斷路器工作原理

1、斷路器原理中文名稱：斷路器英文名稱：circuit-breaker;circuit breaker斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器和低壓斷路器，高低壓界線劃 分比較模糊，一般將3kV以上的稱為高壓電器。低壓斷路器又稱自動開關(guān)，俗稱空氣開關(guān)也是指低壓斷路器，它是一種既有手動開關(guān) 作用，又能自動進(jìn)行失壓、欠壓、過載、和短路保護(hù)的電器。它可用 來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機(jī)，對電源線路及電動機(jī)等實行 保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電 路，其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。分類 按操作方式分：有電動操作、儲能操作和手動操作按結(jié)構(gòu)分：有萬能式和塑殼式。按使用

2、類別分：有選擇型和非選擇型。按滅弧介質(zhì)分：有油浸式、真空式和空氣式。按動作速度分：有快速型和普通型。按極數(shù)分：有單極、二極、三極和四極等。按安裝方式分：有插入式、固定式和抽屜式等。高壓斷路器（或稱高壓開關(guān)）是發(fā)電廠、變電所主要的電力控制設(shè)備，具 有滅弧特性，當(dāng)系統(tǒng)正常運行時，它能切斷和接通線路以及各種 電氣設(shè) 備的空載和負(fù)載電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，它和繼電保護(hù)配合，能迅速切 斷故障電流，以防止擴(kuò)大事故范圍。因此，高壓斷路器工作的好壞，直接 影響到電力系統(tǒng)的安全運行；高壓斷路器種類很多，按其滅弧的不 同，可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路器）、六氟化硫斷路 器（SF6斷路器）、真空斷路器、壓

3、縮空氣斷路器 等內(nèi)部附件 輔助觸頭與斷路器主電路分、合機(jī)構(gòu)機(jī)械上連動的觸頭，主要用于斷路器 分、合狀態(tài)的顯示，接在斷路器的控制電路中通過斷路器的分合，對 其相關(guān)電器實施控制或聯(lián)鎖。例如向信號燈、繼電器等輸出信號。塑殼斷路器 殼架等級額定電流100A為單斷點轉(zhuǎn)換觸頭，225A及以上為 橋式觸頭結(jié)構(gòu)，約定發(fā)熱電流為 3A;殼架等級額定電流400A及以上可 裝兩常開、兩常閉，約定發(fā)熱電流為 6A。操作性能次數(shù)與斷路器的操 作性能總次數(shù)相同。報警觸頭用于斷路器事故的報警觸頭，且此觸頭只有當(dāng)斷路器脫扣分?jǐn)嗪?才動作，主要用于斷路器的負(fù)載出現(xiàn)過載短路或欠電壓等故障時而自 由脫扣，報警觸頭從原來的常開位置轉(zhuǎn)

4、換成閉合位置，接通輔助線路 中的指示燈或電鈴、蜂鳴器等，顯示或提醒斷路器的故障脫扣狀態(tài)。 由于斷路器發(fā)生因負(fù)載故障而自由脫扣的機(jī)率不太多，因而報警觸頭 的壽命是斷路器壽命的1/10。報警觸頭的工作電流一般不會超過 1A 分勵脫扣器是一種用電壓源激勵的脫扣器，它的電壓與主電路電壓無關(guān)。分 勵脫扣器是一種遠(yuǎn)距離操縱分閘的附件。當(dāng)電源電壓等于額定控制電 源電壓的70%-110 %之間的任一電壓時，就能可靠性的分?jǐn)鄶嗦菲鳌?分勵脫扣器是短時工作制，線圈通電時間一般不能超過1S,否則線就會被燒毀。塑殼斷路器為防止線圈燒毀，在分勵脫扣線圈串聯(lián)一個微 動開關(guān)，當(dāng)分勵脫扣器通過銜鐵吸合，微動開關(guān)從常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換

5、成常 開，由于分勵脫扣器電源的控制線路被切斷，即使人為的按住按鈕， 分勵線圈始終不會再通電這就避免了線圈燒損情況的產(chǎn)生。當(dāng)斷路器 再扣合閘后，微動開關(guān)重新處于常閉位置。欠電壓脫扣器欠電壓脫扣器是在它的端電壓降至某一規(guī)定范圍時，使斷路器有 延時或無延時斷開的一種脫扣器，當(dāng)電源電壓下降 （甚至緩慢下降）到 額定工作電壓的70%至35%范圍內(nèi)，欠電壓脫扣器應(yīng)運作，欠電壓脫 扣器在電源電壓等于脫扣器額定工作電壓的35%時，欠電壓脫扣器應(yīng)能防止斷路器閉全；電源電壓等于或大于85%欠電壓脫扣器的額定工作電壓時，在熱態(tài)條件下，應(yīng)能保證斷路器可靠閉合。因此，當(dāng)受保 護(hù)電路中電源電壓發(fā)生一定的電壓降時，能自動斷

