断路器

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）。

有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。

断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。

吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。

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。

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。

断路器的特性主要有：额定电压Ue；额定电流In；过载保护（Ir或Irth）和短路保护（Im）的脱扣电流整定范围；额定短路分断电流（工业用断路器Icu；家用断路器Icn）等。

1、断路器的额定极限短路分断能力：按规定的实验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力；

2、断路器的额定运行短路分断能力：按规定的实验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力；

3、额定极限短路分断能力的试验程序为O—t—CO。

其具体试验是：把线路的电流调整到预期的短路电流值（例如380V ，50kA），而试验按钮未合，被试断路器处于合闸位置，按下试验按钮，断路器通过50kA短路电流，断路器立即开断（open简称O），断路器应完好，且能再合闸。t为间歇时间，一般为3min，此时线路仍处于热备状态，断路器再进行一次接通（close简称C）和紧接着的开断（O），（接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性）。此程序即为CO。断路器能完全分断，则其极限短路分断能力合格。

4、断路器的额定运行短路分断能力（Icn）的试验程序为O—t—CO—t—CO。它比Icn的试验程序多了一次CO，经过试验，断路器能完全分断、熄灭电弧，就认定它的额定运行短路分断能力合格。

因此，可以看出，额定极限短路分断能力Icn指的是低压断路器在分断了断路器出线端最大三相短路电流后还可再正常运行并再分断这一短路电流一次，至于以后是否能正常接通及分断，断路器不予以保证；而额定运行短路分断能力Ics指的是断路器在其出线端最大三相短路电流发生时可多次正常分断。

IEC947—2《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准规定：A类断路器（指仅有过载长延时、短路瞬动的断路器）的Ics可以是25%、50%、75%和100%。B类断路器（有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护的断路器）的Ics可以是Ics的50%、75%和100%。因此可以看出，额定运行短路分断能力是一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值。

一般来说，具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段保护功能的断路器，能实现选择性保护，大多数主干线（包括变压器的出线端）都采用它作主保护开关。不具备短路短延时功能的断路器（仅有过载长延时和短路瞬动二段保护），不能作选择性保护，它们只能使用于支路。IEC92《船舶电气》指出：具有三段保护的断路器，偏重于它的运行短路分断能力值，而使用于分支线路的断路器，应确保它有足够的极限短路分断能力值。

无论是哪种断路器，虽然都具备Icu和Ics这两个重要的技术指标。但是，作为支线上使用的断路器，可以仅满足额定极限短路分断能力即可。较普遍的偏颇是宁取大，不取正合适，认为取大保险。但取得过大，会造成不必要的浪费（同类型断路器，其H型—高分断型，比S型—普通型的价格要贵1.3倍～1.8倍）。因此支线上的断路器没有必要一味追求它的运行短路分断能力指标。而对于干线上使用的断路器，不仅要满足额定极限短路分断能力的要求，同时也应该满足额定运行短路分断能力的要求，如果仅以额定极限短路分断能力Icu来衡量其分断能力合格与否，将会给用户带来不安全的隐患。

断路器是一种基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，有保护线路和电源的能力。

主要技术指标是额定电压、额定电流。断路器根据不同的应用具有不同的功能，品种、规格很多，具体的技术指标也很多。

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。

产品介绍A9/EC65小型断路器：照明配电电路、短路及过载保护。

A9LE/EPNLE漏电断路器：的接地系统中，短路过载及漏电保护。断路器正常操作故障保护使断路器处于分断位置时相线，中性线都处在断开状态，避免中性线故障时带电。在进行接通和分断操作时，中性线接通优先，分断滞后。具有短路限流功能，额定短路分断能力高。具有过载保护短路漏电及电压保护装置，保护功能齐全，接线方便可靠。

断路器图片

过欠压脱扣器：全自动过欠压延时保护器是根据市场需要研发的新一代产品。该保护器设计合理，并采用进口元器件和国内名牌元器件组装，产品能在高压冲击和欠压情况下迅速可靠的切换电源，保护家用电器。当电压恢复正常值，经延时后能自动接通电路、恢复供电，能有效保护电器在电源瞬间通电的冲击。所有功能全部自动化，无需专人操作，选用双色发光二级管指示，安全快捷。

EC100小型断路器：工业配电系统，短路及过载保护。额定电流63A-125A，额定短路分断能力高，具有短路限流结构。保护功能齐全，具有过载及短路保护装置，接线安全可靠，采用“框式”接线结构，功能扩展简便，安全可靠。可配多种附件：漏电脱扣器、辅助触头、报警触头、分励脱扣器、欠压脱扣器、汇流排。

EPD电涌保护器：EPD插拔式采用与固定式电涌保护相同的工作原理和选择准则。对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过电压的电涌进行保护。

EIC1交流接触器：主要用于交流50Hz或60Hz额定电压至660V及以下，供远距离接通和分断电路之用，并可与相应规格的热继电器或电子保护器组合成电磁式或机电一体化的电动机起动器。

