也是非常巨大。这就需要一个能够防护过热,长期过电流保护的利器。 那我们来看下, 如果我们选择一个慢速断开的电路保护器CP又会怎么样呢? 假设我们选一个超过10A 并且10秒以上就会断开的CP。 当系统正常启动或者电机启动时, 瞬间的大电流10A产生,CP不会动作, 因为时间很短,所以整个系统可以正常启动,或者说能够允许系统有瞬间的浪涌发生,即状态A的情况。 而如果一旦发生短路,则CP会跟空开一样,直接脱扣断开整个回路保护系统, 也就是状态D的状态。 而如果由于某种原因,导致系统电流增大或者电机电流增大,譬如10A,这时候会在一段时间内(10秒)保持接通状态, 当超过10秒,柱塞克服硅油阻力上升并且吸合衔铁,则会断开整个系统。也就是状态C, 这样就保护了整个系统避免长期发热或者异常原因, 工作人员就可以早期排查, 进行预防性维护, 提升系统运行时间和寿命,减少宕机和提高产能。 由此可以看出,CP比CB功能更强大,保护更全面,适用于需要精密保护的场合,更适合工业。 而空开,则价格低廉,更适用于民用建筑和一般设备保护。 GCP系列电路保护器可以被广泛应用于半导体设备、高端机床、工厂自动化、仪表板、工业机器人、食品与饮料、电子产品、以及电信基站等。 以班宁传感技术有限公司代销的霍尼韦尔GCP系列电路保护器为例,它具有成本效益的开关设备组合而成,是您保护昂贵电路的优选方案。其安装方法和安装方案的选择范围广,给你的各种具体应用带来了灵活性。对于需要体积小,强制断,重复精度好,可靠性高和使用寿命长的应用,GCP系列电路保护器是理想的选择。用户可以选择从0.1A到40A大小不等, 速度不等(I瞬断、H高速、M中速、L低速),以及交直流多种选择。霍尼韦尔的制造设备与工艺,优质材料,被证明可靠的开关技术和设计确保了其性能稳定和工作精确。具体针对被保护设备的电流等级及曲线选型咨询请联系班宁(南京)传感技术有限公司,电话:400 7181 886。
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