微型断路器常见类型_电路示例图_优缺点

使用电气设备或电器时，安全是主要考虑的问题，因为每当过大的电流流动或功率波动时，就会对电器造成损害，并可能导致短路或过载。因此，有必要集成保险丝或MCB（微型断路器）等器件来保护电路或设备免受过电流影响。

虽然保险丝是最常用的用于保护电路的安全器件，但目前保险丝已被微型断路器取代，因为它是一种小型、非常高效的设备，并且还提供更好的安全性和控制。目前市场上有多种具有10KA – 16KA分断能力的MCB，用于商业、工业和家庭应用。

基本概念

微型断路器（MCB）是一种电磁装置，用于当流过其的电流超过设定值时自动断开电路。如果需要的话，MCB也可以像普通开关一样打开和关闭。这些设备的直流电源额定电压为220伏，而对于交流电源，额定电压为240/415伏，包括不同的短路电流能力。微型断路器执行各种功能，例如本地控制开关、特定电器或设备的过载保护装置以及隔离开关以防止错误。微型断路器原理图如下所示：

微型断路器的工作原理是检测整个电路中的电流，如果电流超出最高设定范围，则会自动跳闸并中断电路。

主要参数

微型断路器的参数介绍通常包括以下几个方面：

1. 额定电流（Rated Current）：MCB的额定电流是指它可以正常运行的最大电流值。通常以安培（A）为单位进行表示，常见的额定电流值有6A、10A、16A、20A、32A等。选择合适的额定电流要根据电路负载和设备的实际需求来确定。

2. 断路能力（Breaking Capacity）：MCB的断路能力表示它能够承受并切断的最大故障电流。通常以短路电流值为单位进行表示，常见的断路能力有4.5kA、6kA、10kA等。高断路能力的MCB能够处理更高的故障电流，提供更可靠的保护。

3. 额定电压（Rated Voltage）：MCB的额定电压是指它可以正常工作的最大电压值。通常以伏特（V）为单位进行表示，常见的额定电压有230V、400V等。选择合适的额定电压要考虑电气系统的电压等级。

4. 极数（Number of Poles）：MCB可以有不同数量的极数，包括单极、双极和三极等。单极用于单相电路，双极用于两相电路，三极用于三相电路。

5. 动作特性（Tripping Characteristics）：MCB的动作特性表示在不同故障条件下，MCB的触发时间和动作方式。常见的动作特性包括B型、C型和D型，分别用于不同的负载和应用场景。

6. 脱扣方式（Trip Method）：MCB的脱扣方式表示断路器触发后，是否需要手动复位或自动复位。

7. 隔离功能（Isolation Function）：有些MCB具有隔离功能，可以将电路完全隔离，以便进行维护和修理。

这些参数对于正确选择适合的微型断路器非常重要。在安装和使用MCB时，必须遵循厂家提供的规格和指南，并确保MCB的额定电流和断路能力能够适应实际应用的负载要求，以提供可靠的电气保护。

电路图

负载共用中性点的单极微型断路器的连接图如下所示。在该电路中，微型断路器用于保护电气设备或电路免受两种主要危险电气故障的影响。短路故障和过载故障。这些微型断路器通常有各种额定电流，如6A、32A、16A、10A等。单极微型断路器用于所有单独负载中性点相互连接且微型断路器通过相线连接的地方。

制作此连接图所需的组件主要包括6A、16A、16A和32A的微型断路器以及负载，该电路的连接如下：

首先，需要选择一个具有适合你负载的正确额定值的微型断路器。确保微型断路器的输入和输出侧可以打印或写在断路器上。如果微型断路器上没有提到输入和输出，则可以连接输入下端和输出上端。

如果你有各种负载并且它们通过公共中性点连接，则可以构建如上所示的电路。

在上图中，我们可以注意到所有单独的负载都连接到一个公共中性点，但每个负载都有一个单独的单极微型断路器。一旦负载发生任何短路故障/过载，则该负载的断路器就会跳闸，其余负载将正常工作。你还可以观察到，一些负载通过相似的额定值连接，而一些负载根据要求通过不同的额定值连接。

