什么是斷路器_主要特性與工作原理

什么是斷路器_主要特性與工作原理

　　斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機構、脫扣器、外殼等構成。那么你對斷路器了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關于什么是斷路器的內容，希望大家喜歡!

　　什么是斷路器

　　斷路器(英文名稱：circuit-breaker，circuit breaker)是指能夠關合、承載和開斷正常回路條件下的電流并能關合、在規(guī)定的時間內承載和開斷異?；芈窏l件下的電流的開關裝置。斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器與低壓斷路器，高低壓界線劃分比較模糊，一般將3kV以上的稱為高壓電器。

　　斷路器可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發(fā)生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件。目前，已獲得了廣泛的應用。

　　電的產生、輸送、使用中，配電是一個極其重要的環(huán)節(jié)。配電系統(tǒng)包括變壓器和各種高低壓電器設備，低壓斷路器則是一種使用量大面廣的電器。

　　斷路器的工作原理

　　斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機構、脫扣器、外殼等構成。

　　當短路時，大電流(一般10至12倍)產生的磁場克服反力彈簧，脫扣器拉動操作機構動作，開關瞬時跳閘。當過載時，電流變大，發(fā)熱量加劇，雙金屬片變形到一定程度推動機構動作(電流越大，動作時間越短)。

　　有電子型的，使用互感器采集各相電流大小，與設定值比較，當電流異常時微處理器發(fā)出信號，使電子脫扣器帶動操作機構動作。

　　斷路器的作用是切斷和接通負荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行。而高壓斷路器要開斷1500V，電流為1500-2000A的電弧，這些電弧可拉長至2m仍然繼續(xù)燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。

　　吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱游離，另一方面通過吹弧拉長電弧加強帶電粒子的復合和擴散，同時把弧隙中的帶電粒子吹散，迅速恢復介質的絕緣強度。

　　低壓斷路器也稱為自動空氣開關，可用來接通和分斷負載電路，也可用來控制不頻繁起動的電動機。它功能相當于閘刀開關、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和，是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護電器。

　　低壓斷路器具有多種保護功能(過載、短路、欠電壓保護等)、動作值可調、分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點，所以被廣泛應用。結構和工作原理低壓斷路器由操作機構、觸點、保護裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。

　　低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后，自由脫扣機構將主觸點鎖在合閘位置上。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)。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構動作，主觸點斷開主電路。當電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機構動作。當電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用，在正常工作時，其線圈是斷電的，在需要距離控制時，按下起動按鈕，使線圈通電。

　　斷路器的主要特性

　　斷路器的特性主要有：額定電壓Ue;額定電流In;過載保護(Ir或Irth)和短路保護(Im)的脫扣電流整定范圍;額定短路分斷電流(工業(yè)用斷路器Icu;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)：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。

　　額定短路分斷能力(Icu或Icn)：斷路器的額定短路分斷電流是斷路器能夠分斷而不被損害的最高(預期的)電流值。標準中提供的電流值為故障電流交流分量的均方根值，計算標準值時直流暫態(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(Icu)和家用斷路器額定值(Icn)通常以kA均方根值的形式給出。

　　短路分斷能力(Ics)：斷路器的額定分斷能力分為額定極限短路分斷能力和額定運行短路分斷能力兩種。國標《低壓開關設備和控制設備低壓斷路器》(GB14048.2—94)對斷路器額定極限短路分斷能力和額定運行短路分斷能力作了如下的解釋：

　　1、斷路器的額定極限短路分斷能力：按規(guī)定的實驗程序所規(guī)定的條件，不包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分斷能力;

　　2、斷路器的額定運行短路分斷能力：按規(guī)定的實驗程序所規(guī)定的條件，包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分斷能力;

　　3、額定極限短路分斷能力的試驗程序為O—t—CO。

　　其具體試驗是：把線路的電流調整到預期的短路電流值(例如380V ，50kA)，而試驗按鈕未合，被試斷路器處于合閘位置，按下試驗按鈕，斷路器通過50kA短路電流，斷路器立即開斷(open簡稱O)，斷路器應完好，且能再合閘。t為間歇時間，一般為3min，此時線路仍處于熱備狀態(tài)，斷路器再進行一次接通(close簡稱C)和緊接著的開斷(O)，(接通試驗是考核斷路器在峰值電流下的電動和熱穩(wěn)定性)。此程序即為CO。斷路器能完全分斷，則其極限短路分斷能力合格。

　　4、斷路器的額定運行短路分斷能力(Icn)的試驗程序為O—t—CO—t—CO。它比Icn的試驗程序多了一次CO，經(jīng)過試驗，斷路器能完全分斷、熄滅電弧，就認定它的額定運行短路分斷能力合格。