塑壳断路器温升变化的影响因素探析

塑壳断路器温升变化的影响因素探析

顾军立 1 吴炳伟 2

1浙江利好电力科技有限公司 浙江 温州 325000

2浙江科明电子有限公司 浙江 温州 325000

摘要：在输配电线路中，塑壳断路器是一种广泛使用的电器元件。本文从介质损耗、磁滞损耗、涡流、电阻损耗、海拔高度等多方面进行对比分析塑壳断路器的温升变化，进行针对性的提出在制造塑壳断路器时需要注意哪些事项，以期能够为断路器的制造提高更多参考意见。

关键词:塑壳断路器 温升变化 分析

1塑壳断路器普遍存在的问题

经常客户长期使用回馈反应相同的产品却存在很大温升变化，有产品温升超标问题，特别是一些电流较大这种规格的塑壳断路器，以至于产品在使用寿命以及电气性能方面都不能满足作业需求，如果该断路器在运行的过程中遭到比较严重的破坏，很有可能导致火灾的发生，人身以及财产将会损失严重。所以本文从断路器在整个系统运行过程中的热源角度考虑，从多个方面分析温升变化的影响因素。

2温升的定义与塑壳断路器性能分析

在配电线路系统中，塑壳断路器具有保护和通断作用，其基本作用就是保护和接通用户设备以及电路。在电流经过断路器的时候会产生电阻损耗，以至于导体出现发热现象，这个时候温度就会升高。如果断路器自身的温度比周围环境高，那么可以通过辐射、对流等方式散热，当温度达到稳定状态的时候断路器的温度不会再发生变化，这就是温升的定义，简而言之就是环境温度与电器本身的温度差。倘若断路器温度太高，金属材料就非常容易变软，氧化加剧，材料老化程度也会加快，那么电器产品以及各种零部件的使用寿命就会大幅度下降，事物应有的保护作用。

塑壳断路器是否可靠主要分析该断路器的保护功能以及配电功能是否安全可靠。配电功能可靠在于温升变化不大，一旦温度过高就会引起功能紊乱，甚至引起一系列内部线路安全问题，温升保持在标准的变化范围之内是配电功能良好的基本条件；其次热磁稳定性以及较强的分段能力是塑壳断路器实现保护功能的基础延时脱扣以及瞬时脱扣都是异常情况。

3塑壳断路器的温升影响因素分析

3.1涡流、磁带损耗、介质损耗对温升变化的影响

例如反应强度、材料电阻率、频率、体积和厚度这几个参数，将影响涡流和磁滞损耗的大小。从塑壳断路器的角度来看，在承载一定的额定电流时，磁感应强度一般不会太大，而体积、厚度、材料电阻率、频率等都是在塑壳电路的设计过程中确定的断路器，所以这些因素不再改变。在这样的条件下，磁滞损耗和涡流变化都比较小，不足以引起温升变化，可以忽略不计。

在整个电厂的作用下，绝缘材料会产生一定的介电损耗。绝缘介质的电气性能可以根据介质损耗的大小来判断，它与频率和电场强度密切相关。介质的损失也会更大。一般情况下，高压电器在使用过程中是无法避免高压条件的，所以介质中所涉及的电场强度一定很大，所以这种情况下必须考虑介质损耗的问题。如果比较低，则介质中的电场强度会比较小，在实际工作条件下介电损耗也不是很大，一般可以忽略不计，对温升变化基本不会产生任何影响。

3.2电阻损耗对温升变化的影响

通过相关实验可以验证，材料电阻率和抗收缩性与这两个值成反比，但抗收缩性值与材料硬度的平方根成正比，与材料硬度的平方根成反比。压力和实际接触点数。此外，接触电阻不仅需要考虑上述的抗收缩性和膜电阻，还应充分考虑表面加工条件、材料、通电电流大小、被接触的结构形式等各种综合因素的影响。部分。上述这些参数很难在产品制造过程中为每个产品保持高度的一致性。在实际生产过程中，生产不确定性相对较为普遍。这种现实更可能是由于接触电阻。引起较大变化的电阻损耗，所以这个因素被认为是影响塑壳断路器温升的主要因素。

