化工儀器網
技術文章
德國西門子斷路器工作原理
閱讀：2618 發布時間：2022-4-12西門子斷路器又叫空氣開關，是一種很基本的低壓電器，西門子斷路器具有過載、短路和欠電壓保護功能，能保護線路和電源的能力。它可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件，所以獲得了廣泛的應用。一旦房屋配線中的電流流量過大，這種簡單的電路裝置就會切斷電源，直至故障被排除。如果沒有西門子斷路器（或其替代品——保險絲），家庭用電就會非常不方便，原因在于，僅僅是線路問題和設備故障就可能會造成火災和其他事故。
西門子斷路器分為式西門子斷路器和塑料外殼式西門子斷路器兩大類，目前我國式西門子斷路器主要生產有DWl5、DWl6、DWl7(ME)、DW45等系列，塑殼
西門子斷路器主要生產有DZ20、CMl、TM30等系列。
欲了解西門子斷路器，不妨先了解一下家用電路的工作原理。
電氣屬性主要由三個參量來界定：電壓電流電阻
電壓是推動電荷移動的“壓力"。電流是電荷之“流"--即電荷流過導體的速率，可在任一定點測量。導體對電流具有一定程度的阻礙作用，稱為電阻，阻值的大小由導體的材料和尺寸所決定。
電壓、電流和電阻這三者是相互關聯的--改變其中一個另兩個也會發生改變。電流等于電壓除以電阻（一般記作I=v/r）。我們可以直觀地想到：如果增大驅動電荷的電壓或是降低電阻，電流就會增大。如果降低電壓或增大電阻，電流就會減小。
所有這些又是如何來到您家中的呢？
配電網把電流從發電廠輸送到您的家中。在家用電路內，電荷會在大電路中流動，大電路又由很多小電路組成。電路的一端是火線，與發電廠相連。另一端稱為零線，與地面相連。由于火線與高電位相連，而零線則連往零電位（地面），電路兩端就產生了電壓--只要電路閉合，電荷就會流動。這樣的電流稱為交變電流，因為它能迅速地改變方向。西門子斷路器設計
基本型
zui簡單的電路保護裝置是保險絲。保險絲只是一根很細的導線，加上一個保護套之后接入電路。電路閉合后，所有電流必須流經保險絲--保險絲處的電流與同一電路上其他各點的電流相同。設計這種保險絲，是為了讓它在溫度達到某一水平時能夠熔斷。燒毀保險絲可以造成開路，從而防止過量電流破壞房屋配線。
保險絲的問題是，它只能發揮一次作用。每當保險絲被燒斷后，就必須換一個新的。西門子斷路器能起到與保險絲相同的作用，卻可以反復使用。只要電流達到危險水平，它就能立刻造成開路。
電路中的火線與開關兩端相連。當開關置于接通狀態時，電流從底部終端流出，依次流經電磁體、移動接觸器、靜態接觸器，zui終從頂部終端流出。
西門子斷路器類型及其工作原理：
基本型：
zui簡單的電路保護裝置是保險絲。保險絲只是一根很細的導線，加上一個保護套之后接入電路。電路閉合后，所有電流必須流經保險絲——保險絲處的電流與同一電路上其他各點的電流相同。設計這種保險絲，是為了讓它在溫度達到某一水平時能夠熔斷。燒毀保險絲可以造成開路，從而防止過量電流破壞房屋配線。
保險絲的問題是，它只能發揮一次作用。每當保險絲被燒斷后，就必須換一個新的。西門子斷路器能起到與保險絲相同的作用，卻可以反復使用。只要電流達到危險水平，它就能立刻造成開路。
基本型工作原理：
電路中的火線與開關兩端相連。當開關置于接通狀態時，電流從底部終端流出，依次流經電磁體、移動接觸器、靜態接觸器，zui終從頂部終端流出。
電流能磁化電磁體。電磁體產生的磁力隨電流的增強而增強，如果電流降低，磁力也會減弱。當電流躍升到危險水平時，電磁體會產生足夠大的磁力，以拉動一根與開關聯動裝置相連的金屬桿。這會使移動接觸器傾斜并離開靜態接觸器，繼而切斷電路。電流也就中斷了。
雙金屬條設計依據的是相同的原理，區別在于這里無需給電磁體能量，而是讓金屬條在高電流下自行彎曲，繼而啟動聯動裝置。還有些西門子斷路器靠填充易爆物來移置開關。當電流超過某一水平時，就會點燃易爆材料，繼而驅動活塞打開開關。
增強型：
更*西門子斷路器摒棄了簡單的電氣設備，轉而使用電子器件（半導體設備）來監測電流水平。接地故障西門子斷路器（GFCI）是一種新型西門子斷路器。這種西門子斷路器，不僅能預防房屋配線損毀，而其能保護人免遭電擊。
增強型工作原理：
GFCI會不斷監測電路中零線和火線上的電流。一切正常時，兩條線上的電流應當*相同。一旦火線直接接地（例如有人不慎觸碰火線），火線上的電流會突然猛增，而零線則不會。GFCI在檢測到這種情況后會立即切斷電路，以防止觸電傷亡事故。由于GFCI無需等到電流上升到危險水平就能采取行動，因而其反應速度要比傳統西門子斷路器快得多。
西門子斷路器的保護及選擇要點：
額定電流在600A以下，且短路電流不大時，可選用塑殼西門子斷路器；額定電流較大，短路電流亦較大時，應選用式西門子斷路器。
一般選用原則為：
(1)西門子斷路器額定電流≥負載工作電流；
(2)西門子斷路器額定電壓≥電源和負載的額定電壓；
(3)西門子斷路器脫扣器額定電流≥負載工作電流；
(4)西門子斷路器極限通斷能力≥電路zui大短路電流；
(5)線路末端單相對地短路電流/西門子斷路器瞬時(或短路時)脫扣器整定電流≥1.25；
(6)西門子斷路器欠電壓脫扣器額定電壓=線路額定電壓。
四極塑料外殼式西門子斷路器有六種型式：
1)西門子斷路器的N極不帶過電流脫扣器，N極與其他三個相線極一起合分電路；
2)西門子斷路器的N極不帶過電流脫扣器，N極始終接通，不與其他三個相線極一起斷開；
3)西門子斷路器N極帶過電流脫扣器，N極與其他三個相線極一起合分電路；
4)西門子斷路器的N極帶過電流脫扣器，N極始終接通，不與其他三個相線極一起斷開；
5)西門子斷路器的N極裝設中性線斷線保護器，N極與其他三個相線極一起合分電路；
6)西門子斷路器的N極裝設中性線斷線保護器，N極始終接通，不與其他三個相線極一起斷開。
注意事項
漏電保護器必須要求有*的靈敏性，所以一定要選用子的才安全，比如西門子的就不錯，因為它們對線路的檢測非常精密、靈敏，在0.1秒甚至更短的時間內就可以檢測到異常，并在電流強度和時間尚未達到傷害程度前，就立即跳閘，切斷電源主回路，充分保證了人身安全。而如果使用質量不過關的雜牌子，或老舊不堪的，哪怕只晚了1秒甚至0.5秒，但是對人體的傷害也是致命的。生命安全，必須警惕！下一章我們來講控制與保護開關中代替的接觸器。
