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什么是斷路器

斷路器是一種電氣開關(guān)，用于保護電路免因過流/過載或短路而造成損壞。斷路器的基本功能是在保護繼電器檢測到故障時斷開電流。

斷路器分類

斷路器一般分為微型斷路器（又叫小型斷路器）、塑殼斷路器（又叫裝置斷路器）和框架斷路器（又叫空氣斷路器）。

斷路器過流、過載和短路的區(qū)別

過流

NEC將過流定義為任何電流超出設(shè)備額定電流或?qū)w載流能力的情形。過流可由過載、短路、起弧或接地故障所致。過流可造成火災、導體絕緣受損以及設(shè)備損壞等后果。

過載

根據(jù)NEC的定義，過載是指設(shè)備在超出正常滿負荷額定值的狀態(tài)下運行或?qū)w超出額定電流，如果這種情形持續(xù)足夠長的時間，就會導致?lián)p壞或危險過熱。過載不是短路、接地或起弧故障。

短路

短路是一種過流現(xiàn)象，是指電流大大超出電路正常滿載電流的情形。此外，顧名思義，發(fā)生短路時，電路會失去正常的載流路徑，導致負載周圍發(fā)生短接，電流直接返回到電源。短路是一種過電流現(xiàn)象，而非過載現(xiàn)象。

斷路器與保險絲

常見的OCPD包括斷路器和保險絲。雖然保險絲和斷路器的用途相同，但二者有著根本的差別，在為設(shè)備和人員選擇保護裝置時，必須了解二者的不同之處。

保險絲

• 保險絲在中斷過流事件后必須予以更換。

• 初始成本低

• 無需維護

• 發(fā)生過流時只能通過熔斷提供保護

• 不具備可選保護功能

斷路器

• 可在中斷過流事件后進行重置

• 初始成本較高

• 需要維護

• 可選保護功能（即接地故障）

斷路器的組件

盡管中低壓斷路器會根據(jù)特定的電流、電壓和應(yīng)用采用專門的設(shè)計，不過，有五種主要組件在各種不同類型的斷路器上是通用的。

斷路器的五種通用組件

斷路器的五種通用組件為：

1. 框架 - 用來保護斷路器的內(nèi)部部件免受外部因素的影響

2. 操作機構(gòu) - 用來打開和閉合斷路器

3. 觸點 - 閉合時允許電流流經(jīng)斷路器。

4. 滅弧器 - 用于在斷路器中斷故障時將電弧熄滅。

5. 脫扣器 - 用于在過載時間較長或短路時打開操作機構(gòu)。

已標明組件的塑殼斷路器

框架 - 斷路器組件

斷路器框架用于為斷路器提供所需的剛度和強度，以確保成功完成中斷過程并達到所需的中斷額定值。它能夠絕緣和隔離電流，以在使用或操作過程中保護人員和設(shè)備的安全。  框架可由金屬或塑殼絕緣材料制成。

金屬框架

金屬框架由精密加工的金屬件組裝而成，這些金屬件通過螺栓連接和焊接組裝成框架。伊頓提供帶有金屬框架的低壓電源斷路器和中壓真空斷路器。

塑殼絕緣框架（塑殼）

塑殼框架由玻璃聚酯或熱固復合樹脂等堅固的絕緣材料制成（塑料框架）。伊頓提供帶有塑殼框架的微型斷路器、塑殼斷路器、絕緣塑殼斷路器以及低壓電源斷路器。

操作機構(gòu) - 斷路器組件

有兩種類型的操作機構(gòu)：過肘節(jié)式和兩步蓄能式。

過肘節(jié)

操作機構(gòu)用于打開和閉合斷路器。這種過肘節(jié)式操作機構(gòu)屬于速通速斷型，也就是說觸點的打開或閉合速度與手柄的移動速度無關(guān)。

除了指示斷路器是打開還是閉合外，這種操作機構(gòu)的手柄還可在斷路器是在手柄移至“打開”和“關(guān)閉”之間的中間位置而跳闡時給出指示。

伊頓的住宅斷路器、微型斷路器和塑殼斷路器均采用了切換式操作機構(gòu)。

兩步蓄能

如閉合斷路器和需要快速閉合斷路器時需要用到大量能量，我們會采用兩步蓄能式操作機構(gòu)。這種機構(gòu)的主要優(yōu)點是能夠快速重新閉合和安全。它通過在單獨的閉合彈簧中蓄存能量，能夠快速地再次閉合，并通過遠程對彈簧施加能量來保障安全。

這種兩步式蓄能過程旨在讓閉合彈簧提前蓄能，并在閉合斷路器時釋放能量。它采用了單獨的打開和閉合彈簧。這一點非常重要，因為這種設(shè)計允許閉合彈簧獨立于打開過程進行蓄能。因此可實現(xiàn)打開 - 閉合 - 打開的工作循環(huán)。閉合彈簧可通過蓄能手柄手動蓄能（或再蓄能），或者通過電機以電動方式蓄能（或再蓄能）。電機可以遠程操作，為操作員提供最大的安全保護。

觸點 - 斷路器組件

觸點位于滅弧室（低壓斷路器中）和真空滅弧室（中壓真空斷路器中）。

觸點總成由可移動觸點、可移動觸點臂、固定觸點和固定導體組成。

當斷路器打開或關(guān)閉時時，固定觸點會移動以閉合（接通）或打開（斷開）電路。觸點的設(shè)計可在兩種故障狀況下提供保護

1. 過流（熱過載）

2. 短路（磁性）

滅弧器 - 斷路器組件

電弧是指電流跨過兩個觸點之間的間隙進行放電的現(xiàn)象。 滅弧器是斷路器上用于在觸點打開時熄滅電弧的組件。我們無法阻止電弧的形成，所以斷路器的設(shè)計必須能夠控制電弧。

電氣行業(yè)采用的電弧控制方法共有六種：

1. 滅弧室法

2. 真空滅弧室法

3. SF6法

4. 盡可能減少油量法

5. 磁性線圈法

6. 氣吹法

什么是閃弧

當斷路器的觸點因電流超過正常值而斷開時會形成電弧。斷路器必須要快速、高效地處理起弧狀況。斷路器控制電弧的能力對于其短路中斷功能至關(guān)重要

脫扣器 - 斷路器組件

脫扣器用于在發(fā)生長時間的過載或短路故障時（比如熱過載、短路電流和特種故障）脫開或打開操作機構(gòu)。為實現(xiàn)此功能，提供了一個機電或固態(tài)脫扣器。

機電脫扣器

機電脫扣器利用雙金屬和電磁鐵提供過載和短路保護，但不提供任何特殊保護，比如接地故障。此類脫扣器常用于低壓斷路器。

電子脫扣器

電子脫扣器可提供熱磁脫扣器所不能提供的編程、監(jiān)控、診斷、通信系統(tǒng)協(xié)調(diào)和測試等功能。