
【電】 expansion circuit breaker
expand; swell; bulge; dilate; inflate
【計】 dilatation
【化】 expansion; inflation; swelling
【醫】 distention; ectasia; ectasis; ectasy; expansion; inflation; physiosis
swelling
【經】 expansion
【計】 disjunctor
【化】 chopper; circuit interrupter
【醫】 breaker
膨脹斷路器(Thermal Circuit Breaker)是一種利用電流熱效應實現過載保護的自動斷電裝置,其核心工作原理是雙金屬片的熱膨脹形變觸發機械斷開。以下是詳細解釋:
漢英對照
注:部分文獻将純熱動型稱為"Thermal Breaker",而兼具磁脫扣的稱為"Thermal-Magnetic Breaker"。
工作原理
當電流超過額定值時,内部雙金屬片(Bimetal Strip)因電阻發熱産生形變彎曲,推動機械連杆使觸點分離。其動作特性遵循焦耳定律:
$$Q = IRt$$
其中熱量(Q)與電流平方(I²)成正比,時間(t)越長形變量越大。
動作特性
國際标準
設計需符合IEC 60898-1(家用斷路器)或IEC 60947-2(工業斷路器),要求通過:
來源:國際電工委員會标準文件
低壓配電系統
工業設備
特性 | 膨脹斷路器 | 磁斷路器 | 電子斷路器 |
---|---|---|---|
動作原理 | 熱膨脹形變 | 電磁力脫扣 | 電流傳感器+MCU |
響應速度 | 慢(秒級) | 快(毫秒級) | 可編程 |
成本 | 低 | 中 | 高 |
第4章詳述雙金屬片選型與熱計算模型
解析熱磁脫扣曲線與IEC測試要求(可訪問ABB官網文檔庫)
建模雙金屬片非線性形變過程(IEEE Xplore文獻編號: 10.1109/TPEL.2020.3041232)
注:因術語專業性較強,建議通過IEC官網或IEEE Xplore驗證技術細節。實際産品參數請以廠商手冊為準。
膨脹斷路器是一種利用材料熱膨脹特性控制電路通斷的保護裝置,主要用于電力系統和工業設備中的短路或過載保護。以下從定義、原理、材料演進及應用等方面詳細解釋:
定義與核心功能
德語中稱為"Expansionsschalter"(),其核心功能是通過熱膨脹效應實現電路的快速切斷。當電路出現異常電流(如短路)時,内部材料受熱膨脹産生機械位移,驅動觸頭分離以中斷電流,防止設備損壞或火災()。
工作原理
該裝置的關鍵在于:
材料技術演進
根據發展曆程可分為兩代:
應用領域
主要應用于:
目前,新型熱膨脹式斷路器已實現零臭氧消耗潛能值(ODP)和全球變暖潛能值(GWP),符合歐盟RoHS環保标準,代表了高壓斷路器技術的綠色發展方向()。
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