ENS塑壳断路器：塑料外壳式断路器是综合采用国际先进技术设计开发的新型断路器之一。用来分该断路器额定绝缘电压800V，适用于交流50Hz和60Hz，额定工作电压至690V，额定工作电流从6A至1250A的配电网络电路中，用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、短路、欠电压等故障的损坏，同时也能作为电动机的不频繁起动及过载短路欠电压保护。该断路器具有体积小、分断高、飞弧短（或无飞弧）等特点，是用户使用的理想产品。断路器垂直安装（即竖装），亦可水平安装（横装）。

ENSLE塑壳漏电断路器：用来对人提供间接接触保护，也可以防止因设备绝缘损坏，产生接地故障电流而引起的火灾危险，并可用分配电能和保护线及电源设备的过载的短路，还可以作为线路的不频繁转换和电动机不频繁启动之用，常规的带剩余电流保护断路器的漏电保护模块工作电源取样为二相，本系列断路器为三相，若缺一任一相，断路器漏电保护模块仍能正常工作，额定剩余动作电流及最大断开时间根据实际情况现场可调。

EGL-125隔离开关：隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，是在电路中起隔离作用的。它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。EGL-125-4000A适用于两条低压电路切换或者两个负载设备的转换或安全隔离等。

EATS3双电源转换开关：用两路电源来保证供电的可靠性，一种产品在两路电源之间进行可靠切换。该产品具有自投自复和自投不自复两种切换功能。此款为手动转换开关。设计新颖，安全可靠、自动化程度高、使用范围广。

EW45万能式智能断路器：主要用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、短路、欠电压、单相接地等故障的危害，该断路器具有多种智能保护功能，可做选择性保护，且动作精确，避免不必要的停电，提高供电可靠性和安全性。

工作状态时，不容许其他人分闸而引起停电事故，或断路器负载侧电路需要维修或不允许通电时，以防被人误将断路器合闸。

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

1、应能监视控制回路保护装置及其跳、合闸回路的完好性，以保证断路器的正常工作；

2、应能指示断路器正常合闸和分闸的位置状态，并在自动合闸和自动跳闸时有明显的指示信号；

3、合闸和跳闸完成后，应能使命令脉冲解除，即能切断合闸或跳闸的电源；

4、在无机械防跳装置时，应加装电气防跳装置；

5、断路器的事故跳闸信号回路，应按“不对应原理”接线；

6、对有可能出现不正常工作状态或故障的设备，应装设预告信号；

7、弹簧操作机构、手动操作机构的电源可为直流或交流，电磁操作机构的电源要求用直流。

世界上最早的断路器产生于1885年，它是一种刀开头和过电流脱扣器的组合。1905年，具有自由脱扣装置的空气断路器诞生。1930年以来，随着科技的进步，电弧原理的发现和各种灭弧装置的发明，逐渐形成了机构。50年代末，由于电子元件的兴起，又产生了电子脱扣器，到了今天，由于单片机的普及又有了智能型断路器的问世。

常见的有低压断路器和真空断：

低压断路器是用于交流电压1200V，直流电压1500V的电路中起通断、控制或保护等作用的电器。低压断路器是电器工业的重要组成部分，在机械行业中是基础配套件，在配电系统中低压成套开关设备主要由各种低压断路器元件构成，低压断路器的功能及性能对低压成套开关设备起着至关重要的作用。发电设备所发出电能的80%以上是通过低压断路器分配使用的。每增加1万kW发电设备，约需2万件左右的各类低压断路器与之配套。在工业自动化系统中，也需要由低压断路器构成的各种控制屏、控制台、控制器等产品。中国低压断路器行业自1949午后，是在一些修理、装配简单电器工厂的基础上逐步发展成能独立设计、生产的行业，到1979共有生产企业600多家，经过1985～1986年、1990～1991年两个发展高峰，1995年低压断路器行业已有生产企业约1500家。

中国低压断路器制造企业主要集中在北京、天津、辽宁、上海、江苏、浙江、广东等地，在促进国民经济发展的同时，也暴露出许多问题。主要有以下两点：

1.企业规模偏小，且数量过多。中国低压断路器生产企业中，年销售收入和总资产均在5亿元以上的大型企业只有2～4家，绝大多数都是中小企业，导致企业缺乏规模经济和竞争力；而且中国低压断路器生产企业由建国初期发展到现今的1500多家，企业数量过多，导致经济资源过于分散，缺乏整体创新动力，导致生产效率、经济效益和市场竞争力不高。

2.区域结构趋同，重复建设严重。中国低压电器行业由于盲目上项目、铺摊子，地区产业趋同化现象严重，低水平重复建设，造成产品生产过剩、能源、原材料利用率低、经济效益低下以及地区保护、恶性竞争等后果。

真空断路器技术的进步，真空断路器技术的进步表现在大容量化、低过电压化、智能化和小型化。而这一进步又是由于真空技术、灭弧室技术的发展及采用新工艺、新材料及新操动技术的结果。据发明者介绍，这种技术除了可以作为传统电机技术的替代技术以外，还将为直流电机拓展更为广阔的发展和应用空间。如开发大容量直流电机代替高压直流输电网供电的交流同步发电机和换流站设备，不仅可以节省大量换流站的建设费用，还可大幅度降低变电损耗。