常见类型

微型断路器分为不同类型，如下所述。

1、B型断路器

B型断路器是最灵敏的类型，主要设计为当电流达到额定电流的3至5倍且动作时间为0.04至13秒时跳闸。该断路器的主要功能是保护和控制不同电路的短路和过载，并且保护IT和TN系统中的人员以及大长度电缆。

这种类型的微型断路器用于家庭应用以及电流浪涌非常小的低压商业环境。B型断路器主要用于轻型商业或住宅应用，其中连接的负载主要是照明灯具或家用设备，主要由电阻元件组成。这些断路器还用于浪涌负载极低的电子设备和计算机。因此在这种情况下，浪涌电流的水平相当低。

2、C型微型断路器

与额定电流相比，C型微型断路器在满负载电流的5至10倍之间跳闸，操作时间为0.04至5秒。C型微型断路器的主要功能是保护和控制电路，防止短路和过载，并通过低浪涌电流保护感性和电阻性负载。

连接到该微型断路器的负载主要是荧光灯或感应电机，它们本质上是电感性的。C型微型断路器用于工业或商业类型的应用，只要电路内可能出现高短路电流。

3、D型微型断路器

D型微型断路器主要在10至20倍满载电流之间跳闸，动作时间为0.04至3 秒。D型微型断路器的主要功能是保护和控制电路免受短路和过载的影响。它可以保护在合闸电路中提供高浪涌电流负载的不同电路。这些类型的微型断路器主要用于浪涌电流变化较大的商业或特种工业应用。D型微型断路器的示例包括X射线机、大型绕组电机、变压器等。

4、K型微型断路器

K型微型断路器用于在8至12倍满载电流之间跳闸，操作时间低于0.1秒。K型微型断路器的主要功能是保护和控制变压器、辅助电路和电机等电路免受短路和过载的影响。K型微型断路器适用于具有高浪涌电流的感性负载和电机负载。

5、Z型微型断路器

Z型微型断路器在满载电流的两到三倍之间跳闸。该微型断路器的主要功能是保护和控制电子电路免受短路、长持续时间和弱过载的影响。这些微型断路器对短路反应非常灵敏，适用于保护高敏感半导体器件。这些微型断路器用于工业和商业应用。

基于极数的MCB类型

MCB根据所支持的极数分为不同类型，例如单极、双极、三极和四极微型断路器，具体如下所述。

1、单极微型断路器

单极微型断路器仅用于为电路的一相提供开关和保护。这些断路器主要设计用于低压电路。这些断路器有助于控制家中的特定电线、照明系统或插座。这些也可用于吸尘器、普通照明插座、户外照明、风扇、空气压缩机和吹风机。

2、双极小型断路器

双极微型断路器通常用于消费控制单元面板，如主开关。从电能表开始，整个断路器的电源被分散到房屋的不同部分。该微型断路器用于为相线和中性线提供保护和开关。

3、三极微型断路器

三极微型断路器仅用于为电路的三相而不是中性线提供开关和保护。

4、四极微型断路器

微型断路器看起来像TPN，但除此之外，它还具有主要针对中性极（如相极）的保护脱扣器。因此，只要整个电路中可能存在高中性电流，就必须使用这种类型的微型断路器。

微型断路器与塑壳断路器区别

微型断路器与塑壳断路器之间的区别包括以下几个方面：

微型断路器和熔断器的区别

下面讨论微型断路器和熔断器（保险丝）之间的区别。

微型断路器和空气开关区别

微型断路器和空气开关（Air Circuit Breaker，ACB）都是用于电气保护的设备，但它们在工作原理、应用范围和性能特点上有一些区别。

1. 工作原理：

   • 微型断路器：它是一种热电磁式断路器，它的工作原理基于过载保护和短路保护。当电路中出现过载电流或短路电流时，MCB会通过热元件感知过载电流和电磁元件感知短路电流，迅速切断电路，以防止电气设备过载和电线损坏。
   • 空气开关：它是一种大型断路器，它采用空气作为灭弧介质。当电路中出现故障电流（如短路）时，空气开关会在开断触头间产生电弧，并利用强大的气流将电弧迅速冷却和熄灭，从而切断电路。

