DQZHAN訊：史上*全的低壓斷路器工作原理！

低壓斷路器的主觸點(diǎn)是靠手動操作或電動合閘的。主觸點(diǎn)閉合后，自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機(jī)構(gòu)動作，主觸點(diǎn)斷開主電路。當(dāng)電路過載時(shí)，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機(jī)構(gòu)動作。當(dāng)電路欠電壓時(shí)，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動作。分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用，在正常工作時(shí)，其線圈是斷電的，在需要距離控制時(shí)，按下起動按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動自由脫扣機(jī)構(gòu)動作，使主觸點(diǎn)斷開。

一、引言

低壓斷路器分為萬能式斷路器和塑料外殼式斷路器兩大類，目前我國萬能式斷路器主要生產(chǎn)有DWl5、DWl6、DWl7(ME)、DW45等系列，塑殼斷路器主要生產(chǎn)有DZ20、CMl、TM30等系列。斷路器都是由本體和附件組成。本體是不帶任何附件，但能確保順利合、分電路，并且有在電路或電氣設(shè)備發(fā)生過載、短路等事故時(shí)，自動切斷故障的功能，而附件作為斷路器功能的派生補(bǔ)充，為斷路器增加了控制手段和擴(kuò)大保護(hù)功能，使斷路器的使用范圍更廣、保護(hù)功能更齊全、操作和安裝方式更多。目前斷路器附件已成為斷路器不可分割的一個(gè)重要部分。但附件并不是越齊全越好，這就要根據(jù)具體的控制線路和保護(hù)線路來合理地應(yīng)用附件，避免造成不必要的浪費(fèi)，同時(shí)要分清電壓等級，交流或直流，輔助觸頭的對數(shù)等，如應(yīng)用不當(dāng)，不但不起保護(hù)作用，而且還會造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。下面對斷路器的附件功能和應(yīng)用進(jìn)行分析，使用戶在應(yīng)用斷路器附件時(shí)有所幫助。

二、內(nèi)部附件

1.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(shí)施控制或聯(lián)鎖，例如向信號燈、繼電器等輸出信號。萬能式斷路器有六對觸頭(三常開、三常閉)，DW45有八對觸頭(四常開、四常閉)。塑殼斷路器殼架等級額定電流100A為單斷點(diǎn)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。

2.報(bào)警觸頭：用于斷路器事故的報(bào)警觸頭，且此觸頭只有當(dāng)斷路器脫扣分?jǐn)嗪蟛艅幼?，主要用于斷路器的?fù)載出現(xiàn)過載短路或欠電壓等故障時(shí)而自由脫扣，報(bào)警觸頭從原來的常開位置轉(zhuǎn)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(bào)警觸頭的壽命是斷路器壽命的1/10。報(bào)警觸頭的工作電流一般不會超過1A。

3.分勵(lì)脫扣器：是一種用電壓源激勵(lì)的脫扣器，它的電壓可與主電路電壓無關(guān)。分勵(lì)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(shí)，就能可靠分?jǐn)鄶嗦菲?。分?lì)脫扣器是短時(shí)工作制，線圈通電時(shí)間一般不能超過1S，否則線會被燒毀。塑殼斷路器為防止線圈燒毀，在分勵(lì)脫扣線圈串聯(lián)一個(gè)微動開關(guān)，當(dāng)分勵(lì)脫扣器通過銜鐵吸合，微動開關(guān)從常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換成常開，由于分勵(lì)脫扣器電源的控制線路被切斷，即使人為地按住按鈕，分勵(lì)線圈始終不再通電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。但萬能式DW45產(chǎn)品在出廠時(shí)要由用戶在使用時(shí)在分勵(lì)脫扣器線圈之前串聯(lián)一組常開觸頭。

4.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(shí)，使斷路器有延時(shí)或無延時(shí)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(yùn)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(shí)，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(shí)，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(shí)，能自動斷開斷路器切斷電源，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(shí)，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。

三、外部附件

1.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及以上斷路器和萬能式斷路器，電磁鐵操作機(jī)構(gòu)適用于塑殼斷呼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(shí)，在額定控制電壓的85%-110%之間的任一電壓下，應(yīng)能保證斷路器可靠閉合。

2.釋能電磁鐵：這種釋能電磁鐵適用于萬能式斷路器有電動機(jī)預(yù)儲能機(jī)構(gòu)(由電動儲能機(jī)構(gòu)使它的操作彈簧機(jī)構(gòu)儲能)。當(dāng)用戶按下按鈕，電磁鐵線圈激勵(lì)后，電磁鐵閉合使儲能彈簧釋放，斷路器合閘。

3.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(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，來確保斷路器的合閘或分閘。同時(shí)轉(zhuǎn)動手柄能保證斷路器處于合閘時(shí)，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(shí)，可按動轉(zhuǎn)動手柄座邊上的紅色釋放按鈕。

4.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及以上的大容量斷路器上，進(jìn)行手動分合閘操作。

5.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工作狀態(tài)時(shí)，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(shí)，以防被人誤將斷路器合閘，從而保護(hù)維修人員的**或用電設(shè)備的可靠使用。

6.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*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**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。因此目前我國的插入式產(chǎn)品，其殼架電流限制在*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**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)帶來了很大的方便，增加了**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。

四、交流斷路器用于直流電路

交流斷路器可以派生為直流電路的保護(hù)，但必須注意三點(diǎn)改變：

1、過載和短路保護(hù)。

①過載長延時(shí)保護(hù)。采用熱動式(雙金屬元件)作過載長延時(shí)保護(hù)時(shí)，其動作源為I2R，交流的電流有效值與直流的平均值相等，因此不需要任何改制即可使用。但對大電流規(guī)格，采取電流互感器的二次側(cè)電流加熱者，則因互感器無法使用于直流電路而不能使用。

如果過載長延時(shí)脫扣器是采用全電磁式(液壓式，即油杯式)，則延時(shí)脫扣特性要變化，*小動作電流要變大110%—140%，因此，交流全電磁式脫扣器不能用于直流電路(如要用則要重新設(shè)計(jì))。

②短路保護(hù)。

熱動—電磁型交流斷路器的短路保護(hù)是采用磁鐵系統(tǒng)的，它用于經(jīng)濾波后的整流電路(直流)，需將原交流的整定電流值乘上一個(gè)1.3的系數(shù)。全電磁型的短路保護(hù)與熱動電磁型相同。

2、斷路器的附件，如分勵(lì)脫扣器、欠電壓脫扣器、電動操作機(jī)構(gòu)等;分勵(lì)、欠電壓均為電壓線圈，只要電壓值一致，則用于交流系統(tǒng)的，不需作任何改變，就可用于直流系統(tǒng)。輔助、報(bào)警觸頭，交直流通用。電動操作機(jī)構(gòu)，用于直流時(shí)要重新設(shè)計(jì)。

3、由于直流電流不像交流有過零點(diǎn)的特性，直流的短路電流(甚至倍數(shù)不大的故障電流)的開斷;電弧的熄滅都有困難，因此接線應(yīng)采用二極或三極串聯(lián)的辦法，增加斷口，使各斷口承擔(dān)一部分電弧能量。