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工业自动化基础元件--塑壳断路器的几点秘密

断路器（英文名称：circuit-breaker，circuit breaker）是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。

工作原理：

断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。当短路时，大电流（一般10至12倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短）。

低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电

主要分类：

断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器；按极数分：有单极、二极、三极和四极等；按安装方式分：有插入式、固定式和抽屉式等。

接线方式：

断路器的接线方式有板前、板后、插入式、抽屉式，用户如无特殊要求，均按板前供货，板前接线是常见的接线方式。

1、板后接线方式：板后接线最大特点是可以在更换或维修断路器，不必重新接线，只须将前级电源断开。由于该结构特殊，产品出厂时已按设计要求配置了专用安装板和安装螺钉及接线螺钉，需要特别注意的是由于大容量断路器接触的可靠性将直接影响断路器的正常使用，因此安装时必须引起重视，严格按制造厂要求进行安装。

2、插入式接线：在成套装置的安装板上，先安装一个断路器的安装座，安装座上6个插头，断路器的连接板上有6个插座。安装座的面上有连接板或安装座后有螺栓，安装座预先接上电源线和负载线。使用时，将断路器直接插进安装座。如果断路器坏了，只要拔出坏的，换上一只好的即可。它的更换时间比板前，板后接线要短，且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此中国的插入式产品，其壳架电流限制在最大为400A。从而节省了维修和更换时间。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头是否压紧，并应将断路器安全紧固，以减少接触电阻，提高可靠性。

3、抽屉式接线：断路器的进出抽屉是由摇杆顺时针或逆时针转动的，在主回路和二次回路中均采用了插入式结构，省略了固定式所必须的隔离器，做到一机二用，提高了使用的经济性，同时给操作与维护带来了很大的方便，增加了安全性、可靠性。特别是抽屉座的主回路触刀座，可与NT型熔断路器触刀座通用。

成都市润扬机电有限责任公司主要提供民用及工业用低压断路器（德力西品牌），低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。

低压断路器具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。

断路器知识问答

1 断路器和自动空气开关有什么区别？

自动空气开关一词来源于俄语的意译，断路器一词来源于英语的意译。它们指的是同一种电流保护器。

2 安装断路器应注意哪些事项？

a、进，出接线必须使用铜质接线鼻子及规定截面的导线。

b、使用铝排或铝铰合线时必须使用优质的铜铝过渡线卡。当手头暂无合适的铜铝过渡线卡时，可用导电膏涂覆在接触面上，短时内也能收到较好的接触效果。

c、断路器进出线接触处一定要慎重，严忌接触不良。

d、一定要注意按使用说明书规定的环境条件使用。

e、断路器应垂直安装平整，四角均匀受力，塑壳断路器不应有附加机械应力；

f、电源进线应接在断路器上侧，而负载线应接在断路器出线端；

g、安装投入使用前应用500伏兆欧表检查断路器的绝缘电阻，各相之间及各级对壳体，手柄等处不小于10兆欧；

3 配电用断路器和电动机用断路器有什么不同？

配电用断路器主要用在供配电系统中以分配电能，并对系统中电线电缆、控制电器、变压器等静止的或旋转的机电设备提供保护。因此，配电用断路器的额定电流较大，短路分断能力高，保护特性较为“迟钝”，即反应灵敏度系数不高，但可靠性强，很少发生误动作。

电机保护用断路器用于不频繁地起动与保护电动机。一般其额定电流较小（如630A及以下），断路时分断能力就要高些；但要求直接地接在大容量变压器输出端时，短路分断能力就要高些。它的过载保护特性是以电动机容许过载特性为依据。短路保护要求灵敏度高，不需要短延时分断；但对6倍过电流时动作时间有要求：可返回时间大于5秒，以防电动机起动时误脱扣。此类断路器对机械寿命和电寿命要求较高。

4、如何选用配电断路器

a、断路器额定电压应大于或等于线路电压。

b、断路器额定电流应大于或等于线路中负载电流。

c、短延时动作电流整定值，应考虑到线路中最大功率电动机起动电流的冲击。

d、长延时动作电流整定值应是配电导线容许载流量的0.8~1.0倍。

e、3倍长延时动作电流整定值的可返回时间，应大于线路中最大功率电动机的起动时间。

f、对于照明配电用断路器的过载脱扣应等于或略小于线路计算得来的负载电流。短路脱扣电流整定值应6倍于线路负载电流，以保证断路器投入送电时因系统电流冲击而发生误动作。

5、选用电动机保护用断路器的注意事项

选用断路器保护电动机时，一定要注意到电动机的两个基本特点：一是它具有相当的过载能力；二是空载或轻载起动电流通常是额定电流几倍到十几倍（取决于电动机所拖动的机械负荷特性曲线）。为了充分利用电动机能承受短时过载的能力并保证它能顺利起动及安全运行，选用时应注意：

a、过载保护（长延时脱扣或叫热动作保护）动作电流值应整定为：电动机正常运行电流或者电动机额定电流。

b、6倍长延时动作电流整定值的可返回时间，应大于电动机的实际起动时间（但若起动时间有数十秒钟电动机仍达不到正常转速，表明供电电源容量过小或负载过大所致）。

c、短路保护（瞬时脱扣也叫磁脱扣）动作电流整定：三相鼠笼式异步电动机为其额定电流的8~15倍，对绕线式异步电动机为其额定电流的4~7倍。

d、在一对一配套使用中，断路器仅适用操作不频繁的电动机操控。

6、连接断路器的导线要求：

与断路器连接的导线应为铜质硬导线，如铜排、铜接线端子、裸铜圆线等，而不应采用铝质或铜编织软线。铜线的安全载流量为每5A/mm²左右。