6、開斷路器切斷電 源，使該斷路器以下的負(fù)載電器或電氣設(shè)備免受欠電壓的損壞。使用 時，欠電壓脫扣器線圈接在斷路器電源側(cè)，欠電壓脫扣器通電后，斷 路器才能合閘，否則斷路器合不上閘。外部附件電動操作機(jī)構(gòu)是用于遠(yuǎn)距離自動分閘和合閘斷路器的一種附件，電動操作機(jī)構(gòu) 有電動機(jī)操作機(jī)構(gòu)和電磁鐵操作機(jī)構(gòu)兩種，電動機(jī)操作機(jī)構(gòu)為塑殼式 斷路器殼架等級額定電流400A及以上斷路器，電磁鐵操作機(jī)構(gòu)適用于 塑殼斷路器殼架等級額定電流 225A及以下斷路器，無論是電磁鐵或電 動機(jī)，它們的吸合和轉(zhuǎn)動方向都是相同，僅由電動操作機(jī)構(gòu)內(nèi)部的凸 輪的位置來達(dá)到合、分，斷路器在用電動機(jī)構(gòu)操作時，在額定控制電 壓的85%-110%之間的任

7、一電壓下，應(yīng)能保證斷路器可靠閉合。 轉(zhuǎn)動操作手柄適用于塑殼斷路器，在斷路器的蓋上裝轉(zhuǎn)動操作手柄的機(jī)構(gòu)，手 柄的轉(zhuǎn)軸裝在它的機(jī)構(gòu)配合孔內(nèi)，轉(zhuǎn)軸的另一頭穿過抽屜柜的門孔， 旋轉(zhuǎn)手柄的把手裝在成套裝置的門上面所露出的轉(zhuǎn)軸頭，把手的圓形 或方形座用螺釘固定的門上，這樣的安裝能使操作者在門外通過手柄 的把手順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，來確保斷路器的合閘或分閘。同時轉(zhuǎn)動 手柄能保證斷路器處于合閘時，柜門不能開啟；只有轉(zhuǎn)動手柄處于分 閘或再扣，開關(guān)板的門才能打開。在緊急情況下，斷路器處于合閘而需要打開門板時，可按動轉(zhuǎn)動手柄座邊上的紅色釋放按鈕。 加長手柄是一種外部加長手柄，直接裝于斷路器的手柄上，一般用于600A及

8、以上的大容量斷路器上，進(jìn)行手動分合閘操作。手柄閉鎖裝置是在手柄框上裝設(shè)卡件，手柄上打孔然后用掛鎖鎖起來。主要用 于斷路器處于合閘。斷路器工作狀態(tài)時，不容許其他人分閘而引起停電事故，或斷路器負(fù)載側(cè)電 路需要維修或不允許通電時，以防被人誤將斷路器合閘，從而保護(hù)維 修人員的安全或用電設(shè)備的可靠使用。接線方式斷路器的接線方式有板前、板后、插入式、抽屜式，用戶如無特 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：板后接線最大特點是可以在更換或維修斷路器，不必重新 接線，只須將前級電源斷開。由于該結(jié)構(gòu)特殊，產(chǎn)品出廠時已按設(shè)計 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

9、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，先安裝一個斷路器的安裝座，安裝座上6個插頭，斷路器的連接板上有 6個插座。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，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)省了維修和更換時間。插入式斷路器在安裝時應(yīng)檢查斷 路器的插頭是否壓緊，并應(yīng)將斷路器安全緊

10、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針或逆時針轉(zhuǎn)動的，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 時給操作與維護(hù)帶來了很大的方便，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。負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)和斷路器的區(qū)別 1負(fù)荷開關(guān)是可以帶負(fù)荷分?jǐn)嗟?，有自滅弧功能，但它的開斷容量很小 很有限。2、隔離開關(guān)一般是不能能帶負(fù)荷分?jǐn)嗟?，結(jié)構(gòu)上沒有滅弧罩，也有能分?jǐn)嘭?fù)荷的隔離開關(guān)，只是結(jié)構(gòu)上與負(fù)荷開關(guān)不同， 相對來說簡單一些。

11、3、負(fù)荷開關(guān)和隔離開關(guān)，都可以形成明顯斷開點，大部分?jǐn)嗦菲鞑痪吒綦x功能，也有少數(shù)斷路器具隔離功能。4、隔離開關(guān)不具備保護(hù)功能，負(fù)荷開關(guān)的保護(hù)一般是加熔斷器保護(hù)， 只有速斷和過流5、斷路器的開斷容量可以在制造過程中做的很高。主要是依靠加電流互感器配合二次設(shè)備來保護(hù)?？删哂卸搪繁?護(hù)、過載保護(hù)、漏電保護(hù)等功能。| 斷路器的基本參數(shù)特性 斷路器的基本特性有 額定電壓Ue 額定電流In ；過載保護(hù)（Ir或Irth ）和短路保護(hù)（Im）的脫扣電流整定范圍； 額定短路分?jǐn)嚯娏鳎üI(yè)用斷路器leu;家用斷路器Icn）等。額定工作電壓（Ue）:這是斷路器在正常（不間斷的）的情況下工作的電 壓。額定電流（In）

