純干貨:微型斷路器的選型及ABB SH200系列拆解分析
大家好,我是夢想是個豬,今天為大家詳細(xì)解析一下ABB微型斷路器SH200/GSH200系列的選型及拆解分析。
什么是微型斷路器?
但凡是規(guī)范的家裝電氣系統(tǒng),都會用到家居配電箱,根據(jù)《住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ242-2011第8.4條的規(guī)定,每套住宅設(shè)置不少于一個家居配電箱。

家居配電箱的供電回路配置也有規(guī)范,每套住宅設(shè)置不少于一個照明回路;裝有空調(diào)的住宅應(yīng)設(shè)置不少于一個空調(diào)插座回路;廚房應(yīng)設(shè)置不少于一個電源插座回路;裝有電熱水器等設(shè)備的衛(wèi)生間應(yīng)設(shè)置不少于一個電源插座回路;除廚房、衛(wèi)生間外,其他功能房應(yīng)設(shè)置至少一個電源插座回路,每一回路插座數(shù)量不宜超過10組。家居配電箱應(yīng)裝設(shè)同時斷開相線和中性線的電源進線開關(guān)電器,供電回路應(yīng)裝設(shè)短路和過負(fù)荷保護電器,連接手持式及移動式家用電器的電源插座回路應(yīng)裝設(shè)剩余電流動作保護器。

而在配電箱里,我們一定會看到一排或者多排這種控制設(shè)備,這些就是微型斷路器。
微型斷路器其實是一個較為寬泛的統(tǒng)稱,簡稱MCB( Micro Circuit Breaker/ Miniature Circuit Breaker ),指的是能接通、承載以及分?jǐn)嗾k娐窏l件下的電流,也能在規(guī)定的非正常電路條件下接通、承載一定時間和分?jǐn)嚯娏鞯囊环N機械開關(guān)電器。這是建筑電氣終端配電裝置引中使用最廣泛的一種終端保護電器,主要用于125A以下的單相、三相的短路、過載、過壓等保護,包括單極1P,二極2P、三極3P、四極4P等四種。
我們常說的空氣開關(guān)、短路器、漏電保護器等,都屬于微型斷路器這個范疇。
微型斷路器如何選擇?

我手里的這四種都屬于微型斷路器的范疇,包括了空氣開關(guān)斷路器和剩余電流動作斷路器兩種,也是家裝中最常用到的兩種微型斷路器。

其中這兩個分別為1P和2P空氣開關(guān)斷路器,也就是俗稱的空氣開關(guān)??諝忾_關(guān)斷路器是一種只要電路中電流超過額定電流就會自動斷開的開關(guān),其工作原理是當(dāng)線路發(fā)生一般性過載時,過載電流雖不能使電磁脫扣器動作,但能使熱元件產(chǎn)生一定熱量,促使雙金屬片受熱向上彎曲,推動杠桿使搭鉤與鎖扣脫開,將主觸頭分?jǐn)?,切斷電源。?dāng)線路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載電流時,短路電流超過瞬時脫扣整定電流值,電磁脫扣器產(chǎn)生足夠大的吸力,將銜鐵吸合并撞擊杠桿,使搭鉤繞轉(zhuǎn)軸座向上轉(zhuǎn)動與鎖扣脫開,鎖扣在反力彈簧的作用下將三副主觸頭分?jǐn)?,切斷電源?/p>
這兩個則分別是1P+N和2P剩余電流動作斷路器,也就是俗稱的漏電保護器或者漏電開關(guān)。主要是用來在設(shè)備發(fā)生漏電故障時以及對有致命危險的人身觸電保護,具有過載和短路保護功能,可用來保護線路或電動機的過載和短路,也可在正常情況下作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換啟之用。

這兩種之間最大的區(qū)別在于,空氣開關(guān)斷路器是在電路受到過載、短路等異常情況時,用于快速地切斷電源以保護電器設(shè)備不受損害。而漏電保護器則是在電路出現(xiàn)漏電時,自動切斷電源以保障人身安全。

我們在購買微型斷路器時會遇到這么一些專有名詞,比如1P、1+N、2P等,這分別是什么意思呢?這個P代表的其實就是極,通俗的可以理解為電源接入線的相數(shù)。極數(shù)越多占據(jù)的空間位置越大,一般情況下1P微型斷路器寬度為17.5-18mm,那么相應(yīng)的1+N和2P就是兩倍寬度,以此類推即可。需要了解的是,1P為單進單出僅控制火線, 1P+N則是雙進雙出同時控制火線、零線,但是只保護火線,2P則可以接二個火線,也可以接一零一火,同時控制和保護火線和零線,一般來說照明回路選擇1P,其他供電回路選擇1+N或者2P。

除了P之外,還有一些重要的技術(shù)參數(shù),一般都可以從產(chǎn)品型號中進行識別。以我手里這個ABBSH201 C20為例,我們可以分析一下,其中SH201為產(chǎn)品系列,屬于SH200系列,這個系列的額定分?jǐn)嗄芰?kA,也就是指當(dāng)線路中發(fā)生 6000A的故障電流時,斷路器能安全的切斷電路而不發(fā)生觸頭粘連、爆炸等,這是它的極限分?jǐn)嗄芰Γ?01中的1表示為1P,C表示脫扣特性,20表示額定電流20A。

在標(biāo)準(zhǔn)GB10963中,根據(jù)斷路器的脫扣特性不同分為B、C、D型斷路器,不同的脫扣特性主要是根據(jù)斷路器的應(yīng)用場合不同而制定的,我們家裝主要用的就是C型斷路器。

