手持机塑壳(浅谈电气工程常用的浪涌装置、避雷器、漏保、空开、断路器区别)

Posted 2023-05-26

篇首语：知识的价值不在于占有，而在于使用。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了手持机塑壳(浅谈电气工程常用的浪涌装置、避雷器、漏保、空开、断路器区别)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

手持机塑壳(浅谈电气工程常用的浪涌装置、避雷器、漏保、空开、断路器区别)

现在家家户户都离不开用电，家用电器安全也越来越被大家所重视。为了保护我们的用电安全，各式各样能够断开电路的装置都被生产出来了，其中大家比较了解的有浪涌装置、避雷器、漏保、空开、断路器，不过大家分不清这几种保护装置有什么区别，今天我们就来了解一下浪涌装置、避雷器、漏保、空开、断路器的区别。希望对大家以后的工作、学习有所帮助。

第一节浪涌装置、避雷器、漏保、空开、断路器概述

一、浪涌保护器定义、工作原理、分类及适用范围

1、定义：浪涌保护器（SPD）又称为“防雷器”和“避雷器”，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。是限制电气回路、通讯线路中强烈的瞬态过电压产生的浪涌，从而起到保护设备的作用。

2、工作原理：当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，将线路中的浪涌泄放入大地，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

3、分类：

1）按照保护设备的不同，可分为电源浪涌保护器和信号浪涌保护器两类。其中电源浪涌保护器按照同容量的不同可一级电源浪涌保护器、二级电源浪涌保护器、三级电源浪涌保护器和四级电源浪涌保护器；信号浪涌保护器可分为网络信号浪涌保护器、视频浪涌保护器、监控三合一浪涌保护器、控制信号浪涌保护器、天馈信号浪涌保护器等。

2）根据所选择的浪涌保护器和预期的环境影响，保护系统的电源和设备所需的保护措施分类：

　　（1）B类浪涌保护器：标称放电电流In，冲击电压1.2/50 μs 冲击电压和最大冲击电流Iimp 的试验，Iimp 的波形为10/350 μsUp 最大4kv(IEC61643-1;IEC 60664-1)。

　　（2）C类浪涌保护器：标称放电电流In，冲击电压1.2/50 μs 冲击电压和最大冲击电流Iimp 的试验，Iimp 的波形为8/25ms。

　　（3）D类浪涌保护器：进行混合波合(开路电压1.2/50 μs 冲击电压，邓路电流8/25 μs)试验。

3）按工作原理分：按其工作原理分类，浪涌保护器可以分为电压开关型、限压型及组合型。

　（1）电压开关型浪涌保护器。在没有瞬时过电压时呈现高阻抗，一旦响应雷电瞬时过电压，其阻抗就突变为低阻抗，允许雷电流通过，也被称为“短路开关型SPD”。

　（2）限压型浪涌保护器。当没有瞬时过电压时，为高阻抗，但随电涌电流和电压的增加，其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性，有时被称为“钳压型SPD”。

　（3）组合型浪涌保护器。由电压开关型组件和限压型组件组合而成，可以显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性，这决定于所加电压的特性。

4、适用范围：适用于交流50/60HZ，额定电压220V/380V的供电系统中，对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护，适用于家庭住宅、第三产业以及工业领域电涌保护的要求。

二、避雷器定义、工作原理、分类及适用范围

1、定义：避雷器：用于保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害，并限制续流时间，也常限制续流幅值的一种电器。避雷器有时也称为过电压保护器，过电压限制器。

2、工作原理：避雷器是连接在导线和地面之间的一种防止物体被雷击的设备，一般都是与被保护设备并联。避雷器能够有效的保护电力设备，当出现不正常电压时，避雷器能够产生相应的作用，对保护设备起到保护作用，但是被保护设备在正常工作电压下运行时，避雷器不会任何产生作用，对地面来说视为断路。但是当高电压意外出现的时候，而且危害到被保护设备绝缘时，避雷器会立刻工作，将高电压冲击电流导向大地，从而限制电压幅值，将电气设备进行绝缘。当高电压消失后，避雷器会恢复到原有工作状态，能够保证系统正常供电。

