Littelfuse - 液压电磁式断路器

出处:维库电子市场网 发布于:2024-07-09 16:10:46

  本章从产品结构、工作原理、特性以及优缺点等介绍液压电磁式断路器,作为断路器品类中的冷门产品,由于其不受温度影响的过流特性以及低倍过载的高精度保护特性,可以作为高可靠性应用需求的过流保护方案。

  液压电磁式断路器(Hydraulic magnetic circuit breaker简称HM breaker),集成了过载与故障断路保护功能于单一结构件,替代了传统空开的热与电磁机械结构分离的过载与断路保护功能,非常适用于轨道交通、船舶、数据中心以及半导体设备的过流保护。

  液压电磁式断路器剖面图


  过流传感器:线圈、延时管、支架以及衔铁
  操作机构:操作手柄、脱口装置、接触臂
  电弧室:招弧角、电弧滚环、铁栅堆、固定终端

  基本工作原理


  液压电磁式断路器没有双金属片作为低倍过载触发,而是利用环绕着圆柱体的线圈串联于主回路当中,其中圆柱体包含铁芯、弹簧以及液油,磁场强度与流过线圈的电流成正比。

  当流过线圈的电流小于额定电流,中心铁芯往内挤压弹簧,气隙减少,磁场强度增加,此时弹簧弹力大于磁动力,衔铁未能吸合动作。

 

  当回路电流超过触发电流时(通常为1.25倍额定电流),此时磁动力大于弹簧弹力,把铁芯挤压进管子顶部,此时气隙减小导致磁阻降至,中心磁场强度增加,衔铁因此被吸合下来,带动联动机构动作,主回路断开。


  当主回路当中出现短路或者高倍过载时,此时延时管铁芯由于硅油以及弹簧的存在导致其运动较缓,而此时线圈瞬间产生的磁动力已经足够大,可以把衔铁吸合,主回路断开。

  图片


  延时管结构
  · 延时管内部充满了硅油用来控制铁芯运动速度

  · 不同的硅油粘度产生不同的时间延迟曲线


  液压电磁式断路技术

  液压电磁式断路触发电流与环境温度曲线可以看出其优点,即温度稳定性,在-40°C至85°C无需进行温度降额,而热磁式断路器则对温度比较敏感。


  优势:
  额定电流下极小功率损耗
  性能不受环境温度影响
  工作温度:-40°C~85°C
  低倍过载高精度保护
  可重置
  6极连杆操作
  辅助功能以及特殊电路
  容易实现电流叠加
  缺点:
  对安装位置比较敏感
  价格略贵
  安装位置

  从图中可以看出因为延时管是利用力的平衡原理来实现动作,因此延时管的垂直方向会受重力影响而需要相应降额使用,水平方向无需调整。


  热磁式断路器过流时间特性

  热磁式断路器由于采用双金属片的形变来实现低倍过载的保护,因此其对于环境温度比较敏感,与之对应的低倍过载就没办法实现高精度的保护。


  液压电磁式断路器过载时间特性

  液压电磁式断路器由于不受环境温度影响,因此其可以实现在1.25倍低倍过载的高精度与快速保护,同时响应时间根据实际需求可以通过改变硅油粘度来调节。


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