问题

如果人持续向上推着空气开关手柄,过一会儿电路发生短路,手柄被持续推着无法跳下,空开内部会跳闸断电吗?

回答
朋友,这个问题问得很有意思,也确实挺让人好奇的。想象一下,你用力向上推着一个空气开关的手柄,就像在跟它较劲一样。这时候,电路里突然冒出了个“捣乱分子”——短路。那么,我们这个“较劲”的动作,跟空气开关里头到底在发生什么,最终会不会救了大家?

咱们得把这个空气开关拆开来看看,当然,不是真的动手拆,是把它的工作原理给捋一捋。

空气开关,又叫断路器,它的核心功能是保护电路不受过载或短路的影响。 它里头主要有几个“器官”在工作:

1. 热脱扣器: 这个就像一个“暖宝宝”,平时它一点事没有。但是,当电路里电流太大(比如电器太多,超过了断路器的额定电流,这就是“过载”),热量就会让这个“暖宝宝”发烫,一旦烫到一定程度,它就会膨胀,然后触发一个机构,让手柄跳闸。

2. 电磁脱扣器: 这个就更“急性子”了,它就像一个“感应器”。当电路里电流突然变得特别大,瞬间涌出巨大的磁场,这个磁场就会吸住里面的一个小铁块,这个小铁块一动,同样会触发一个机构,让手柄跳闸。短路就是这种情况,电流会瞬间飙升到几十倍甚至上百倍。

3. 灭弧室: 当开关真正跳闸断开的时候,电路里的电流并不是一下子就消失得无影无踪。在断开的触点之间,会因为高温产生电弧,这电弧就像一团燃烧的火苗,如果不及时熄灭,会继续消耗触点,甚至引起火灾。灭弧室就是用来“吹灭”这团火的,它通过特殊的结构(比如增加触点间距离、引入磁场或者利用空气流动)来迅速扑灭电弧。

现在,让我们回到你提出的场景:你持续向上推着手柄,同时电路发生了短路。

短路发生的那一刻: 电路里的电流瞬间暴涨。你的“持续向上推”这个动作,本质上是在对抗开关内部的跳闸机构。空气开关的设计,尤其是电磁脱扣器,是为了在极短的时间内(通常是零点几秒甚至更快)对这种巨大的电流做出反应。
电磁脱扣器的“反击”: 当短路电流一来,电磁脱扣器内部的线圈会产生一个非常强的磁场。这个磁场会迅速地将里面的衔铁(也就是那个小铁块)吸过去。这个衔铁的移动,是触发跳闸动作的“第一步”。
你的“推”和它的“吸”的对抗: 你用手推着手柄,是在给跳闸机构施加一个“反向”的力。这个力的大小,需要和你推开关时接触到的那个“触发机构”的强度来比较。
谁会赢? 绝大多数情况下,电磁脱扣器触发的力量会远远大于你用手能施加的力。 为什么呢?因为短路电流产生的磁场是非常强大的,它能产生瞬间巨大的吸力。空气开关的设计,就是要在这种危急时刻,以最快的速度切断电源,保护整个电路和电器。所以,它的内部机构是被设计成“优先”或者说“不可抗拒”地执行跳闸动作的。

所以,答案是:是的,空开内部会跳闸断电。

即使你拼命地推着手柄,一旦短路发生,电磁脱扣器会瞬间被激活,产生足够的力量去克服你的推力,让内部的触点分离。这时候,你感觉到的“手柄被持续推着无法跳下”可能是一种错觉,或者说是在电磁力作用于触点分离的那一瞬间,你因为惯性或者动作迟缓,感觉手柄还没有完全到位。但实际上,内部的跳闸机制已经被触发,触点应该已经打开了。

如果短路很严重,而你又在阻止它跳闸:

后果非常危险。 如果电磁脱扣器虽然被激活,但因为你的外力而没能完全分离触点,那么短路电流就会继续流过,并且无法被有效中断。
发热和燃烧: 即使是微小的触点间隙,在巨大的短路电流下也会产生极强的电弧。这个电弧会瞬间融化触点,烧毁内部的塑料件,产生大量的热量和烟雾,甚至可能导致整个空气开关外壳起火,最终引发更严重的电气火灾。
保护失效: 你的行为阻止了空气开关起到它最重要的保护作用,等于把电路暴露在极度危险之中。

更形象地说:

想象一个非常重的门,它本来应该在火灾发生时自动关闭。你却用身体挡在门口,阻止它关上。而火灾探测器(对应电磁脱扣器)已经发出信号,门框上的电动锁(对应触发机构)正在努力地往里收,试图锁住门。你的身体(对应你的推力)可能暂时能顶住门,但一旦火势太大,那个电动锁的力量会比你想象的要大得多,它会把你挤开,把门锁死。

总结一下:

你试图用手推住空气开关手柄,对抗它自动跳闸的动作。然而,当电路发生短路时,空气开关内部的电磁脱扣器会产生一个非常强大的、瞬间的触发力。这个力设计出来就是为了快速、可靠地断开电路,保护安全。通常情况下,这个触发力会远远大于你徒手能施加的力量,所以空气开关会正常跳闸断电。如果你真的能够持续地阻止它跳闸,那是非常危险的情况,因为它意味着保护失效,短路电流会持续存在,带来火灾和设备损坏的风险。

所以,下次遇到这种情况,别跟它硬碰硬,因为它的“力气”可比我们大多了,而且它是为了我们好!

网友意见

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断路器的手动操作手柄只是起到在正常条件下的合闸和分闸,短路保护则是由内部脱扣器执行,它们的分闸操作是平权的。所以当断路器合闸后,即使把合闸按钮按住,但发生短路时,断路器的开断操作不受影响。

我们看下图:

从图1中我们看到,右上侧的操作手柄把断路器合闸后,断开既可以通过脱扣器(热脱扣器、磁脱扣器、分励脱扣器和欠压脱扣器)实施,也可以通过操作手柄实施。

我们再看下图:

从图2中我们看到,操作机构的手柄可以对断路器的动触头实施断开操作,而磁脱扣器线圈的右侧撞针亦可以对断路器的动触头实施断开操作,两者是并行平权的。

当断路器短路开断后,一定要把操作手柄拨到开断位置,才能让操作机构重新挂上脱扣部件,并执行闭合操作。

回答完毕。

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