低壓斷路器功能作用及工作原理

1、低壓斷路器的概念

低壓斷路器又稱自動(dòng)空氣開關(guān)或自動(dòng)空氣斷路器，簡(jiǎn)稱斷路器。它是一種既有手動(dòng)開關(guān)作用，又能自動(dòng)進(jìn)行失壓、欠壓、過(guò)載、和短路保護(hù)的電器。它可用來(lái)分配電能，不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過(guò)載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路，其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過(guò)欠熱繼電器等組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考?，已獲得了廣泛的應(yīng)用。

低壓斷路器由觸頭、滅弧裝置、操作機(jī)構(gòu)和保護(hù)裝置等組成。

2.1　觸頭系統(tǒng)

觸頭（靜觸頭和動(dòng)觸頭）在斷路器中用來(lái)實(shí)現(xiàn)電路接通或分?jǐn)唷?/p>

觸頭的基本要求為：

（1）能安全可靠地接通和分?jǐn)鄻O限短路電流及以下的電路電流；

（2）長(zhǎng)期工作制的工作電流；

（3）在規(guī)定的電壽命次數(shù)內(nèi)，接通和分?jǐn)嗪蟛粫?huì)嚴(yán)重磨損。

常用斷路器的觸頭型式有，對(duì)接式觸頭、橋式觸頭和插入式觸頭。對(duì)接式和橋式觸頭多為面接觸或線接觸，在觸頭上都焊有銀基合金鑲塊。大型斷路器每相除主觸頭外，還有副觸頭和弧觸頭。

斷路器觸頭的動(dòng)作順序是，斷路器閉合時(shí)，弧觸頭先閉合，然后是副觸頭閉合，最后才是主觸頭閉合；斷路器分?jǐn)鄷r(shí)卻相反，主觸頭承載負(fù)荷電流，副觸頭的作用是保護(hù)主觸頭，弧觸頭是用來(lái)承擔(dān)切斷電流時(shí)的電弧燒灼，電弧只在弧觸頭上形成，從而保證了主觸頭不被電弧燒蝕，長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。

2.2　滅弧系統(tǒng)

滅弧系統(tǒng)用來(lái)熄滅觸頭間在斷開電路時(shí)產(chǎn)生的電弧。滅弧系統(tǒng)包括兩個(gè)部分：一為強(qiáng)力彈簧機(jī)構(gòu)，使斷路器觸頭快速分開；一為在觸頭上方設(shè)有滅弧室。

2.3　操動(dòng)機(jī)構(gòu)

斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和脫扣機(jī)構(gòu)兩大部分。

（1）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：

按斷路器操作方式不同可分為：手動(dòng)傳動(dòng)、杠桿傳動(dòng)、電磁鐵傳動(dòng)、電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)；按閉合方式可分為：貯能閉合和非貯能閉合。

（2）自由脫扣機(jī)構(gòu)：

自由脫扣機(jī)構(gòu)的功能是實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)之間的聯(lián)系。

2.4　保護(hù)裝置

斷路器的保護(hù)裝置由各種脫扣器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

斷路器的脫扣器型式有：欠壓脫扣器、過(guò)電流脫扣器、分勵(lì)脫扣器等。過(guò)電流脫扣器還可分為過(guò)載脫扣器和短路脫扣器。

欠壓脫扣器用來(lái)監(jiān)視工作電壓的波動(dòng)，當(dāng)電網(wǎng)電壓降低至70%～35%額定電壓或電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，斷路器可立即分?jǐn)?，在電源電壓低?5%額定電壓時(shí)，能防止斷路器閉合。帶延時(shí)動(dòng)作的欠壓脫扣器，可防止因負(fù)荷陡升引起的電壓波動(dòng)，而造成斷路器不適當(dāng)?shù)胤謹(jǐn)?。延時(shí)時(shí)間可為1s、3s和5s。

分勵(lì)脫扣器用于遠(yuǎn)距離遙控或熱繼電器動(dòng)作分?jǐn)鄶嗦菲鳌?/p>

過(guò)電流脫扣器用于防止過(guò)載和負(fù)載側(cè)短路。

一般斷路器還具有短路鎖定功能，用來(lái)防止斷路器因短路故障分?jǐn)嗪?，故障未排除前再合閘。在短路條件下，斷路器分?jǐn)?，鎖定機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使斷路器機(jī)構(gòu)保持在分?jǐn)辔恢?，鎖定機(jī)構(gòu)未復(fù)位前，斷路器合閘機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作，無(wú)法接通電路。

低壓斷路器（曾稱自動(dòng)開關(guān)，空氣開關(guān)）是一種不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過(guò)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(guò)負(fù)荷、短路、欠壓和漏電保護(hù)等。如：

1）用于低壓配電電路非頻繁通斷控制；

2）在電路發(fā)生短路、過(guò)載或欠電壓等故障時(shí)，自動(dòng)分?jǐn)嚯娐贰?br/>

結(jié)構(gòu)：低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置（各種脫扣器）、滅弧系統(tǒng)等組成。可實(shí)現(xiàn)短路、過(guò)載、失壓保護(hù)。

1-主觸頭；2-自由脫扣器；3-過(guò)電流脫扣器；4-分勵(lì)脫扣器；

5-熱脫扣器；6-失壓脫扣器；7-按鈕三、圖形及文字符號(hào)

1)額定電壓：是指與能斷能力及使用類別相關(guān)的電壓值。對(duì)多相電路是指相間的電壓值。

2)額定電流：是脫扣器能長(zhǎng)期通過(guò)的電流。對(duì)帶可調(diào)式脫扣器的斷路器是可長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流。

3)通斷能力：是指斷路器在規(guī)定的電壓、頻率以及規(guī)定的線路參數(shù)（交流電路為功率因數(shù)，直流電路為時(shí)間常數(shù)）下，所能接通和分?jǐn)嗟亩搪冯娏髦怠?/p>

4)分?jǐn)鄷r(shí)間：是指斷路器切斷故障電流所需的時(shí)間。

1)萬(wàn)能式斷路器（或稱為框架式斷路器）：作配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)開關(guān)，用在額定電流比較大或有選擇性保護(hù)要求時(shí)。

2)塑料外殼式斷路器：除作配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)開關(guān)外，還可用作電動(dòng)機(jī)、照明電路及電熱器的控制開關(guān)，用在短路電流不太大的場(chǎng)合。

3)模塊化小型斷路器：用于半導(dǎo)體整流元件和整流裝置的保護(hù)。

4)智能化斷路器：用于短路電流相當(dāng)大的電路中。