断路器的原理介绍.docx

断路器 断路器（英文名称：circuit-breaker, circuit breaker）是指能够关合、承载和开断正常 回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装 置。断路器按其使用范围分 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。 断路器可用来分配电 能，不频繁地启动异步电动 机，对电源线路及电动机等 实行保护，当它们发生严重 的过载或者短路及欠压等 故障时能自动切断电路，其 功能相当于熔断器式开关 与过欠热继电器等的组合。而且在分 断故障电流后一般不需要变更零部 件。目前，已获得了广泛的应用。 电的产生、输送、使用中，配电 是一个极其重要的环节。配电系统包 括变压器和各种高低压电器设备，低 压断路器则是一种使用量大面广的电 器。 中文名 断路器 夕卜文名 circuit-breaker， circuit breaker 操作方式电动操作、储能操作和手动操作 结构 万能式和塑壳式 使用类别选择型和非选择型 灭弧介质油浸式、六氟化硫 动作速度快速型和普通型 工作原理 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。 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）。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 主要特性 断路器的特性主要有：额定电压Ue；额定电流In；过载保护（Ir或Irth）和短路保护 （Im）的脱扣电流整定范围；额定短路分断电流（工业用断路器Icu；家用断路器Icn）等。 额定工作电压（Ue）:这是断路器在正常（不间断的）的情况下工作的电压。 额定电流（In）：这是配 有专门的过电流脱扣继电器 的断路器在制造厂家规定的 环境温度下所能无限承受的 最大电流值，不会超过电流承 受部件规定的温度限值。 短路继电器脱扣电流整 定值（Im）:短路脱扣继电器 （瞬时或短延时）用于高故障 电流值出现时，使断路器快速 跳闸，其跳闸极限Im。 额定短路分断能力（Icu DSDI1-1H|i33C? 睢就蛭酬wv 雎工，幅g必或Icn）：断路器的额定短路 分断电流是断路器能够分断 而不被损害的最高（预期的） 电流值。标准中提供的电流值为故障电流交流分量的均方根值，计算标准值时直流暂态分量 （总在最坏的情况短路下出现）假定为零。工业用断路器额定值（Icu）和家用断路器额定 值（Icn DSDI1-1H|i33C? 睢就蛭酬wv 雎工，幅g必 短路分断能力（Ics）：断路器的额定分断能力分为额定极限短路分断能力和额定运行 短路分断能力两种。国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》（GB14048.2—94）对 断路器额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力作了如下的解释： 1、 断路器的额定极限短路分断能力：按规定的实验程序所规定的条件，不包括断路器 继续承载其额定电流能力的分断能力； 2、 断路器的额定运行短路分断能力