空气开关跳闸的原因有哪些？

空气开关跳闸的原因有哪些？

空气开关是断路器家族中最简单的类型，它是热磁式的，也即只有过载保护和短路保护这两种功能。当配套了漏电保护器后，它增加了剩余电流保护功能。

图1是某国产空气开关的内部结构，是我把一只全新的开关挖开后拍摄的。我们很清晰地看到它的过载保护热脱扣器和短路保护磁脱扣器（快速动作电磁线圈）。

空气开关动作特性见下图：

图2中的曲线叫做安秒特性，它的横轴坐标是动作电流，纵轴坐标则是动作时间，两者均用对数来刻度。曲线部分就是过载保护的安秒特性，而垂直部分和水平部分就是短路保护的安秒特性。

图2中，B型动作特性用于照明回路的线路保护，C特性用于一般回路的线路保护，D特性用于具有启动冲击电流的线路保护，K特性用于电动机回路的保护。

故知，使得空气开关跳闸的最基本原因有2个，即被保护线路中出现了过载电流，或者出现了短路电流。

我们看下图：

图3是TN-C接地系统，这里的相线叫做火线，而保护中性线PEN叫做零线，我们看到用电设备1的外壳接零线，叫做保护接零。

当用电设备1内部发生火线碰壳时，这时用电设备1的外壳带电，如果人体接触到外壳的话就会发生电击。我们把这种现象叫做单相接地故障，又叫做漏电故障。由于漏电流近似于火线对零线的短路，故空气开关会跳闸。

故知，使得空气开关跳闸的第3个原因是执行单相接地故障保护，或者漏电保护。

一个疑问：为何图3中断路器QF1的选配做法是错误的？而QF2配套的漏电保护器RCD有何用？

我们把空气开关执行单相接地故障保护叫做人体电击的间接防护。

我们看下图：

图4与图3相比有一个本质的区别，就是左上角的零线重复接地，然后分开为中性线N和地线PE。此时的火线必须叫做相线，相线L、中性线N和地线PE，三条线一同接到最终用电设备处。我们看到用电设备1的外壳与地线PE相接，相线L和中性线N则接到用电设备1的电源端口。

在国家标准GB/T 16895.1-2008和GB50054《低压配电设计规范）中，把图4的接地系统叫做TN-C-S。

我们注意到图4中的人体触及相线L，电击电流沿着地网返回到重复接地处再返回电源。由于地网的阻抗较大，再加上人体自身的阻抗，所以电击电流很小，QF2开关无法启动保护跳闸操作。这时，就要利用漏电保护器RCD了。

漏电保护器RCD的核心就是零序电流互感器，我们看到相线L和中性线N穿过零序电流互感器的铁芯（磁芯）。由于正常运行状态下相线L和中性线N的电流大小相等方向相反，故漏电保护器不会动作。当用电设备发生单相接地故障时，或者人体触及带电导体发生电击时，相线电流中增加了单相接地故障电流Ig1，或者人体电击电流Ig2，由于相线的工作电流依然与中性线电流大小相等方向相反，而两者的相量和就是Ig1或者Ig2，我们把它们叫做剩余电流。剩余电流使得故零序电流互感器铁芯（磁芯）中出现磁通，其控制绕组中会产生感应电流。若剩余电流的大小超过漏电保护器的动作门限，则漏电保护器会产生动作，使得前接的断路器QF2动作并切断线路。

我们把这种保护人体免遭严重电击的防护措施叫做直接防护。

故知，使得空气开关跳闸的第4个原因是配合漏电保护器执行了人体电击防护。

注意：空气开关执行单相接地故障跳闸（第三种跳闸原因）属于间接防护，且不管是TN-C、TN-S或者TN-C-S哪种接地系统，空气开关乃至于所有类型的断路器都具备。而空气开关配套漏电开关执行人体电击跳闸则属于直接防护。

总结一下：空气开关跳闸的主要原因有4种，分别是过载保护、短路保护、单相接地故障保护，配合漏电开关执行人体电击保护。注意单相接地故障保护又分为间接防护和直接防护两种，区别就在于是否配套了漏电保护器。

对于居家配电系统，有些配电箱中还安装了过电压防护SPD，甚至还有欠电压防护，它们也可通过空气开关执行保护动作。

另外，在TN-C接地系统中，不能使用2P（2极）的空气开关。在TN-S或者TN-C-S的“-S”中，可以使用2P或者1P+N开关，但1P+N开关不能把L极与N极接反，若接反了将部分地失去空气开关保护跳闸的能力。

以下帖子供参考：

就写到这里吧。