低压断路器全面解析(1)

1　低压断路器概述

　　低压断路器(曾称自动开关)是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。低压断路器在电路中除起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。低压断路器可以手动直接操作和电动操作，也可以远方遥控操作。

　　低压断路器的分类方式很多，按使用类别分，有选择型(保护装置参数可调)和非选择型(保护装置参数不可调);按结构型式分，有万能式(又称框架式)和塑壳式断路器;按灭弧介质分，有空气式和真空式(目前国产多为空气式);按操作方式分，有手动操作、电动操作和弹簧储能机械操作;按极数分，可分为单极、二极、三极和四极式;按安装方式分，有固定式、插入式、抽屉式和嵌入式等。低压断路器容量范围很大，最小为4A，而最大可达5000A。

　　低压断路器广泛应用于低压配电系统各级馈出线，各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护。

　　2　低压断路器的结构

　　低压断路器由触头、灭弧装置、操作机构和保护装置等组成。

　　2.1　触头系统

　　触头(静触头和动触头)在断路器中用来实现电路接通或分断。

　　触头的基本要求为：

　　(1)能安全可靠地接通和分断极限短路电流及以下的电路电流;

　　(2)长期工作制的工作电流;

　　(3)在规定的电寿命次数内，接通和分断后不会严重磨损。

　　常用断路器的触头型式有，对接式触头、桥式触头和插入式触头。对接式和桥式触头多为面接触或线接触，在触头上都焊有银基合金镶块。大型断路器每相除主触头外，还有副触头和弧触头。

　　断路器触头的动作顺序是，断路器闭合时，弧触头先闭合，然后是副触头闭合，最后才是主触头闭合;断路器分断时却相反，主触头承载负荷电流，副触头的作用是保护主触头，弧触头是用来承担切断电流时的电弧烧灼，电弧只在弧触头上形成，从而保证了主触头不被电弧烧蚀，长期稳定的工作。

　　2.2　灭弧系统

　　灭弧系统用来熄灭触头间在断开电路时产生的电弧。灭弧系统包括两个部分：一为强力弹簧机构，使断路器触头快速分开;一为在触头上方设有灭弧室。

　　2.3　操动机构

　　断路器操动机构包括传动机构和脱扣机构两大部分。

　　(1)传动机构：

　　按断路器操作方式不同可分为：手动传动、杠杆传动、电磁铁传动、电动机传动;按闭合方式可分为：贮能闭合和非贮能闭合。

　　(2)自由脱扣机构：

　　自由脱扣机构的功能是实现传动机构和触头系统之间的联系。

　　2.4　保护装置

　　断路器的保护装置由各种脱扣器来实现。

　　断路器的脱扣器型式有：欠压脱扣器、过电流脱扣器、分励脱扣器等。过电流脱扣器还可分为过载脱扣器和短路脱扣器。

　　欠压脱扣器用来监视工作电压的波动，当电网电压降低至70%～35%额定电压或电网发生故障时，断路器可立即分断，在电源电压低于35%额定电压时，能防止断路器闭合。带延时动作的欠压脱扣器，可防止因负荷陡升引起的电压波动，而造成断路器不适当地分断。延时时间可为1s、3s和5s。

　　分励脱扣器用于远距离遥控或热继电器动作分断断路器。

　　过电流脱扣器用于防止过载和负载侧短路。

　　一般断路器还具有短路锁定功能，用来防止断路器因短路故障分断后，故障未排除前再合闸。在短路条件下，断路器分断，锁定机构动作，使断路器机构保持在分断位置，锁定机构未复位前，断路器合闸机构不能动作，无法接通电路。

　　2.5　其它关于断路器信息

　　断路器除上述四类装置外，还具有辅助接点，一般有常开接点和常闭接点。辅助接点供信号装置和智能式控制装置使用。还有框架(万能式断路器)和塑料底座和外壳(塑壳式断路器)。

　　3　常用低压断路器

　　3.1　万能式断路器(标准型式为DW)

　　万能式断路器容量较大，可装设多种脱扣器，辅助接点的数量也多，不同的脱扣器组合可形成不同的保护特性，故可作为选择性或非选择性或具有反时限动作特性的电动机保护。它通过辅助接点可实现远方遥控和智能化控制。其额定电流为630～5000A。一般用于变压器400V侧出线总开关、母线联络开关或大容量馈线开关和大型电动机控制开关。

　　我国自行开发的万能式断路器系列有DW15、DW16、CW系列;引进技术电工之家www.55dianzi.com的产品有德国AEG公司的ME系列(DW17)，日本寺崎公司的AH系列(DW914)，日本三菱公司的AE系列(DW19)，西门子公司的3WE系列等，以及目前国内各生产厂以各自产品命名高新技术开关。

　　3.2　塑壳式断路器(标准型式为DZ)

　　塑壳式断路器的主要特征是，所有部件都安装在一个塑料外壳中，没有裸露的带电部分，提高了使用的安全性。新型的塑壳断路器也可制成选择型。小容量的断路器(50A以下)采用非贮能式闭合，手动操作;大容量断路器的操作机构采用贮能式闭合，可以手动操作，亦可由电动机操作。电动机操作可实现远方遥控操作。额定电流一般为6A～630A，有单极、二极、三极和四极。目前已有额定电流为800A～3000A的大型塑壳式断路器。

　　塑壳断路器一般用于配电馈线控制和保护、小型配电变压器的低压侧出线总开关，动力配电终端控制和保护，及住宅配电终端控制和保护，也可用于各种生产机械的电源开关。

　　我国自行开发的塑壳式断路器系列有：DZ20系列、DZ25系列、DZ15系列，引进技术生产的有日本寺崎公司的TO、TG和TH-5系列、西门子公司的3VE系列、日本三菱公司的M系列、ABB公司的M611(DZ106)和SO60系列，施耐德公司的C45N(DZ47)系列等，以及生产厂以各自产品命名的高新技术塑壳断路器。
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　　其派生产品有DZX系列限流断路器，带剩余电流保护功能(漏电保护功能)的剩余电流动作保护断路器，缺相保护断路器等。

　　4　低压断路器的主要技术特性参数和选用

　　4.1　特性及技术参数

　　我国低压电器标准规定低压断路器应有下列特性参数：

　　(1)型式：

　　断路器型式包括相数、极数、额定频率、灭弧介质、闭合方式和分断方式。

　　(2)主电路额定值：

　　主电路额定值有：

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