12、：這是配有專門的過電流脫扣繼電器的斷路器在制造廠 家規(guī)定的環(huán)境溫度下所能無限承受的最大電流值，不會超過電流承受 部件規(guī)定的溫度限值。短路繼電器脫扣電流整定值（Im）短路脫扣繼電器（瞬時或短延時）用于高故障電流值出現(xiàn)時，使斷路器快速跳閘。其跳閘極限Im：額定短路分?jǐn)嗄芰Γ↖eu或len）斷路器的額定短路分?jǐn)嚯娏魇菙嗦菲髂軌蚍謹(jǐn)喽槐粨p害的最高（預(yù)期的）電流值。標(biāo)準(zhǔn)中提供的電流 值為故障電流交流分量的均方根值，計算標(biāo)準(zhǔn)值時直流暫態(tài)分量（總在最壞的情況短路下出現(xiàn)）假定為零。工業(yè)用斷路器額定值（Ieu）和家用 斷路器額定值（Ieu）通常以kA均方根值的形式給出。額定運行短路分?jǐn)嗄芰Γ↖es）額定分?jǐn)嗄?/p>

13、力（Ieu）或（Ien）是斷路器能成功分?jǐn)喽粫粨p害的最高 故障電流。產(chǎn)生這種電流的可能性非常低，普通環(huán)境下，故障電流比 斷路器額定分?jǐn)嗄芰Γ↖eu）低得多。另一方面，大電流（可能性較低）在 良好狀態(tài)下被分?jǐn)喾浅Ｖ匾?，這樣在故障電路被修復(fù)以后，斷路器能 夠立即合閘。一一 斷路器是一種很基本的 低壓電器，斷路器具有過載、短路和欠電壓保護(hù)功能，有保護(hù)線路和電源的能力。主要技術(shù)指標(biāo)是額定電壓、電流。斷路器根據(jù)不同的應(yīng)用具有不同的功 能，品種、規(guī)格很多，具體的技術(shù)指標(biāo)也很多，你只要找到專業(yè)的經(jīng) 銷商他會告訴你的。如果你只是采購沒有必要急于一下子就掌握斷路器的技術(shù)指標(biāo)，但其 質(zhì)量是最關(guān)鍵的。你首先應(yīng)該

14、了解目前市場上能夠采購的斷路器的質(zhì)量。咼端的有ABB西門子、梅蘭日蘭、二菱等國際知名品牌, 質(zhì)量優(yōu)良、耐用、價格貴。中端有正泰、德力西 大全集團(tuán)銷路最廣，質(zhì)量穩(wěn)定、價格適中。其他地方性品牌多得難以計數(shù)。斷路器主要品種有：斷路器塑殼斷路器、塑料外殼式斷路器、漏電斷路器、小型斷路器、高分段 小型斷路器、高分段小型漏電斷路器、小型漏電斷路器、照明配電箱、雙電源自動切換裝置、智能型萬能式斷路器a斷路器自由脫扣斷路器在合閘過程中的任何時刻，若是保護(hù)動作接通跳閘回路，斷路器完全能可靠地斷開，這就叫自由脫扣。帶 有自由脫扣的斷路器，可以保證斷路器合閘短路故障時，能迅速斷 開，可以避免擴(kuò)大事故的范圍。斷路器的

15、國家標(biāo)準(zhǔn)GB 10963-1989|家用及類似場所用斷路器2斷路器GB 14048.2-1994|低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 低壓斷路器GB 16916.1-1997|家用和類似用途的不帶過電流保護(hù)的剩余電流動作 斷路器(RCCB)第1部分：一般規(guī)則GB 16916.21-1997|家用和類似用途的不帶過電流保護(hù)的剩余電流動作 斷路器(RCCB)第2.1部分：一般規(guī)則對動作功能與線路電壓無關(guān)的 RCC啲適用性GB 16916.22-1997|家用和類似用途的不帶過電流保護(hù)的剩余電流動作 斷路器(RCCB)第2.2部分：一般規(guī)則對動作功能與線路電壓有關(guān)的 RCC啲適用性GB 16917.1-1997|家用和類似用途的帶過電流保護(hù)的剩余電流動作斷 路器(RCBO)第1部分：一般規(guī)則GB 16917.21-1997|家用和類似用途的帶過電流保護(hù)的剩余電流動作斷 路器(RCBO)第2.1部分：一般規(guī)則對動作功能與線路電壓無關(guān)的RCBO的適用性GB 16917.22-1997|家用和類似用途的帶過電流保護(hù)的剩余電流動作斷 路器(RCBO)第2.2部分：一般戶外柱上真空斷斷路器規(guī)則對動作功能與線路電壓有關(guān)的RCB啲適用性GB 1984-1989|交流高壓斷路器GB 4876-1985|交流高壓斷路器的線路充電電流開合試驗GB7675-19