漲姿勢！爲(wéi / wèi)什麽低壓斷路器的(de)進出(chū)線方向不(bù)能反接？

低壓斷路器的(de)進出(chū)線方向不(bù)能接反，是(shì)因爲(wéi / wèi)斷路器動觸頭側、靜觸頭側的(de)操作機構介電性能不(bù)同，斷路器動、靜出(chū)頭上(shàng)的(de)電弧弧根移動方式不(bù)同導緻的(de)。如果采用下部進線，則斷路器可能需要(yào / yāo)采取降容措施，也(yě)即實際運行電流會小于(yú)額定電流，除非斷路器對N線也(yě)有與相線一(yī / yì ／yí)樣的(de)保護功能，而(ér)且整定值也(yě)一(yī / yì ／yí)緻，否則相線不(bù)建議與N線對調。我們先看看低壓斷路器的(de)上(shàng)部進線和(hé / huò)下部進線的(de)示意圖：圖1和(hé / huò)圖2虛線框内的(de)區域就(jiù)是(shì)斷路器本體。注意

我們先看看低壓斷路器的(de)上(shàng)部進線和(hé / huò)下部進線的(de)示意圖：

圖1和(hé / huò)圖2 虛線框内的(de)區域就(jiù)是(shì)斷路器本體。注意看斷路器，我們發現它是(shì)四極的(de)。在(zài)QF的(de)虛線框内，有三條相線有半圓的(de)短路保護圖符和(hé / huò)半矩形的(de)過載保護圖符，表明這(zhè)台斷路器具有過載保護和(hé / huò)短路保護功能。

圖1和(hé / huò)圖2中，N線所在(zài)的(de)極裏，沒有任何保護，斷路器在(zài)這(zhè)裏充其量隻不(bù)過具有隔離開關功能而(ér)已，所以(yǐ)這(zhè)台斷路器的(de)接線屬于(yú)3P+N的(de)型式。

請注意兩件事：

①進線方向建議從上(shàng)往下，也(yě)即采取上(shàng)部進線方式。如果采用下部進線，則斷路器可能需要(yào / yāo)采取降容措施，也(yě)即實際運行電流會小于(yú)額定電流。

②除非斷路器對N線也(yě)有與相線一(yī / yì ／yí)樣的(de)保護功能，而(ér)且整定值也(yě)一(yī / yì ／yí)緻，否則相線不(bù)建議與N線對調。

以(yǐ)下我們來(lái)看看爲(wéi / wèi)何低壓斷路器進線方向最好是(shì)從上(shàng)往下，而(ér)不(bù)是(shì)從下往上(shàng)?

這(zhè)個(gè)問題關系到(dào)兩個(gè)原因：

①斷路器動觸頭側和(hé / huò)靜觸頭側的(de)操作機構介電性能不(bù)同

我們來(lái)看圖3。圖3是(shì)微型斷路器的(de)實物圖。它的(de)上(shàng)側是(shì)進線端，下側是(shì)出(chū)線端。我們從圖中可以(yǐ)看出(chū)，出(chū)線端的(de)機械複雜程度超過進線端。

圖3 ABB的(de)S200低壓微型斷路器MCB的(de)實物圖

進線側是(shì)斷路器的(de)靜觸頭，而(ér)出(chū)線側是(shì)斷路器的(de)動觸頭。靜觸頭的(de)結構相對簡單，散熱條件好一(yī / yì ／yí)些，因此靜觸頭側的(de)介電性能也(yě)即絕緣性能優于(yú)動觸頭側。

斷路器絕緣材料的(de)介電性能與溫升有關。電流越大(dà)，電器的(de)溫升就(jiù)越高，介電性能相對會降低。

所以(yǐ)，當斷路器反向進線時(shí)需要(yào / yāo)适當地(dì / de)降容，降容後的(de)運行電流一(yī / yì ／yí)般爲(wéi / wèi)額定電流的(de)75%。例如斷路器的(de)額定電流是(shì)100A，反向進線後其運行電流爲(wéi / wèi)75A。對于(yú)品質較好的(de)斷路器，則無需降容。這(zhè)在(zài)斷路器的(de)說(shuō)明書或者樣本材料中會有說(shuō)明。

②斷路器動、靜觸頭上(shàng)的(de)電弧弧根移動方式不(bù)同

對于(yú)陰極弧根來(lái)說(shuō)，陰極斑點是(shì)電子(zǐ)的(de)發射處，它的(de)電流密度很大(dà)，可達104A/cm2。因此電極材料迅速汽化，形成金屬蒸汽進人(rén)弧隙，因而(ér)在(zài)陰極表面形成凹坑；對于(yú)陽極弧根來(lái)說(shuō)，它是(shì)電子(zǐ)進入陽極的(de)入口，面積比陰極斑點要(yào / yāo)大(dà)，電流密度較小，溫度較高，電極材料也(yě)達到(dào)沸點。

當斷路器跳閘瞬間，這(zhè)時(shí)的(de)電路是(shì)有極性的(de)，既可能是(shì)陽極，也(yě)可能是(shì)陰極，具體極性由開斷瞬間來(lái)決定。我們來(lái)看圖4和(hé / huò)圖5。

