一文看懂低壓斷路器工作原理及選型

什么是低壓斷路器

低壓斷路器（曾稱自動(dòng)開關(guān)）是一種不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過負(fù)荷電流，還可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_關(guān)電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護(hù)功能，如過負(fù)荷、短路、欠壓和漏電保護(hù)等。低壓斷路器的分類方式很多，按使用類別分，有選擇型（保護(hù)裝置參數(shù)可調(diào)）和非選擇型（保護(hù)裝置參數(shù)不可調(diào)），按滅弧介質(zhì)分，有空氣式和真空式（目前國(guó)產(chǎn)多為空氣式）。低壓斷路器容量范圍很大，最小為4A，而最大可達(dá)5000A。低壓斷路器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)各級(jí)饋出線，各種機(jī)械設(shè)備的電源控制和用電終端的控制和保護(hù)。

我國(guó)低壓電器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定低壓斷路器應(yīng)有下列特性參數(shù)：

（1）型式：

斷路器型式包括相數(shù)、極數(shù)、額定頻率、滅弧介質(zhì)、閉合方式和分?jǐn)喾绞健?/p>

（2）主電路額定值：

主電路額定值有：

①額定工作電壓；②額定電流；③額定短時(shí)接通能力；④額定短時(shí)耐受電流。

萬(wàn)能式斷路器的額定電流還分主電路的額定電流和框架等級(jí)的額定電流。

（3）額定工作制：

斷路器的額定工作制可分為8h工作制和長(zhǎng)期工作制兩種。

（4）輔助電路參數(shù)：

斷路器輔助電路參數(shù)主要為輔助接點(diǎn)特性參數(shù)。萬(wàn)能式斷路器一般具有常開接點(diǎn)、常閉接點(diǎn)各3對(duì)，供信號(hào)裝置及控制回路用；塑殼式斷路器一般不具備輔助接點(diǎn)。

斷路器特性參數(shù)除上述各項(xiàng)外，還包括：脫扣器型式及特性、使用類別等。

低壓斷路器進(jìn)入家庭比起閘刀開關(guān)有很大優(yōu)越性：一是它能夠分?jǐn)噍^大的電流，有滅弧裝置，這正適合家庭電路負(fù)荷增大的情況。另外，它的熱穩(wěn)定性、壽命也比閘刀開關(guān)要好。二是它在故障發(fā)生時(shí)，能自動(dòng)切斷電路。斷路器內(nèi)部裝有兩個(gè)脫扣器，一個(gè)是雙金屬片熱脫扣器，用作過載延時(shí)保護(hù)；另一個(gè)是電磁脫扣器，用來(lái)做短路瞬時(shí)保護(hù)。在家庭電路中，用了斷路器之后不再裝熔斷器，遇有故障時(shí)脫扣器自動(dòng)脫扣（俗稱跳閘），以切斷電路。當(dāng)故障排除之后，只需重新合閘而不需更換零部件即可重新使用。

斷路器有三個(gè)基本組成部分：觸頭和滅弧系統(tǒng)、脫扣器、傳動(dòng)和操作機(jī)構(gòu)，其工作原理可用附圖示意圖來(lái)說明。附圖中所示的觸頭閉合，鎖扣將此合閘狀態(tài)用搭勾鎖定使其穩(wěn)定。發(fā)生過載時(shí)，過載脫扣器動(dòng)作，小倍數(shù)過載電流經(jīng)過一定長(zhǎng)的時(shí)間使雙金屬片彎曲到一定程度，這時(shí)其一端的螺釘（可調(diào)）向上推動(dòng)連桿使之脫扣造成失穩(wěn)，觸頭得以分離，從而實(shí)現(xiàn)過載延時(shí)保護(hù)。發(fā)生短路時(shí)，短路脫扣器動(dòng)作，大倍數(shù)短路電流通過電磁鐵產(chǎn)生的磁力迅速吸引銜鐵使之向下運(yùn)動(dòng)，安裝在另一端的螺釘（可調(diào)）向上推動(dòng)連桿，使之脫扣造成失穩(wěn)，觸頭迅速分離，從而實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)短路保護(hù)。