斷路器額定電流的選擇一定要符合用電要求,電流選擇太大,即便發(fā)生過載,也不會跳閘,起不到保護的作用,存在電器損壞、線路燒毀的風(fēng)險,電流選擇太小,斷路器會經(jīng)常跳閘,影響日常生活,所以,斷路器的額定電流是一個需要重點考慮的參數(shù)。

額定電流選擇需要考慮線路導(dǎo)線的允許電流和負(fù)載的功率大小,一般家庭總開常用電流規(guī)格是40-63A,分支路常用電流規(guī)格是16-32A。另外在斷路器選取時還要考慮到回路導(dǎo)線的電流承載能力。通常來說,1.5平方的線路配備C10、2.5平方的線路配備C16或C20,4平方的線路配備C25或C32,而配電箱內(nèi)總線則選擇C40或C63即可。
ABB微型斷路器拆解分析

說到微型斷路器,有一個絕對繞不開的品牌,這就是ABB,作為世界上第一臺微型斷路器的發(fā)明公司,ABB的的微型斷路器在各行各業(yè)都有非常廣泛的應(yīng)用。

我手里的SH200系列采用了不帶臺肩設(shè)計,這樣就大大的增加了配電箱內(nèi)的工作空間,就算是再極端擁擠的箱體內(nèi),也可以很方便的接線,而且經(jīng)過優(yōu)化后的外形設(shè)計很符合我們的實際接線習(xí)慣,安全性上也有不小的提升。


這個系列還設(shè)計了具有專利的底部安裝卡,這也是目前市場上唯一不需要借助螺絲刀就可以很方便的進行拆卸的微型斷路器,尤其是一大排斷路器通過匯流排并裝在DIN導(dǎo)軌上的時候,這一設(shè)計的優(yōu)勢就更加明顯了,我們可以快速的將其中任意一極斷路器非常方便方便的拆卸下來。

而采用了一體化設(shè)計的GHS200系列則整體體積相當(dāng)京湊,這也是目前主流產(chǎn)品中唯一可以達到63A的兩模數(shù)漏電斷路器,這個系列具備了漏電保護和電流保護,極大的提高了漏電連接的可靠性和安全性,同時過電壓保護功能充分的減少了過電壓帶來的危害,能夠很好的滿足人身防護和火災(zāi)防護等多種防護要求。

相信很多購買微型斷路器的朋友應(yīng)該對這種產(chǎn)品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)很好奇,這是我從網(wǎng)上找到的ABBSH200系列的內(nèi)部結(jié)構(gòu),當(dāng)然了,紙上來得終覺淺,所以我決定自己拆開一個進行更細(xì)致的研究。

ABBSH200系列采用的是鉚接方式組裝,所以需要借助電鉆進行破壞性拆卸。

將鉚釘鉆開后就可以輕松打開這款斷路器上下殼體看到內(nèi)部結(jié)構(gòu),對比從網(wǎng)上找到的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,其結(jié)構(gòu)是一模一樣的,微型斷路器是設(shè)計非常精細(xì)、精巧的機電產(chǎn)品,任何一個零部件達不到要求都實現(xiàn)不了保護的作用。

這是急速滅弧系統(tǒng),滅弧是斷路器的一個重要應(yīng)用之一,這是因為電弧不僅會對設(shè)備線路造成破壞,甚至還會影響人身安全,所以滅弧是非常有必要的。微型斷路器采用的是柵片滅弧法,當(dāng)觸頭分離時,造成的電弧在電動式力的作用下被送入一組金屬材料柵片中而被切分折數(shù)段,相互絕緣層的金屬材料柵片的每一片都等同于一個電級,因而就會有很多個陽陰極壓降,從而使電弧沒法再次保持而熄滅。

這是短路保護電磁脫扣器,也是微型斷路器中最核心的部件之一,通過精密計算獲得正確的電磁力和彈簧力,這樣才能讓短路保護電磁脫扣器起到良好的磁保護作用,磁線圈過多或過少,都會導(dǎo)致磁保護不能準(zhǔn)確及時,從而影響到保護效果。

起到過載保護的雙金屬片裝置,這是微型斷路器的關(guān)鍵部件,通過雙金屬片在熱的作用下產(chǎn)生的變形控制電路的過載和斷路保護,從圖上可以清晰的看到這個裝置是由兩層不同材質(zhì)的金屬片緊密連接在一起的,兩層金屬的熱膨脹系數(shù)不同,所以伸長量也不同,雙金屬片產(chǎn)生彎曲變形后,靠其變形的熱彈性位移量達到控制電路的通斷。

接線端子用的是黃銅沖壓件,并且從細(xì)節(jié)上可以看到,接線端子上沖壓了密集的細(xì)小凸點,在固定電線的時候可以起到增強摩擦力的作用。
通過拆解可以發(fā)現(xiàn),ABBSH200系列微型斷路器內(nèi)部金屬件全部都是采用了覆銅板沖制,甚至電磁脫扣器的套管都是采用金屬制成,整體細(xì)節(jié)確實非常不錯,從這一點講,這個系列的品質(zhì)確實相當(dāng)好。

微型斷路器的阻燃能力也是非常重要的,ABBSH200系列微型斷路器的外殼材料應(yīng)該是阻燃PC料,經(jīng)過實際燃燒測試,用打火機大火可以將外殼材料燒化,松開打火機后,燒化的外殼材料并沒有被點燃,由此可見其阻燃能力確實很強。
相信通過上述內(nèi)容,大家對微型斷路器有了比較清晰的認(rèn)知及不同類型的微型斷路器具體作用,也大致了解了在裝修的時候如何選擇合適的型號,從我手里的這幾款A(yù)BB微型斷路器SH200/GSH200系列的設(shè)計及內(nèi)部結(jié)構(gòu)看,確實相當(dāng)不錯,是可以很值得信賴的產(chǎn)品。