为什么断路器会有“上进线”和“下进线”问题?

我们在电气工程施工过程中,经常会遇到上进线、下进线的问题。断路器的进线端子和出线端子是否能互换?这个问题和断路器内部结构密切相关。接下来,我们就一起了解一下!


关键词:上进线、下进线、短路分断能力降低


断路器的接线方式

上时线,就是将断路器标注LINE或1、3、5标志的上面接电源线,或者无标志时将断路器标注“ON”的上面一侧接电源;将断路器标注LOAD 或2、4、6标志的一侧接负载,或者无标注时将断路器标注“OFF”的一侧接负载。所谓下进线,就是将本来接电源的端子改接负载,接负载的端子接电源。


上下接线不能互换的原因

对于某些型号或者应用场合的断路器,大部分情况下要严格按照产品标注的位置接线,分析原因如下:

  • 结构原因

对塑料外壳式断路器来说,从上进线端子到出线端子依次经过如下结构:联接板→静触头→动触头→软连接→保护系统(双金属元件或发热电阻元件和电磁铁系统)→连接板;而下进线依次经过如下结构则是:电源线→连接板→保护系统→软连接→动触头→静触头→连接板。

下进线时,如果开断短路电流,电弧虽然大部分进入灭弧室,但总有一部分带电的游离气体向动触头连接部分移动,某相的游离气体与相邻相带电体接触,就可能发生相间短路。另一方面,断路器即使成功地开断短路电流,但因是下接线,保护系统、软连接、公共转轴一直处于电源电压下(尽管无电流流过),将使绝缘件老化,也可能产生相间爬电等事故。

  • 恢复电压的原因

所谓恢复电压是指断路器开断短路电路的过程,加在动静触头之间的电压。只要电弧经过拉长和驱入灭弧室,使其受冷却,提高电弧电阻和电弧电压,且电弧电压大于恢复电压时,电弧才能被熄灭。恢复电压分有稳态恢复电压和暂态恢复电压两种。暂态恢复电压有两个重要参数就是振荡频率f和过振荡系数r,f和r越大,触头间的电压增大速度也越高,电弧的熄灭就更困难。而振荡频率f则与线路的电感、电容和电阻有很大的关系。下进线因为有一大串的元件,电感、电容,电阻相对于上进线要高很多(上进线仅是流过连接板和静触头),所以它的暂态恢复电压也高很多,熄灭电弧很困难,常常引起击穿而电弧重燃。


部分断路器既能上接线又能下接线的原因

部分断路器之所以既能上进线又能下进线,是因为触头的开距(动静触头的断开距离)较大,相间距离大并采取一些隔离和加大绝缘措施,每相用塑料结构隔离或形成独立小室,解决可能会导致相间短路及暂态恢复电压大的问题。某些塑壳式断路器,因采用双断点或是短路分断能力有很大的裕度,所以既能上进线又能下进线。

能够既上进线又可下进线的断路器,它的结构特点是:动静触头,灭弧系统与操作机构和保护系统是分开的,或者触头系统采取主触头和弧触头结构。


反接线的危险因素

反接(下进线)后,还可能引起触电危险。因为一般人按习惯,总认为手柄上端(ON)是接电源,下端(OFF)是接负载。尽管断路器是分闸的,但如果有不了解情况人以为负载端没电压,去触摸时,就可能受电击(反接负载端有电压)。

有必要提及带过载、短路保护的电子式剩余电流动作断路器(漏电断路器)的接线,它们也只能上进线。这是因为电子式剩余电流动作断路器的脱扣线圈是装在靠近负载侧,上进线时,脱扣器线圈在发生漏电时,它使断路器跳闸,因为动静触头打开,动触头处无电压;如果现在改为下进线,发生漏电动作后,断路器分闸,从原负载端(因下进线负载端成了电源端),至脱扣器线圈及动触头处均有电压,如果线路电压有浪涌现象等故障,就会烧毁线圈,使剩余电流动作断路器失去应有的功能。


反接线的影响

只有在试验结果表明上下进线的短路分断能力一样时,才可下进线,对于只允许上进线的断路器,如果一定要下进线连接,就只有降低短路分断能力了。

一般的经验数字是:短路分断电流Ic≤20kA时,短路分断能力降20%;短路分断电流>20kA时,短路分断能力降30%左右。

注意:下进线要降低的是短路分断能力,而不是它的额定电流。

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