低压小型断路器短路试验的影响因素分析

南天力　彭锦考

摘要：在低压小型断路器的产品认证过程中，短路试验是其中不可缺少的一个检测项目。无论是从制造商的角度，还是购买客户的安全利益出发，都要加强对于此项工作的重视程度。本文主要从自身实际的工作经验出发，结合国标中的试验要求，对小型断路器短路实验造成影响的因素，展开了分析和探讨。通过举例说明，明确制造商该如何从生产成本、客户需求以及标准规定方面进行综合考虑，尽量做到产品最优化，从而使得产品性能达到最佳状态。

关键词：断路器;短路试验;影响因素

一、引言

小型断路器，是目前家中最常见的过电流保护器。如果小型断路器的线路有过电流存在，或者发生短路故障时，小型断路器分断动作慢或性能不合格，那么就会影响到线路的安全，甚至引发火灾等严重事故。因此，如果在线路发生故障的时候小型断路器能够迅速断开线路且无危害，就可以最大程度上的保护线路，避免发生火灾、触电等严重事故。所以，对于小型断路器而言，其对分断情况的判断能力直接影响着用户的安全。GB/T 10963.1中规定，对断路器开展短路测试试验的时候，其应该对其短路的操作次数做出规定，并且在操作过程当中，操作者不会受到断路器的伤害;没有持续燃弧现象的发生;飞弧检测的过程当中熔丝不应该出现熔断现象;对于聚乙烯膜而言其中不应该存在能见的孔洞;且断路器不应不能正常合分。一旦出现上述情况，就要将检测的结果判定成为不合格。对于小型断路器而言，其在检测的过程中要符合上述要求，就要确保分断短路电流时，该过程所产生的能量值在其能够承受的范围之内。所以，在小型断路器短路试验进行的时候，对于可能对试验造成影响的因素进行分析，避免其对短路试验的结果造成影响。

二、低压小型断路器短路试验的影响因素分析

（一）额定电流

低压小型断路器这类产品在最开始设计的时候，制造厂商就会通过产品额定电流的大小，从而确定该产品内部该使用何种尺寸的材料，就像内部线径长短、脱扣器线圈匝数多少、以及触头等等一系列。对于产品本身而言，额定电流小意味着脱扣器线圈匝数多，内径小等，因此产品内部阻值相对大。对于试验标准而言，额定电流越小，试验时选择的导线截面积越小，例如10A断路器只需要选择2.5mm2的导线，63A的断路器要选择16mm2的导线。导线越细内阻越大，对大电流的限流就越明显。因此在进行短路试验的过程当中，额定电流小的断路器，其产生的焦耳能量值就会明显低于额定电流大的断路器，最大程度上避免对于产品的伤害。

（二）试验电流及功率因数

在标准规定当中，断路器短路试验时。根据试验电流的不同，功率因数以及对峰值和试验电流有效值之间的比“n”的要求也大不相同。当试验电流越小时，功率因素越大，则n越小，说明实际电流上升的越缓，分断时间相同时所承受的能量越小，试验电流越大时，功率因素越小，越偏向于感性负载，n越大，实际电流上升的越急，所承受的能量越大。因此在選择试验电流时要量力而为，不要好高骛远，也不要牛鼎烹鸡。

（三）触头材料及大小

在低压小型断路器当中，触头是非常重要的构件，触头在动静接触的时候其电路处于接通状态，一旦分离电路就会立刻断开。对于断路器正常使用来讲，触头要能够在足够久的时间内承载额定电流;短路故障发生的瞬间，为了避免对产品造成伤害，触头须要能够及时的分断且短路电流。在触头性能当中，不仅要关注其常见的导电性以及导热性，更重要是要确保其抗熔焊性也要在要求范围之内。这是因为分断短路电流时，会有电弧在触头之间不断地产生，这样触头表面的温度极高，极易出现熔焊甚至烧损，会使得断路器无法正常合分，最终导致检测试验不成功。所以，在确定触头的时候，要确保触头在短路电流产生的时候，不会出现熔焊以及烧损。因此触头的厚度要相对更厚，接触面积要相对更大，这样能够最大程度避免触头损坏的情况。对于触头而言，其抗焊性越强，那么那么试验结果合格的可能性就越大。除了触头大小之外，触头的材料也是影响试验结果的关键因素之一。材料不同，那么抗熔焊性能自然也是不同的。在常见的触头材料当中，抗熔焊性能最好的材料是金银石墨合金。当然在断路器实际的生产当中，触头材料的选择是综合的考虑，这样才能够制造出来最符合试验要求和企业要求的断路器。

（四）短路分断时间

对于小型断路器而言，一旦发生短路故障，只有分断的速度足够快，那么损坏的程度就会越小。对于断路器而言，短路电流会在故障发生的瞬间里急剧上升。如果在此时，断路器能够迅速的对电路进行分断，就会阻止电流数值的瞬间上升，从而避免断路器的损坏。对于断路器而言，短路的分断时间是对试验结果有着直接且明显的影响。对于断路器而言，在进行短路分断的时候，主要是两个阶段能够分断电路。一个弧前时间，另一个就是燃弧的时间。在弧前时间，要避免电流数值的迅速上升，最关键的就是电磁脱扣器反映的灵敏程度，其反应时间越短、越敏感，那么就会让大大减少电流数值上升的时间。燃弧时间，就是触头开始进行动作的阶段。对于触头而言，其之间会有电弧在不间断的产生，产生的电弧会被灭弧装置完全吸收。只有把电弧进行分割，将其分割成为短的电弧，这样就不会有持续燃烧的情况发生，并且能够让电弧快速有效的熄灭，最终完成电流的分断。所以，对于制造商而言，为了进一步有效的缩短断路器的分短时间，就能够调节电磁脱扣器的灵敏程度，也可以调整灭弧装置，从而使其满足标准的试验要求。

三、结束语

对于低压小型短路器而言，短路试验的进行是产品认证工作中不能缺少的部分。本文主要对断路器中影响短路试验的检测因素进行了分析，期望能为制造商在断路器产生设计的时候提供些许的参考以及帮助，从而更好为客户开展服务。

参考文献

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