2. 应用范围：

   • 微型断路器：通常适用于低电流值（通常在几十安培以下）的分支电路保护。它们广泛用于住宅、商业和工业用电中，用于保护分支电路、电器和电气设备免受过载和短路的损坏。
   • 空气开关：通常适用于较高电流值（通常在几百安培至数千安培）的主干电路保护。它们用于大型电力系统和工业设施中，用于保护主要发电设备、变压器和主干电路等。

3. 性能特点：

   • 微型断路器：具有小型、紧凑的设计，快速的断路速度，适用于对电路保护要求较低的场景，且成本相对较低。
   • 空气开关：通常具有更大的断路能力，能够处理更高的故障电流，并且适用于对电路保护要求较高的场景，但相比MCB，它们通常更昂贵且占据更大的空间。

如何选择正确的微型断路器？

微型断路器的选择主要取决于以下讨论的不同因素。

• 选择前必须确定短路分断能力等于或高于线路容量。
• 微型断路器整定电流应在短路电流终点的80%以下。
• 分断能力是断路器在不释放或破坏电弧的情况下中断的最高电流。这些都是以 kA 为单位进行测量的。
• 微型断路器外壳内的可跳闸开关/极的数量。
• 断路器能够抵抗额定电流值而不跳闸。因此，微型断路器的额定电流为0.5A至125A。首先应该确定整个电路的电流，然后必须选择合适的MCB。
• 跳闸特性简单地定义了电流与跳闸时间之间的关系。因此，这些是根据立即跳闸范围来区分的，必须根据要保护的负载来决定脱扣等级。
• 根据极数提供所需的保护。
• 工作电压和绝缘电压。

优缺点

微型断路器的优点如下：

• 与保险丝相比，微型断路器对电流的响应更灵敏。
• 它检测电流流动中发生的缺陷并自动关闭电路。
• 使用旋钮提供了更好的界面。
• 微型断路器的电气处理更加安全。
• 需要较少的维护。
• 由于其敏感性，它可以快速响应短路和过载。
• 更加可靠。
• 其更换成本较低。
• 容易使用。
• 会自动关闭电力和供应连接。
• 可以识别有故障的电路。
• 具有良好的性能。
• 在漏电和故障电路识别方面具有良好的性能。
• 该断路器具有延时特性，因此工作更准确。

微型断路器的缺点如下：

• 与熔断器和MCCB相比，MCB价格昂贵。
• 包含金属条，因此随着时间的推移会出现老化问题。
• 无法正常工作并针对地球故障提供保护。
• 仅适用于小型载流应用。
• MCB电路内不会出现辅助触点。
• 与熔断器的可重新接线板相比，配电板的成本较高。
• 仅用于小载流应用，例如家庭布线的保护。
• 在MCB中，不发生辅助触点。
• 电流保护受到雷击/电压浪涌等其它类型电气危险的限制。
• 过电流额定值受到限制，因此它们只能保护达到一定安培数的电路。
• 这些都是敏感设备，因此可能会因电流的微小变化而跳闸。
• 一旦跳闸就需要更换，因为它们无法复位。
• 为高功率设备提供有限的保护。

应用领域

微型断路器应用包括以下内容。

• 主要功能是保护电器或设备免受短路和过载情况的影响。
• 安装在家庭、商店、办公室等处。
• 可以保护家庭免受电路过载的影响。
• 取代了通常的可重新接线保险丝。
• 可以被电弧故障或GND故障机制利用，因为它包括一个系统，一旦从线路到GND发生故障，该系统就可以简单地打开触点。
• 可以与电弧故障或接地故障机制一起使用。
• 在小型和大型工业中用作有效的保护装置
• 在所有房屋照明系统的有效电力分配中发挥着重要作用。
• 可以保护房屋免受超载。

总结

微型断路器是一种用于电路保护的设备，广泛应用于住宅、商业和工业电气系统中。它是一种热电磁式断路器，用于保护电气设备和电线免受过载和短路等故障的损坏。

由于其可靠性、简单操作和较低的成本，微型断路器成为现代电气系统中替代传统熔断器的主要选择。它们通常按照额定电流值、断路能力和保护特性来分类和选择，以满足不同电路和负载的保护需求。