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框架断路器的结构组成

框架断路器可是电力系统中极为关键的设备！它在保障电力可靠供应、保护电气

设备等方面发挥着不可替代的作用。要深入了解它，就得好好剖析一下它的结构组

成。

框架断路器整体结构概述。

框架断路器从整体上看，是一个复杂且精密的电气装置，它主要由触头系统、灭

弧系统、操作机构、脱扣器以及框架（外壳）等几大核心部分构成。这些部分相互协

作、紧密配合，共同实现框架断路器对电路的控制与保护功能。

各部分详细结构及解析。

触头系统。

触头系统是框架断路器与电路直接连接的部分，其性能直接影响到断路器的通断

能力和可靠性。它通常由主触头、弧触头和辅助触头组成。

主触头：主触头承担着正常工作时电路的导通任务，需要具备良好的导电性和接

触稳定性。一般采用高导电率的金属材料制成，如铜合金等。为了增大接触面积、降

低接触电阻，主触头的接触面通常经过特殊处理，例如镀银等工艺。在结构设计上，

主触头一般采用对接式或插入式结构，以确保在合闸时能够可靠接触，分闸时迅速分

离。

弧触头：弧触头主要用于在分闸过程中产生电弧时承受电弧的高温和烧蚀。它通

常由耐高温、耐电弧的材料制成，如钨铜合金等。在合闸时，弧触头先于主触头闭

合；分闸时，弧触头后于主触头断开，这样可以有效地将电弧引导到弧触头之间，保

护主触头免受电弧的损害，延长主触头的使用寿命。

辅助触头：辅助触头用于反映断路器的分合闸状态，为控制回路提供信号。它一

般安装在断路器的操作机构附近，通过机械传动与主触头的动作同步。辅助触头的结

构相对简单，通常采用微动开关或行程开关的形式，其触点容量较小，但动作灵敏可

靠。

灭弧系统。

油灭弧：早期的框架断路器多采用油灭弧方式，它是将触头浸在绝缘油中，利用

油在电弧高温作用下分解产生的气体来吹灭电弧。油灭弧系统结构相对简单，但存在

维护工作量大、有火灾隐患等缺点，目前已逐渐被淘汰。

空气灭弧：空气灭弧是利用空气作为灭弧介质，通过拉长电弧、冷却电弧等方式

来实现灭弧。为了增强灭弧效果，通常会在触头周围设置灭弧栅片等装置。灭弧栅片

由多个金属片组成，当电弧产生时，电弧被吸入灭弧栅片之间，被分割成多个短弧，

从而加速电弧的熄灭。空气灭弧具有结构简单、成本低等优点，适用于一些对灭弧要

求不高的场合。

真空灭弧：真空灭弧是利用高真空环境来熄灭电弧。在真空中，气体分子极少，

电弧难以维持，因此灭弧速度快、触头烧损小。真空灭弧室是真空灭弧系统的核心部

件，它由动静触头、屏蔽罩、波纹管等部分组成。动静触头密封在真空灭弧室内，当

断路器分闸时，触头间产生的电弧在真空环境中迅速熄灭。真空灭弧具有灭弧能力

强、寿命长、维护简单等优点，在现代框架断路器中得到了广泛应用。

操作机构。

电磁操作机构：电磁操作机构是利用电磁铁的吸力来实现断路器的合闸和分闸。

它结构简单、工作可靠，但合闸功率较大，对电源要求较高。电磁操作机构一般适用

于小型框架断路器或对操作速度要求不高的场合。

弹簧操作机构：弹簧操作机构是利用预先储能的弹簧释放能量来实现断路器的合

闸和分闸。它具有合闸速度快、操作功小等优点，并且可以实现电动储能和手动储

能，适用于各种电压等级和容量的框架断路器。弹簧操作机构主要由储能弹簧、储能

电机、传动机构等部分组成。在合闸前，储能电机通过传动机构将储能弹簧拉伸储

能；合闸时，储能弹簧释放能量，通过传动机构带动触头快速闭合。分闸时，通过分

闸电磁铁或手动操作，使触头迅速分离。

液压操作机构：液压操作机构是利用液压油的压力来实现断路器的合闸和分闸。

它具有操作平稳、动作速度快、输出功率大等优点，适用于大型高压框架断路器。液

压操作机构主要由油泵、储能器、控制阀、液压缸等部分组成。油泵将液压油升压后

储存在储能器中，当需要合闸或分闸时，通过控制阀控制液压油的流向，使液压缸推

动触头动作。

脱扣器。

热脱扣器：热脱扣器是利用电流的热效应来实现过载保护。它主要由双金属片和

加热元件组成。当电路发生过载时，电流增大，加热元件发热使双金属片受热变形，

当变形达到一定程度时，双金属片推动脱扣机构，使断路器分闸。热脱扣器动作具有

反时限特性，即过载电流越大，动作时间越短。

电磁脱扣器：电磁脱扣器是利用电磁力的作用来实现短路保护。它主要由电磁铁

和衔铁组成。当电路发生短路时，短路电流产生的强大电磁力使衔铁迅速吸合，推动

脱扣机构，使断路器瞬间分闸。电磁脱扣器动作迅