在(zài)圖4和(hé / huò)圖5所示開關電器的(de)觸頭中，上(shàng)部是(shì)靜觸頭，下部是(shì)動觸頭。圖4靜觸頭爲(wéi / wèi)負極或者陰極，圖5表示靜觸頭爲(wéi / wèi)正極或者陽極。我們來(lái)看其中的(de)電弧運動。圖4-1和(hé / huò)圖5-1：動、靜觸頭剛剛開斷，觸頭間出(chū)現電弧；圖4-2和(hé / huò)圖5-2：随着觸頭間隙加大(dà)，電弧也(yě)被拉長，其中部在(zài)電場力的(de)作用下向滅弧室方向彎曲；圖4-3和(hé / huò)圖5-3：圖4-3中電弧弧根已經離開觸頭，向滅弧室方向運動；圖5-3中我們看到(dào)，電弧的(de)陽極區已經離開觸頭，而(ér)陰極區卻滞留在(zài)動觸頭上(shàng)；圖5-4經過一(yī / yì ／yí)段時(shí)間後，滞留在(zài)動觸頭(陰極)上(shàng)的(de)電弧陰極區才離開觸頭，并向滅弧室方向運動。

什麽原因呢？由前所述，當斷路器的(de)觸頭打開時(shí)，電弧出(chū)現，同時(shí)極間的(de)電阻不(bù)斷增大(dà)。電弧在(zài)兩極上(shàng)形成電弧斑點。由于(yú)電弧的(de)燒灼使得部分觸頭材料熔融氣化，形成金屬性電弧。金屬性電弧是(shì)靠金屬蒸汽的(de)離子(zǐ)來(lái)支撐的(de)，我們把它稱爲(wéi / wèi)金屬相電弧。

金屬相電弧的(de)特點是(shì)：金屬相電弧的(de)直徑較大(dà)，電弧基本上(shàng)不(bù)運動；當電弧随着觸頭開距加大(dà)而(ér)拉長後，在(zài)外磁場的(de)作用下，周圍氣體進人(rén)電弧，使得電弧中心的(de)溫度升高，電流向中心集中，電弧變細，電弧由金屬相電弧變爲(wéi / wèi)氣相電弧。這(zhè)時(shí)，電弧才具有運動的(de)可能性。

我們知道(dào)，低壓電器是(shì)有滅弧罩的(de)，電弧要(yào / yāo)進入滅弧罩，必定會遇見各種拐角和(hé / huò)台階。這(zhè)些拐角和(hé / huò)台階對于(yú)電弧的(de)運動會産生什麽影響呢?

一(yī / yì ／yí)位很出(chū)名的(de)學者，叫做R.Michal。他(tā)研究了(le／liǎo)電弧弧根運動的(de)機理，得出(chū)的(de)結論是(shì)：

①陽極電弧弧根具有跳躍通過阻擋物的(de)能力。也(yě)就(jiù)是(shì)說(shuō)，陽極電弧遇見台階和(hé / huò)間隙能一(yī / yì ／yí)躍而(ér)過。

②陰極電弧弧根的(de)運動必須是(shì)連續的(de)，它隻能沿着阻擋物的(de)表面運動。

當電弧在(zài)遇見台階時(shí)，陰極電弧弧根要(yào / yāo)從台階下方沿着立面攀升到(dào)台階上(shàng)方再繼續前進，而(ér)陽極電弧弧根則直接越過，于(yú)是(shì)電弧必然會出(chū)現傾斜和(hé / huò)停滞。對于(yú)具體的(de)斷路器來(lái)說(shuō)，如果采取下部進線，則電弧弧根運動的(de)遲滞現象就(jiù)更加明顯和(hé / huò)突出(chū)。

也(yě)就(jiù)是(shì)說(shuō)如果斷路器的(de)進線方向爲(wéi / wèi)上(shàng)進線，對應的(de)觸頭是(shì)靜觸頭，則當觸頭打開時(shí)，不(bù)管陰極在(zài)靜觸頭還是(shì)動觸頭，電弧都能相對順利地(dì / de)進入滅弧室。同時(shí)，介電性能也(yě)更好；反過來(lái)，斷路器的(de)進線方向爲(wéi / wèi)下進線，對應的(de)觸頭是(shì)動觸頭，則電弧進人(rén)滅弧室的(de)時(shí)間會比前者要(yào / yāo)遲滞，介電性能會略差。

如此說(shuō)來(lái)，斷路器的(de)上(shàng)進線和(hé / huò)下進線優劣程度，很大(dà)程度上(shàng)與斷路器的(de)制造技術相關。對于(yú)國(guó)産斷路器，最好不(bù)要(yào / yāo)采取下進線。如果一(yī / yì ／yí)定要(yào / yāo)下進線，則必須降容。對于(yú)進口或者合資生産的(de)斷路器，例如施耐德、西門子(zǐ)和(hé / huò)ABB的(de)斷路器，則上(shàng)下進線的(de)容量是(shì)一(yī / yì ／yí)緻的(de)，無需降容。

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