3.3温升对比性试验

为进一步有效验证以上所阐述的各种因素对塑壳断路器温升变化所产生的影响，在这里对某温升超过正常数值的250A断路器进行实验分析。经过仔细检查该断路器，发现该断路器触头终压力比较小；触头处存在明显的焊缝，经常出现接触不良的情况；脱扣器热元件和软联结联结版之间紧固有比较严重的问题，紧固螺钉没有拧紧。对这些有问题的零部件进行更换，之后正式开展温升实验，通过多次反复实验证明更换完这些问题零部件之后的产品在温升变化方面符合标准规定。实验结果显示如表1

表1具体实验结果

通过本次实验可以证明在生产制造断路器的过程中会出现诸如焊接质量不合格、接触压力一致性差等问题，但是这些问题在产品应用之前很难被准确测定，例如动触头和静触头的实际接触点数、螺钉的紧固情况、机加工接触面是否平整等问题无法测定，但是这些会导致电阻剧增，电阻耗损也会相应变大，温升变化超标。

3.4海拔高度对温升变化的影响

电器设备主要有辐射、传导、对流三种散热方式，随着设备所处区域海拔不断升高，空气密度会逐渐下降，空气是各种电器设备散热的重要媒介，所以空气稀薄的情况下散热效果比较差，也是导致温度升高的重要原因之一。但是环境温度会随着海拔升高而降低，从这一方面来讲，会与产品升温现象产生一定互补。

4塑壳断路器制造过程中需要注意的问题

4.1提高零部件的铆接质量以及焊接质量

为了有效控制温升，通过塑壳断路器的影响因素分析可知，在生产优质断路器的过程中，需要更加注意软连接、静触头 和动触头，从而改进断路器。导体的铆接质量和这些部件的焊接质量。在焊接过程中，要选择合适的时间、电流和压力，保证焊接面的牢固性，控制好焊接面积。焊接完之后仔细检查焊接面积大小、假焊、焊接部位的承载能力、虚焊等情况。导体铆接的时候一定要尽可能使用专业的铆接工夹具，铆压设备大小要适当，保证铆接效果做到无松动、牢固可靠。

4.2保证各个接触面积满足加工要求

在生产制造过程中，要保证导体连接时候合适的接触面积以及导体连接表面的粗糙程度，认真检查在接触表面是否存在不平整、擦伤、刮痕等问题，可以利用在接触面上压网纹的方法保证接触面具有良好的粗糙度。

4.3严格控制接触压力大小

塑壳断路器制造厂在生产时明晰超程大小以及触头终压力，实时检查这两个参数。特别是要绝对重视大电流规格的导体间使用螺纹连接，在条件允许的情况下有必要对所有配件的紧固力进行检查，保证电动螺丝刀紧固的力度满足国家对产品的要求。由于电动螺丝刀所显示出的拧紧力比较小，所以在有条件的情况下可以使用气动性螺丝刀。

5结语

介质损耗、磁滞损耗、涡流损耗等问题对塑壳断路器的升温变化影响不大，引起塑壳断路器升温问题的主要因素是电阻变化以期的电阻损耗。在海拔比较高的户外作业中，随着海拔高度的增加并不会对温升变化产生太大影响，但是如果塑壳断路器是在户内进行工作，那么海拔增加就会对升温产生一定程度的影响。所以在厂家生产制造这些断路器产品的生产过程中一定要严格控制接触压力值的大小，保证各个零部件良好的铆接质量以及焊接质量，保证每个接触面的面积在符合要求的大小范围之内，材料规格符合国家对产品的要求，接触面表面的镀层要符合工艺以及设计要求，有效纺织电阻损耗太大导致大幅度升温或者升温出现超标等问题。

参考文献

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