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脱扣延时

 

什么情况下会使电磁断路器脱扣?

液压电磁断路器“串联脱扣”配置由与一组触点串联的电流感应线圈组成。 (图 1)

图 1

线圈内部有一个非磁性延迟管,用于承载一个靠弹簧偏移的移动磁芯。 触点和线圈机构之间通过衔铁连接,其功能与电磁铁类似。 当触点断开时,没有电流流经断路器,线圈不产生电磁能。 当触点闭合时,开始有电流流过。 (图 2)

图 2 – 额定电流或低于额定电流

在正常工作或“额定”电流流经感应线圈时,线圈周围会产生磁场。 磁场强度随着电流的增大而增大,从而拉动靠弹簧偏移的移动磁芯向极片移动。 随着磁芯向内移动,磁路的效能增加,从而产生更大的电磁力。 当磁芯完全移动到“内部”时,所产生的电磁力将达到最大。 此时衔铁被吸到极片上,解锁脱扣机制,进而断开触点。(图 3)

图 3 – 通过感应延迟缓解过载

在短路情况下,电磁能所产生的作用力迅速增大,衔铁在磁芯尚未移动的情况下就被吸到极片上,因此断路器立即脱扣而不出现感应延迟。 这称为“瞬时脱扣”。 这一安全特性使电路在最需要的时刻非常迅速地完成脱扣响应。 (图 4)

图 4 – 短路情况 – 无感应延迟

如何实现各种延时

脱扣延时指移动的金属磁芯在电流感应线圈中完全移动至“内部”位置以便使断路器脱扣所用的时长。 延时应足够长,以避免因意外瞬变现象导致误脱扣,同时也应该足够迅速,以便在发生危险时断开电路。

如果在延迟管中填充空气,磁芯将移动得更加迅速,断路器也会迅速脱扣。 这是超短脱扣延时的特性。 即使非常短时的电流过载,固态设备也是不能容许的,因此应使用无有意时延的瞬时脱扣延时。

当在延迟管中填充低黏度恒温流体时,磁芯完全到达“内部”这一行程将有意延迟。这就产生了时间稍长的中等脱扣延时,适用于通用应用中。 (图 5)。

图 5

使用高黏度流体填充延迟管时,会产生时间非常的脱扣延时。 这种延迟通常用于电机应用中,使长时间电机启动过程中发生误脱扣的可能性降到最低。

通过在磁路中使用磁分流板,能够转移磁通量,从而产生更高的涌流承受容量。 这种高涌流脱扣延时不考虑短时段、变压器的高脉冲浪涌(通常为 8 ms 或更少,最大电流为额定电流的 25 倍)特性、开关电源和电容负载。

液压延迟保护器的附加优势是:可在高温条件下稍微缩短脱扣时间,在低温条件下稍微延长脱扣时间。这种特性反映了大多数应用的保护需求。 需要注意的是,虽然脱扣延时的时长有所变化,但断路器脱扣所需的电流并没有变化。

延时曲线

每种脱扣延时类型都可以绘制脱扣延时曲线。 这些曲线反映了额定电流百分比和脱扣时间(以秒为单位)之间的关系。 请参见以下示例。

Carling Technologies 的每种断路器产品系列都提供 PDF 格式的脱扣延时信息。这些 PDF 文件包含脱扣延时曲线和表格,以及在本网站特定系列产品页面上可找到的其它规范。