3、分类：

1）按结构分类：分为管型避雷器（包括一般管型和新型）、阀型避雷器（包括普通阀型和磁吹型）、氧化锌避雷器。

2）氧化锌避雷器又分金属氧化物避雷器，线路型金属氧化物避雷器，无间隙线路型金属氧化物避雷器，全绝缘复合外套金属氧化物避雷器，可卸式避雷器。

4、适用范围：交流无间隙金属氧化物避雷器用于保护交流输变电设备的绝缘，免受雷电过电压和操作过电压损害。适用于变压器、输电线路、配电屏、开关柜、电力计量箱、真空开关、并联补偿电容器、旋转电机及半导体器件等过电压保护。

三、空气开关定义、工作原理、分类及适用范围

1、定义：空气开关又称为空气断路器，是断路器的一种。是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。

2、工作原理：当线路发生一般性过载时，过载电流虽不能使电磁脱扣器动作，但能使热元件产生一定热量，促使双金属片受热向上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁扣脱开，将主触头分断，切断电源。当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断，切断电源，保护线路中的设备不因过大的电流而损坏。

3、分类：

1）按照结构特点来分类，分为按钮开关、拨动开关、薄膜开关、水银开关、杠杆式开关、微动开关、行程开关等；

2）按结构类型分：塑壳式、框架式、限流式、直流快速式、灭磁式和漏电保护式。

3）按开关按极数、位数分类：分为单极单位开关、双极双位开关、单极多位开关、多极单位开关和多极多位开关等；

4）按照开关用途分类：分为电源开关、录放开关、波段开关、预选开关、限位开关、脚踏开关、转换开关、控制开关等；

5）按保护形式分类：分为电磁脱扣器式、热脱扣器式、复合脱扣器式(常用) 和无脱扣器式；

6）按全分断时间分类：分为一般和快速式 (先于脱扣机构动作，脱扣时间在0.02秒以内)。

4、适用范围：照明、泵房等电源都可以用空气开关控制，同时除能完成接触和分断电路外，尚能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护，同时也可以用于不频繁地启动电动机。

三、漏电保护器定义、工作原理、分类及适用范围

1、定义：漏电保护器，简称漏电开关，又叫漏电断路器，主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护，具有过载和短路保护功能，可用来保护线路或电动机的过载和短路，亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。

2、工作原理：

1）当电气设备发生漏电时，出现两种异常现象：一是，三相电流的平衡遭到破坏，出现零序电流；二是，正常时不带电的金属外壳出现对地电压（正常时，金属外壳与大地均为零电位）。

2）零序电流互感器的作用漏电保护器通过电流互感器检测取得异常讯号，经过中间机构转换传递，使执行机构动作，通过开关装置断开电源。电流互感器的结构与变压器类似，是由两个互相绝缘绕在同一铁心上的线圈组成。当一次线圈有剩余电流时，二次线圈就会感应出电流。

3）漏电保护器工作原理将漏电保护器安装在线路中，一次线圈与电网的线路相连接，二次线圈与漏电保护器中的脱扣器连接。当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器中电流矢量之和为零（电流是有方向的矢量，如按流出的方向为“＋”，返回方向为“－”，在互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵销）。由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有人触及时，则在故障点产生分流，此漏电电流经人体？大地？工作接地，返回变压器中性点（并未经电流互感器），致使互感器申流入、流出的电流出现了不平衡（电流矢量之和不为零），一次线圈申产生剩余电流。因此，便会感应二次线圈，当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源。

3、分类：

1）按保护功能和结构特征分类：可分为漏电保护继电器、漏电保护开关、漏电保护插座；

（1）漏电保护继电器是指具有对漏电流检测和判断的功能，而不具有切断和接通主回路功能的漏电保护装置。漏电保护继电器由零序互感器、脱扣器和输出信号的辅助接点组成。它可与大电流的自动开关配合，作为低压电网的总保护或主干路的漏电、接地或绝缘监视保护。

