作者：突破電氣產(chǎn)品總監(jiān) 杜曉牧
關(guān)于公司：突破電氣，成立于1995年的中關(guān)村。數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵產(chǎn)品生產(chǎn)商，國家級高新技術(shù)企業(yè)。為廣大用戶提供從“電網(wǎng)到芯片”之間的關(guān)鍵數(shù)字能源產(chǎn)品(網(wǎng)絡(luò)能源產(chǎn)品、通信站點能源產(chǎn)品)以及產(chǎn)品全生命周期服務(wù)保障 。主營業(yè)務(wù)為電能管理產(chǎn)品、熱能管理產(chǎn)品、信息技術(shù)與邊緣計算設(shè)施產(chǎn)品、智能軟件管理產(chǎn)品以及產(chǎn)品全生命周期服務(wù)。為來自數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施、智慧城市、5G、數(shù)字交通、數(shù)字制造等領(lǐng)域客戶提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品與服務(wù)。
上篇文章，我們分別介紹了斷路器的歷史、微型斷路器簡介、電氣符號標識和線路保護的工作原理幾個方面的內(nèi)容，本期會帶大家從內(nèi)部構(gòu)造來深入了解微型斷路器產(chǎn)品，一起來感受低壓微型斷路器機械結(jié)構(gòu)的精妙之美。
微型斷路器的典型結(jié)構(gòu)
APISMOON微型斷路器結(jié)構(gòu)剖面
微型斷路器結(jié)構(gòu)內(nèi)部拆解揭秘
下面我們對一個單極的微型斷路器樣品進行內(nèi)部拆解，共同來感受工程設(shè)計的魅力。
1、微型斷路器脫扣機構(gòu)
下圖說明了微型斷路器的脫扣機制。斷路器觸點和旋鈕的位置都可以很容易地看到，在“ON”和“OFF”狀態(tài)。如下圖所示，在ON狀態(tài)下，觸點位置(Contactposition)上移動觸點接觸固定觸點。
ON狀態(tài)下的電流路徑如下圖所示?；鹁€擰在輸入端子上，電流從輸入端子流向與輸入端子接觸的固定觸點，然后電流移動到動觸點(因為在ON狀態(tài)下它正在接觸固定觸點)。動觸點通過一根粗電線連接到電磁閥的電磁線圈上。來自動觸點的電流進入電磁線圈。最后到達輸出端，在那里它被線路的中性線收集。
2、微型斷路器線圈的連接
下圖顯示了微型斷路器電磁線圈的連接
3、微型斷路器的開關(guān)裝置
在下圖中可以仔細觀察開關(guān)或脫扣機制。該機制用于在電流超過允許限制時自動切斷電流供應(yīng)，從而防止對電器造成任何損壞。
讓我們更詳細地了解這個系統(tǒng)。下圖顯示了脫扣機構(gòu)不同部分的閉合外觀。螺線管的運動部分稱為柱塞。它就像一個實心的半圓柱體，一端與錘子相連。可移動觸點位于柱塞的稍上方并沿柱塞軸向移動。它不接觸柱塞。
接下來我們將柱塞(Plunger)進行拆解來看看這個元件的作用。
4、柱塞(Plunger)的作用(電磁保護單元)
該機構(gòu)的核心是電磁鐵，它根據(jù)電動機構(gòu)的原理工作。如前所述，線圈的一端通過一根粗線連接到可移動觸點，以便電流在ON狀態(tài)下通過它。螺線管的線圈是這樣設(shè)計的，當通過它的電流在允許值范圍內(nèi)時，產(chǎn)生的磁力不足以拉動柱塞。當電流超過允許值時，磁力也會增加，這種磁力會將柱塞拉向線圈中心。
當柱塞移動時，它也會拉動可移動觸點并迫使它與固定觸點分離，從而使電路跳閘。動觸頭通過機械布置與旋鈕連接，并迫使微型斷路器旋鈕下落。柱塞從電磁線圈內(nèi)部連接到彈簧，當柱塞向線圈中心移動時，彈簧得到加載。在微型斷路器脫扣后(即活動觸點與固定觸點分離，電流停止流動)，彈簧將柱塞推回其正常狀態(tài)，而不會干擾活動觸點。
在進一步拆卸時，可以看到這個機械系統(tǒng)的不同部分。下圖顯示了切換機制的所有部分，后續(xù)圖片將進一步對逐個主要元件進行詳細說明。
下圖顯示了可移動觸點與線圈的連接。一根粗導(dǎo)線將電流從可動觸點輸送到線圈。
5、柱塞(Plunger)的結(jié)構(gòu)(電磁保護核心單元)
下圖顯示了彈簧加載機制的工作原理。一旦發(fā)生跳閘，連接到柱塞桿的彈簧將柱塞推回其靜止位置。
下圖顯示了柱塞、動觸頭和彈簧的結(jié)構(gòu)和布置。
6、機械部件布置
脫扣時用于拉動旋鈕的拆卸機械部件。當微型斷路器跳閘時，使用這些機械部件連接到旋鈕的可移動觸點將旋鈕拉到關(guān)閉位置。
下圖顯示了柱塞、線圈和彈簧的布置示意。
7、線路的輸入與輸出終端(熱保護單元)
下圖顯示了電流的傳出和傳入終端。
8、滅弧結(jié)構(gòu)
下圖顯示了微型斷路器中用于滅弧目的的滅弧室(滅弧柵)。
下圖顯示了滅弧室在微型斷路器中的位置。固定觸點延伸到滅弧室。這樣做是為了將電弧轉(zhuǎn)移到斷路器的內(nèi)部。電弧被滅弧室分成更小的電弧。這些分段的較小弧具有非常小的潛在能量，因此會自然消散。
最后，來一張我們對以上講解的微型斷路器內(nèi)部的各個零件的全家福。
從拆解的全過程，估計各位讀者能夠找到童年拼搭積木的有趣體驗，當這些奇思妙想的設(shè)計令人折服的同時，讓我們再次向設(shè)計出這些偉大產(chǎn)品的工程師致敬!
APISMOON曦月系列微型斷路器
突破電氣的APISMOON曦月系列微型斷路器，包括交流微型斷路器GA6-63、GA10-63系列和直流微型斷路器GD10-63 系列。可廣泛適用于IDC數(shù)據(jù)中心及類似環(huán)境的交直流供配電系統(tǒng)。
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