电磁断路器为各种电气和电子设备提供精确可靠的过流保护。它们通常用于需要可靠的性能、保护设备和迅速断开短路的地方。
下面，我们将介绍电磁断路器的工作原理：它如何感知故障、跳闸时外壳内部会发生什么，以及如何为要求苛刻的电气环境选择合适的设备。
什么是磁力断路器？
电磁断路器是一种保护系统，当出现特定的异常情况（例如短路或电流突然增加）时，它会关闭电源。磁力断路器与普通的开关不同，不需要人意识到有问题并关闭开关；它会识别出问题并自行切断连接，通常只需几毫秒。
开关背后的两种机制
大多数用于工业和商业用途的断路器都不是纯磁性的。它们将磁脱扣机构与热脱扣机构结合在一起，每种机构都处理不同类型的故障。
热机制：响应过载
热元件由组成 双金属片，即连接有不同热膨胀率的两种金属。当电流流过带材时，带材会被加热，电流值的平方成正比。正常工作状态下，发热微不足道；然而，在过载的情况下，金属带过热的速度快于其散热速度，由于两种金属具有不同的膨胀系数，因此会弯曲。
一旦双金属片弯曲到一定角度，它就开始作用于开关机构，打开触点。反应时间故意变慢，因为热跳闸旨在处理临时电流浪涌（例如电机启动时的电流浪涌），但提供过载保护。
磁性机制：应对短路
磁性元件的工作原理完全不同。它使用 缠绕在柱塞或电枢上的在正常电流下，线圈产生的磁场不足以移动柱塞。在短路期间，电流几乎可以立即飙升至额定值的许多倍，并且产生的磁场足够强，可以用足够的力拉动柱塞以释放跳闸闩锁。 电磁线圈（有时称为螺线管）。
正是这种工作原理决定了设备的名称，并且它比热路径快得多：跳闸时间以 毫秒为单位测量。这种速度可以防止短路升级为电弧闪光、设备损坏或火灾。
断路器内部：使其工作的关键组件
双金属片： 上述热传感器，已校准至特定电流额定值和跳闸曲线。
电磁线圈（跳闸线圈）： 产生响应电流快速变化的磁场的组件。
脱扣单元和闩锁机构： 将热变形或磁吸引力转化为触点分开运动的物理机构。因此，该组件由弹簧驱动，无论故障电流下降的速度如何，都会运行。
固定和移动触点： 电流被断开的实际点。它们由银合金制成，具有高导电性和抗电弧点蚀能力。
灭弧室（灭弧器）： 金属板的布置，用于分解和熄灭负载条件下触点分离期间产生的电弧。如果没有灭弧室，电弧可能会自行维持并阻止电路完全断开——这在高故障电流应用中将是一个严重的危险。
操作手柄： 用于手动开/关控制和指示跳闸状态的外部机构，通常具有与“关闭”分开的明显“跳闸”位置。
分步说明：发生故障时会发生什么
短路期间：
步骤 1：故障电流尖峰。 故障电流迅速增大，可达额定电流的数倍。
步骤2：线圈发生反应。 线圈根据电磁原理工作，由于电流浪涌而产生强大的磁场。
步骤3：柱塞移动。 磁场对电枢或柱塞产生足够的拉力以撞击断路器的闩锁。
步骤 4：闩锁释放。 由于弹簧布置，触点被分开。
第五步：形成弧线。 当接触部件在负载条件下时，触点之间会形成电弧。
步骤6：电弧熄灭。 灭弧室分裂并冷却电弧，完成灭弧。
从故障发生到电流完全中断的整个过程通常在几毫秒内发生。
在持续超载期间：
第 1 步：电流升至额定值以上。 过载还没有严重到足以构成短路。
步骤2：双金属片加热。 电阻加热导致带材开始变形。
步骤3：变形累积。 在几秒钟内，或者在较轻的过载情况下需要更长的时间，带材随着热量的积累而不断弯曲。
步骤 4：达到跳闸阈值。 一旦变形足够，条带的运动就会释放磁路中使用的相同闩锁机构。
步骤5：触点分离。 灭弧室再次处理产生的电弧，电路被中断。
行程曲线解释（B、C、D 曲线）
并非每个负载在启动时的行为都相同，并且跳闸曲线的存在是为了将断路器的磁灵敏度与其所保护的负载相匹配。该曲线定义了磁脱扣器激活时额定电流的倍数。
曲线 | 磁跳闸阈值 | 典型应用 |
B | 额定电流的3到5倍 | 电阻负载：照明、住宅电路、低浪涌设备 |
C | 额定电流5到10倍 | 一般工商业负载、小型电机、变压器 |
D | 10～20倍额定电流 | 高浪涌负载：大型电机、变压器、焊接设备 |
选择错误的曲线类型是可能发生的代价最高的错误之一。例如， 安装在电机电路中的 B 曲线额定断路器 可能会在每次电机启动时由于高于磁阈值的浪涌电流而发生故障，但其实这并没有问题。
相反， 安装在照明系统上的D曲线断路器 由于其高磁阈值，在发生故障时可能会发生故障。将曲线与负载的实际启动行为相匹配是一项设计决策，而不是事后的想法。