当主回路有漏电流时，由于辅助接点和主回路开关的分离脱扣器串联成一回路，因此辅助接点接通分离脱扣器而断开空气开关、交流接触器等，使其掉闸，切断主回路。辅助接点也可以接通声、光信号装置，发出漏电报警信号，反映线路的绝缘状况。

（2）漏电保护开关是指不仅它与其它断路器一样可将主电路接通或断开，而且具有对漏电流检测和判断的功能，当主回路中发生漏电或绝缘破坏时，漏电保护开关可根据判断结果将主电路接通或断开的开关元件。它与熔断器、热继电器配合可构成功能完善的低压开关元件。

（3）漏电保护插座是指具有对漏电电流检测和判断并能切断回路的电源插座。其额定电流一般为20A以下，漏电动作电流6～30mA，灵敏度较高，常用于手持式电动工具和移动式电气设备的保护及家庭、学校等民用场所。

2）按工作原理分类：可为电压动作型漏电保护器、电流动作型漏电保护器；

3）按中间环节的结构特点分类：可为电磁式漏电保护器、电子式漏电保护器；

4）按额定漏电动作电流值分类：可为高灵敏度漏电保护器、中灵敏度漏电保护器、低灵敏度漏电保护器。

5）按动作时间分类：可为瞬时型漏电保护器、延时型漏电保护器、反时限漏电保护器；

6）按主开关的回路和电流的极数分类：可为单击二线漏电保护器、二级漏电保护器、二级三线漏电保护器、三级漏电保护器、三级四线漏电保护器、四级漏电保护器。

4、适用范围：

1）防触电、防火要求较高的场所和新、改、扩建工程使用各类低压用电设备、插座。

2）手持式电动工具（除Ⅲ类外）、其他移动式机电设备，以及触电危险性大的用电设备。

3）潮湿、高温、金属占有系数大的场所及其他导电良好的场所，必须安装漏电保护器。

4）应采用安全电压的场所，不得用漏电保护器代替。如使用安全电压确有困难，须经企业安全管理部门批准，方可用漏电保护器作为补充保护。

5）额定漏电电流不超过30mA的漏电保护器，在其他保护措施失效时，可作为直接接触的补充保护，但不能作为唯一的直接接触保护。

6）选用漏电保护器，应根据保护范围、人身设备安全和环境要求确定。一般应选用电流型漏电保护器。

7）当漏电保护器做分级保护时，应满足上、下级开关动作的选择性。一般上一级漏电保护器的额定漏电电流不小于下一级漏电保护器的额定漏电电流或是所保护线路设备正常漏电电流的2倍。

8）在不影响线路、设备正常运行（即不误操作）的条件下，应选用漏电电流和动作时间较小的漏电保护器。

9）在需要考虑过载保护或有防火要求时，应选用具有过电流保护功能的漏电保护器。

10）在爆炸危险场所，应选用防爆型漏电保护器；在潮湿、水汽较大场所，应选用密闭型漏电保护器；在粉尘浓度较高场所，应选用防尘型或密闭型漏电保护器。

四、断路器定义、工作原理、分类及适用范围

1、定义：断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

2、分类：

1）按使用范围分为高压断路器与低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。

低压断路器又称自动开关，俗称”空气开关”也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。

高压断路器是发电厂、变电所主要的电力控制设备，具有灭弧特性，当系统正常运行时，它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时，它和继电保护配合，能迅速切断故障电流，以防止扩大事故范围。

2）按极数分类：可分单极、二极、三极和四极等；

3）按安装方式分类：可分插入式、固定式和抽屉式等；

4）按使用类别分类：可分选择型和非选择型；

5）按结构型式分类：可分万能式和塑壳式；

6）按操作方式分类：可分有关人力操作、无关人力操作、有关动力操作、无关动力操作以及储能操作；

7）按采用的灭弧介质分类：可分空气式和真空式；

3、工作原理：

1）断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。

2）当短路时，大电流（一般10至12倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短）。

3）有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。

4）断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。

5）吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。

6）低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。

7）低压断路器具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。

8）低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电。4、适用范围：

1）高压断路器(或称高压开关)是发电厂、变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。

2）低压断路器广泛应用于低压配电系统各级馈出线，各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护，用于工业、商业、高层和民用住宅等各种场所。

