電路保護(hù)器究竟是個什么鬼？

         電路保護(hù)器，CP：circuit protector（不是網(wǎng)絡(luò)用語couple夫妻哦~）。 顧名思義，就是用來保護(hù)電路的一種電氣設(shè)備。那它是保護(hù)電路哪部分或者保護(hù)什么功能呢？ 它既不是漏電保護(hù)，也不是過壓保護(hù)，更不是浪涌保護(hù)。

它的外形很接近我們所熟知的空開。沒錯，它的確有跟空開類似的短路保護(hù)功能。

         那你肯定會問，我都有空開了，我都有低壓斷路器了，為什么還要個空開呢？不是多此一舉嗎？

         首先，讓我們從結(jié)構(gòu)上來看下電路保護(hù)器CP的設(shè)計原理和動作功能。

         如下圖示CP主要由1把手、2切換機構(gòu)、3觸點、4滅弧室、5電磁液壓機構(gòu)、6殼體等六部分組成。看起它跟空開一樣有把手用于復(fù)位， 一樣有觸點導(dǎo)通回路，一樣有斷開功能。 難道僅僅多了一個滅弧室？ 錯！它的關(guān)鍵核心部件就在于5電磁液壓機構(gòu)。這是一個封閉的銅軸里面灌上了硅油，中間有一個鐵芯柱塞，外面有圍繞數(shù)圈的銅線的部件。顯然，聰明的你會才出來這是利用電流通過的時候，產(chǎn)生磁力并拉動鐵芯往上，到達(dá)頂部的時候，因為靠近上不銜鐵，就是突然增大吸力，導(dǎo)致銜鐵動作，利用杠桿機構(gòu)將觸點脫扣，斷開短路回路的作用。

         但是，因為有了硅油，它的功能就不止于此，硅油起到了緩沖作用， 所以CP就有了延時功能，就有了低速、中速、高速斷開的型號區(qū)別。下面的4個圖例展示了電路保護(hù)器在四種不同情況下的狀態(tài)和動作過程：

         狀態(tài)D的功能幾乎與空開一樣，這時因為短路電流瞬間太大，電磁力很大， 基本可以忽略硅油和彈簧的阻力，直接吸合銜鐵并斷開觸點和回路。

         狀態(tài)B的不同程度的時間過程（中低高速選擇），可以允許回路中的電機正常啟動等正常的感抗。

而狀態(tài)C則因為長期的過電流，導(dǎo)致斷開，就可以保護(hù)關(guān)鍵敏感元件或者昂貴的電路和板子避免長期大電流導(dǎo)致溫升、元件老化， 過早壽命失效等因素。

         我們總結(jié)一下電路保護(hù)器CP和空開CB的區(qū)別：

         電路保護(hù)器和低壓斷路器CB：circuit breaker CB或者俗稱空開，他們都具有短路保護(hù)的一般目的，但是應(yīng)用，特性和保護(hù)形式是不同的。

         目的：空開/斷路器CB設(shè)計用于保護(hù)線路免受短路的影響，而電路保護(hù)器CP則能夠保護(hù)單個的電子線路或單個設(shè)備免于短路影響，保護(hù)螺線管，或電機，電腦板等因過載等導(dǎo)致長期大電流（但小于短路電流）導(dǎo)致設(shè)備過熱。

型式：雖然斷路器CB旨在保護(hù)線路，但CP用于保護(hù)整個元件或設(shè)備，因此需要各種斷開功能，例如瞬時，高速，中速和低速。

下圖顯示了一個典型的CB斷路器和CP電路保護(hù)器之間的區(qū)別。

         下圖顯示了從電流和時間軸上，微斷MCCB和電路保護(hù)器CP的區(qū)別：

         舉個栗子，保護(hù)原理詳細(xì)case介紹：

         假設(shè)你有一套定制的控制系統(tǒng)，PCBA有工業(yè)CPU等一些列昂貴的組件，來控制電機等輸出設(shè)備，正常額定工作電流是5A， 電機啟動或者感控回路偶爾會有瞬間電流達(dá)到10A，而我們要求短路保護(hù)在16A以上。

         如果你選用了一個16A的空開， 那么系統(tǒng)電流超過16A時，空開斷開，能夠整個控制系統(tǒng)和電機。 但是如果系統(tǒng)超負(fù)荷運轉(zhuǎn)， 電流長期保持在10A，但又打不到空開的切斷值呢？ 這時候系統(tǒng)就有可能過熱，或者使用設(shè)計壽命縮短， 或者最終還是會宕機， 而有些系統(tǒng)因為沒有預(yù)測性早期診斷和防護(hù)，一旦宕機則損失慘重，尤其是連續(xù)型大型作業(yè)如石油石化、鋼鐵冶煉等行業(yè)， 并且重新啟動也將耗時費力， 中間宕機的損失也是非常巨大。這就需要一個能夠防護(hù)過熱，長期過電流保護(hù)的利器。

         那我們來看下， 如果我們選擇一個慢速斷開的電路保護(hù)器CP又會怎么樣呢？ 假設(shè)我們選一個超過10A 并且10秒以上就會斷開的CP。 當(dāng)系統(tǒng)正常啟動或者電機啟動時， 瞬間的大電流10A產(chǎn)生，CP不會動作， 因為時間很短，所以整個系統(tǒng)可以正常啟動，或者說能夠允許系統(tǒng)有瞬間的浪涌發(fā)生，即狀態(tài)A的情況。 而如果一旦發(fā)生短路，則CP會跟空開一樣，直接脫扣斷開整個回路保護(hù)系統(tǒng)， 也就是狀態(tài)D的狀態(tài)。 而如果由于某種原因，導(dǎo)致系統(tǒng)電流增大或者電機電流增大，譬如10A，這時候會在一段時間內(nèi)（10秒）保持接通狀態(tài)， 當(dāng)超過10秒，柱塞克服硅油阻力上升并且吸合銜鐵，則會斷開整個系統(tǒng)。也就是狀態(tài)C， 這樣就保護(hù)了整個系統(tǒng)避免長期發(fā)熱或者異常原因， 工作人員就可以早期排查， 進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)， 提升系統(tǒng)運行時間和壽命，減少宕機和提高產(chǎn)能。

         由此可以看出，CP比CB功能更強大，保護(hù)更全面，適用于需要精密保護(hù)的場合，更適合工業(yè)。 而空開，則價格低廉，更適用于民用建筑和一般設(shè)備保護(hù)。 GCP系列電路保護(hù)器可以被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)備、高端機床、工廠自動化、儀表板、工業(yè)機器人、食品與飲料、電子產(chǎn)品、以及電信基站等。       

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