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（曾稱自動開關(guān)）是一種不僅可以接通和分斷正常負荷電流和過負荷電流，還可以接通和分斷短路電流的開關(guān)電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護功能，如過負荷、短路、欠壓和漏電保護等。低壓斷路器的分類方式很多，按使用類別分，有選擇型（保護裝置參數(shù)可調(diào)）和非選擇型（保護裝置參數(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5000A。低壓斷路器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)各級饋出線，各種機械設(shè)備的電源控制和用電終端的控制和保護。

我國低壓電器標(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)、閉合方式和分斷方式。

（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額定短時接通能力；④額定短時耐受電流。

萬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)主要為輔助接點特性參數(shù)。萬能式斷路器一般具有常開接點、常閉接點各3對，供信號裝置及控制回路用；塑殼式斷路器一般不具備輔助接點。

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

低壓斷路器進入家庭比起閘刀開關(guān)有很大優(yōu)越性：一是它能夠分斷較大的電流，有滅弧裝置，這正適合家庭電路負荷增大的情況。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，能自動切斷電路。斷路器內(nèi)部裝有兩個脫扣器，一個是雙金屬片熱脫扣器，用作過載延時保護；另一個是電磁脫扣器，用來做短路瞬時保護。在家庭電路中，用了斷路器之后不再裝熔斷器，遇有故障時脫扣器自動脫扣（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。

斷路器有三個基本組成部分：觸頭和滅弧系統(tǒng)、脫扣器、傳動和操作機構(gòu)，其工作原理可用附圖示意圖來說明。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，過載脫扣器動作，小倍數(shù)過載電流經(jīng)過一定長的時間使雙金屬片彎曲到一定程度，這時其一端的螺釘（可調(diào)）向上推動連桿使之脫扣造成失穩(wěn)，觸頭得以分離，從而實現(xiàn)過載延時保護。發(fā)生短路時，短路脫扣器動作，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動，安裝在另一端的螺釘（可調(diào)）向上推動連桿，使之脫扣造成失穩(wěn)，觸頭迅速分離，從而實現(xiàn)瞬時短路保護。

（1）由線路的計算電流來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電流。

（3）按線路的最大短路電流來校驗低壓斷路器的分斷能力。

（4）按照線路的最小短路電流來校驗斷路器動作的靈敏性，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值）來校驗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，嚴格按制造廠要求進行安裝。

（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)先接上電源線和負載線。使用時，將斷路器直接插進安裝座。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)將斷路器安全緊固，以減少接觸電阻，提高可靠性。

（3）抽屜式接線：斷路器的進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，做到一機二用，提高了使用的經(jīng)濟性，同時給操作與維護帶來了很大的方便，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。

結(jié)束語

由于分勵脫扣器、欠電壓脫扣器，電動操作機構(gòu)和閉鎖電磁鐵具有不同的電壓等級和交流、直流不同的電源，用戶在訂貨時加以說明，同時用戶在選用時不可能用單一的附件，如需兩臺斷路器電氣聯(lián)鎖（當(dāng)一臺合閘時，另一臺必須分閘）則可選用輔助觸頭和分勵脫扣器或電動操作機構(gòu)，在進行板前和板后接線時一定要把螺釘緊固，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。使用較長時間后要檢查其彈簧是否生銹卡住，防止影響正確動作。

3、檢修后要在不帶電的情況下合、分數(shù)次，檢驗動作準(zhǔn)確可靠后再投入運行。