第二节浪涌装置、避雷器、漏保、空开、断路器区别

一、浪涌装置和空开两者的区别

1、工作原理不一样：浪涌保护器在线路中瞬态过电压增大时，会及时导通，将线路上的过电压泄放入地；而空气开关在线路上电流超过额定电流时，会自动断开，保护用电设备。

2、保护作用不一样：

浪涌保护器是针对线路中的用电设备、通信设备等免受线路中浪涌损害的设备，空气开关是保护线路中的短路、过载等。

3、保护范围不一样：

浪涌保护器不仅能够保护电源，还能保护通信线路的设备；空气开关保护的是用电设备。

二、浪涌保护器与避雷器的区别

浪涌保护器与避雷器都有防止过电压，尤其是防止雷电过电压的功能，但在应用方面，二者还是有明显区别的。

1、避雷器有多个电压等级，从0.38KV低压到500KV特高压均有，而浪涌保护器一般只有低压产品。

2、避雷器多安装在一次系统上，防止雷电波的直接侵入，而浪涌保护器大多安装在二次系统上，是在避雷器消除了雷电波的直接侵入后，或避雷器没有将雷电波消除干净时的补充措施。

3、避雷器是保护电气设备的，而浪涌保护器大多是为保护电子仪器或仪表的。

4、避雷器由于接于电气一次系统上，要有足够的外绝缘性能，外观尺寸比较大，而浪涌保护器由于接于低压，尺寸制作的可以很小。

三、空气开关、漏保的区别

1、控制形式不同：空开在电路出现短路时会断开，而漏保是不小心接触到电路触电行为时才为断开。

2、断电原理不同:空开是经过推断回路电流有没有负载过大而断开，而漏保是人体碰触到火线时，这时只有火线才有电流，把开关断开。

3、保护级别不同:空开是过电保护，而漏保是属于毫安级，所以要马上把电源断开。

4、保护作用不同:空气开关一般来说它适合用于防止电路承载过重，防止人体被触电现象发生，只所以说它起到保险丝的作用。

而漏电保护器这种也是防止人体触电和漏电，但是这种电路承载过重时不会起到太大的作用，对于一些小电路来说使用它可以起到保护作用。

5、动作检测的方式不同:当电路过重出现导跳闸时，可以使用它来保护用电安全。漏电保护器可以检测到所剩的电流，目的就是为了保护回路电流，可以躲开漏电值，切断漏电保护器，防止接触到漏电电流的点击。

6、跳闸原因不同:空气开关主要是通过火线和零线，如果两线间电流比较大就会跳闸。漏电保护器主要原因是火线，跟火线和地面接触时会有一个回路，里面的装置就会自动感触，这样也就达到一个跳闸的目的，起到保护作用。

四、空气开关、断路器的区别

1、电压等级区别：断路器与空气开关在电压等级上有着一定的区别，对于空气开关来说，它的电压等级一般是在500V以下，而断路器则是在220V以上，负荷能力承受会更强一些。

2、灭弧方式区别：对于空气开关来说，它主要是以空气来作为介质，以达到灭弧效果的，不仅操作方便，安全性也很高，所以在市场上得到广泛运用。而对于断路器而言，它的灭弧方式有很多种，并且能力会比较强，运用在高压电器中的话，它基本都是以真空与六氟化硫来作为介质，从而达到灭弧的效果。

3、作用上区别：在作用上空气开关与断路器也是有一定区别的，对于空气开关来说，它在电路中主要是其中保护的作用。而断路器则能在高电压或是电流较大时，起到断开负荷的作用。