为什么磁力跳闸的速度很重要
磁性机构的响应速度并非广告宣传。它精确地定义了在中断发生之前故障可以释放的能量的大小，并且该能量与电流和时间的平方成正比。跳闸时间从 20 毫秒减少到 3 毫秒并不会轻微降低故障能量，而是显着降低。
这很重要，因为 B2B 规范对话中经常出现的三个原因：
火灾风险： 更快的中断降低了由于高电弧能量而点燃绝缘材料和其他可燃材料的可能性。
设备保护： 当故障电流在热量和机械应力产生之前被中断时，下游设备（从电机绕组到电子电路）会更加安全。
符合性： 国际标准规定了各种倍数故障电流的最大开断时间，设备应能够符合这些标准。
这也是为什么我们的 液压电磁断路器 系列设计的跳闸速度快至 3 毫秒，调节范围从 0.5A 到 50A。在电动汽车充电、芯片制造或能源存储等应用中，故障能量需要在传播之前得到遏制，这种速度差异就是整个价值主张。
常见应用
电磁断路器出现在比大多数人想象的更广泛的环境中，并且设计要求根据设备所在的位置而发生很大变化。
住宅和商业建筑： 照明、插座和电器电路的一般分支电路保护。
工业机械和控制面板： 保护经常出现浪涌电流的电机电路、驱动器和工业自动化设备。
新能源汽车： 从电池组到电动机的整个路径的保护，其中耐热性和抗振性的作用与快速行驶速度一样重要。
快速充电基础设施： 作为大功率、高压充电设备的最后一道屏障。
能源存储和可再生能源系统： 保护电源-电网-负载-存储配置，其中供电连续性和故障遏制都具有重要意义。
海洋和近海环境： 除了标准电气性能之外，耐腐蚀性和机械耐用性也是不容忽视的。
我们的上提供了这些用例的完整细分，以及我们为每个用例推荐的特定产品系列 应用程序页面.
为您的项目选择合适的电磁断路器
选择正确的设备取决于将断路器的特性与安装的实际电气和机械条件相匹配，而不仅仅是标称负载。
负载能力： 断路器的额定电流容量应安全地适应预期的连续负载，为系统的正常浪涌行为留出一些余量。
分断能力（kA 额定值）： 应足够且等于或高于安装位置可用的故障电流。这是可能出现的最严重的规格错误之一。
跳闸曲线： 如上所述，该曲线应对应于负载的浪涌特性。
极数： 单相电路为单极，根据电源配置为双极或三极。
环境等级： 包括温度范围、抗振动能力以及防止任何可能进入断路器的保护。
认证： 符合 IEC、UL、CE 或其他相关区域标准，具体取决于目标市场。
维护和磨损迹象
断路器并不是一种免维护设备，尽管它通常被视为免维护设备。经过多年的使用，机械和电气磨损会在任何可见故障发生之前就降低行程可靠性。
跳闸响应迟缓： 如果断路器在测试过程中跳闸的时间与其额定曲线所示的时间相比似乎异常长，则问题可能出在其弹簧机构或双金属片上。
可见的触点损坏： 触点上的点蚀、颜色变化或腐蚀可能意味着灭弧罩未充分处理大量电弧。
外壳的物理损坏： 断路器外壳上的任何裂纹或烧痕可能表明存在内部故障事件，断路器幸存下来，但在将来的操作中可能不可靠。
定期测试： 对于关键任务和有价值的系统，保证断路器性能的最佳方法是在故障发生之前安排测试。
在出现这些症状的第一个迹象时更换断路器比替代方案（在实际故障事件期间跳闸失败）便宜得多。
结论
综上所述，磁力断路器利用了电流与磁力相关的原理。因此，磁断路器可以用在许多应用中。正确的选择和安装对于安全可靠的保护仍然至关重要。
在Chinehow，我们精确地构建了我们的产品系列，从标准微型断路器到专为要求苛刻的应用而设计的高速液压电磁断路器。 联系我们的团队 ，与您合作开展下一个项目。
常问问题
磁断路器和磁热断路器有什么区别？
磁断路器仅使用电磁机构来防止突然短路，而磁热断路器将磁性系统与热双金属片结合起来，以防止短路和逐渐过载。
短路时电磁断路器跳闸的速度有多快？
电磁断路器在短路期间几乎立即跳闸，通常在几毫秒到 0.1 秒（少于一个电周期）内。
磁力断路器跳闸后可以复位吗？
是的，如果潜在的短路或电气故障已被清除，磁性断路器在跳闸后可以手动复位。
磁力断路器与微型断路器相同吗？
不，磁性断路器与 MCB（微型断路器）不同，尽管标准 MCB 可以包含磁性机构
电磁断路器可以防止触电吗？
不，标准磁断路器或热磁断路器不能保护人们免受电击。
我如何知道我需要什么跳闸曲线（B、C 或 D）？
您可以根据浪涌电流（设备或机器开启时的暂时电涌）选择断路器跳闸曲线（B、C 或 D）。