（1）由線路的計(jì)算電流來(lái)決定斷路器的額定電流。

（2）斷路器的短路整定電流應(yīng)躲過線路的正常工作啟動(dòng)電流。

（3）按線路的最大短路電流來(lái)校驗(yàn)低壓斷路器的分?jǐn)嗄芰Α?/p>

（4）按照線路的最小短路電流來(lái)校驗(yàn)斷路器動(dòng)作的靈敏性，即線路最小短路電流應(yīng)不小于斷路器短路整定電流的1.3倍。

（5）按照線路上的短路沖擊電流（即短路全電流最大瞬時(shí)值）來(lái)校驗(yàn)斷路器的額定短路接通能力（最大電流預(yù)期峰值），即后者應(yīng)大于前者。

斷路器的接線方式有板前、板后、插入式、抽屜式，用戶如無(wú)特殊要求，均按板前供貨，板前接線是常見的接線方式。

（1）板后接線方式：板后接線最大特點(diǎn)是可以在更換或維修斷路器，不必重新接線，只須將前級(jí)電源斷開。由于該結(jié)構(gòu)特殊，產(chǎn)品出廠時(shí)已按設(shè)計(jì)要求配置了專用安裝板和安裝螺釘及接線螺釘，需要特別注意的是由于大容量斷路器接觸的可靠性將直接影響斷路器的正常使用，因此安裝時(shí)必須引起重視，嚴(yán)格按制造廠要求進(jìn)行安裝。

（2）插入式接線：在成套裝置的安裝板上，先安裝一個(gè)斷路器的安裝座，安裝座上6個(gè)插頭，斷路器的連接板上有6個(gè)插座。安裝座的面上有連接板或安裝座后有螺栓，安裝座預(yù)先接上電源線和負(fù)載線。使用時(shí)，將斷路器直接插進(jìn)安裝座。如果斷路器壞了，只要拔出壞的，換上一只好的即可。它的更換時(shí)間比板前，板后接線要短，且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此目前我國(guó)的插入式產(chǎn)品，其殼架電流限制在最大為400A。從而節(jié)省了維修和更換時(shí)間。插入式斷路器在安裝時(shí)應(yīng)檢查斷路器的插頭是否壓緊，并應(yīng)將斷路器安全緊固，以減少接觸電阻，提高可靠性。

（3）抽屜式接線：斷路器的進(jìn)出抽屜是由搖桿順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的，在主回路和二次回路中均采用了插入式結(jié)構(gòu)，省略了固定式所必須的隔離器，做到一機(jī)二用，提高了使用的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)給操作與維護(hù)帶來(lái)了很大的方便，增加了安全性、可靠性。特別是抽屜座的主回路觸刀座，可與NT型熔斷路器觸刀座通用，這樣在應(yīng)急狀態(tài)下可直接插入熔斷器供電。

結(jié)束語(yǔ)

由于分勵(lì)脫扣器、欠電壓脫扣器，電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)和閉鎖電磁鐵具有不同的電壓等級(jí)和交流、直流不同的電源，用戶在訂貨時(shí)加以說明，同時(shí)用戶在選用時(shí)不可能用單一的附件，如需兩臺(tái)斷路器電氣聯(lián)鎖（當(dāng)一臺(tái)合閘時(shí)，另一臺(tái)必須分閘）則可選用輔助觸頭和分勵(lì)脫扣器或電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，在進(jìn)行板前和板后接線時(shí)一定要把螺釘緊固，以免燒壞斷路器。

1、低壓斷路器應(yīng)按規(guī)定垂直安裝，其上、下連接導(dǎo)線要使用規(guī)定截面的導(dǎo)線（或母線），切不可太小了。

2、低壓斷路器的脫扣器整定電流及其它特征性參數(shù)和選擇參數(shù)，一經(jīng)調(diào)好后便不允許隨意更動(dòng)。使用較長(zhǎng)時(shí)間后要檢查其彈簧是否生銹卡住，防止影響正確動(dòng)作。

3、檢修后要在不帶電的情況下合、分?jǐn)?shù)次，檢驗(yàn)動(dòng)作準(zhǔn)確可靠后再投入運(yùn)行。