第三节总结及布置原则

一、总结

1、空气开关，属于负荷开关，可以在过电流时切断电源的。称为“开关”，是指可以重复使用、人为操作（接通、或断开电源）的开关。

2、“断路保护器”属于被动型、一般不作频繁使用的保护开关装置（如变、配电所的大型高压断路器；或者家用小型保险管等）。

3、“漏电保护器”属于保护型开关，除具备空气开关的属性外，还具有漏电保护的功能，当负载出现危及人身安全的漏电流时（≤30mA），可以迅速（＜0.1秒）分闸、切断电源。

4、空气开关，从广义上讲，指所有以空气为隔弧、灭弧介质的开关。包括空气断路器、空气负荷开关、空气隔离开关等。从这个意义上看，低压的框架断路器、塑壳断路器、小型断路器、刀开关、隔离开关、高压压气式负荷开关、高压隔离开关等。从狭义上讲，专指低压断路器，更狭义一点，专指塑壳断路器和小型(微型)断路器。

所以可以说：空气开关包括一些断路器，断路器不一定都是空气开关(如SF断路器）。需要说明的是：漏电保护器是一种独立门类的电器，不同于断路器，是目前被建议停用的过时产品，与配电箱柜上经常使用的漏电断路器是有区别的。但我们的一些电工常常将两者混为一谈。漏电保护器只起漏电保护作用，需要和断路器配合实现过载、短路、漏电的综合保护。而漏电断路器本身包括上述所有功能。

二、空气断路器和漏保的选配原则

1、空气断路器和漏保的选配原则是根据电线大小进行选配而不是根据电器功率选配。以下配置仅供参考，具体以电工设计为准。

1）家居配电箱内空气断路器总开关的选择。一般选用双极开关2P40~63A不带漏电或带漏电（建议用空开，雷雨天的话总开关用漏保可能会造成家里整体送不上电，连照明都没有）。总开关可稍微大一点，夏天用电高峰期电压会很低，但分路不能大，大了起不到保护作用。

2）照明回路一般选择10~16A小型空气断路器。电线为1.5mm²时用C10的开关；电线为2.5mm²时用C16/C20的开关。

3）普通插座回路一般选择16~20A，动作电流为15~30 mA的漏电保护断路器。电线为2.5mm²时用C16/C20的开关；电线为4mm²时用C25的开关。

4）空调回路一般选择16~25A小型断路器。1匹、1.5匹的空调用2.5mm²线，分别用C16、C20的开关；2匹、2.5匹的空调用4.0mm²线，分别用C25、C32的开关；3~5匹柜机空调用6.0mm²线，用C40的开关；10P左右的中央空调需要独立的2P40A左右。

5）电热水器回路最好用6.0mm²线，C40的开关。不建议使用7000W左右的即热式热水器，容易给家居带来较大的火灾隐患。

6）厨房、卫浴间回路宜用25A左右的开关。由于厨卫间湿气大，适合在相应支路上用动作电流较小（如10~15 mA），动作时间不超过0.1s的漏电断路器。

2、家居分支回路应根据使用面积和用电情况而定，一般可按下列规定设置：

1）照明回路1~2个（2.5mm²，用C16空开）。3居室及以下的住宅宜设置1个照明回路，3居室以上的住宅且电源安装容量超过2kW时，宜设置2个照明回路。

2）厨房电源插座回路1个（4mm²，用C25漏保）。

3）卫浴间电源插座回路1个（4或6mm²，用C25或C32、C40漏保）。若双卫浴间均装设电热水器等大功率用电设备，则每个卫浴间应设置1个电源插座回路。卫浴间的照明宜与卫浴间的电源插座同回路。若住宅套内厨房、卫浴间均无大功率用电设备，厨房和卫浴间的电源插座及卫浴间的照明可采用1个带剩余电流动作保护器的电源回路供电。

4）除厨房、卫浴间外，其他功能房如客厅和卧室设置电源插座回路1~2个（2.5mm²，用C20漏保），每一回路插座数量不宜超过10个（组）。5）备用回路1个（用于大功率电器，4或6mm²，用空开）。