低壓斷路器基本結構及技術參數

低壓斷電器是低壓電力系統中的主要電器設備之一。低壓斷路器可在正常負荷下接通或斷開電路，當電路中發生短路故障或過載時，低壓斷路器可自動掉閘電路起到保護氣線路和電氣設備的作用，并可防止事故范圍擴大。

低壓電路器可用于低壓配電裝置中做總開關和支路開關，也可用于電動機不頻繁的起動控制。
一、低壓斷路器的基本結構
低壓電路器由脫扣器、觸頭系統、滅弧裝置、傳動機構、基架和外殼等部分組成。
1、脫扣器
脫扣器是低壓斷路器中用來接受信號的元件。若線路中出現不正常情況或由操作人員或繼電保護裝置發出信號時，脫扣器會根據信號的情況通過傳遞元件使觸頭動作掉閘切斷電路。低壓斷路器的脫扣器一般有過流脫扣器、熱脫扣器、失壓脫扣器、分勵脫扣器等幾種。它們的結構示意圖見圖1。

圖1 低壓斷路器的脫扣器

低壓斷路器投入運行時，操作手柄已經使主觸頭閉合，自由脫扣機構將主觸頭鎖定在閉合位置，各類脫扣器進入運行狀態。
（1）電磁脫扣器
電磁脫扣器與被保護電路串聯。線路中通過正常電流時，電磁鐵產生的電磁力小于反作用力彈簧的拉力，銜鐵不能被電磁鐵吸動，斷路器正常運行。當線路中出現短路故障時，電流超過正常電流的若干倍，電磁鐵產生的電磁力大于反作用力彈簧的作用力，銜鐵被電磁鐵吸動通過傳動機構推動自由脫扣機構釋放主觸頭。主觸頭在分閘彈簧的作用下分開切斷電路起到短路保護作用。
（2）熱脫扣器
熱脫扣器與被保護電路串聯。線路中通過正常電流時，發熱元件發熱使雙金屬片彎曲至一定程度(剛好接觸到傳動機構)并達到動態平衡狀態，雙金屬片不再繼續彎曲。若出現過載現象時，線路中電流增大，雙金屬片將繼續彎曲，通過傳動機構推動自由脫扣機構釋放主觸頭，主觸頭在分閘彈簧的作用下分開，切斷電路起到過載保護的作用。
（3）失壓脫扣器
失壓脫扣器并聯在斷路器的電源測，可起到欠壓及零壓保護的作用。電源電壓正常時扳動操作手柄，斷路器的常開輔助觸頭閉合，電磁鐵得電，銜鐵被電磁鐵吸住，自由脫扣機構才能將主觸頭鎖定在合閘位置，斷路器投入運行。當電源側停電或電源電壓過低時，電磁鐵所產生的電磁力不足以克服反作用力彈簧的拉力，銜鐵被向上拉，通過傳動機構推動自由脫扣機構使斷路器掉閘，起到欠壓及零壓保護作用。

電源電壓為額定電壓的75%～105%時，失壓脫扣器保證吸合，使斷路器順利合閘。當電源電壓低于額定電壓的40%時，失壓脫扣器保證脫開使斷路器掉閘分斷。

一般還可用串聯在失壓脫扣器電磁線圈回路中的常閉按鈕做分閘操作。
（4）分勵脫扣器
分勵脫扣器用于遠距離操作低壓斷路器分閘控制。它的電磁線圈并聯在低壓斷路器的電源側。需要進行分閘操作時，按動常開按鈕使分勵脫扣器的電磁鐵得電吸動銜鐵，通過傳動機構推動自由脫扣機構，使低壓斷路器掉閘。
在一臺低壓斷路器上同時裝有兩種或兩種以上脫扣器時，則稱這臺低壓斷路器裝有復式脫扣器。
2、觸頭系統
低壓斷路器的主觸頭在正常情況下可以接通分斷負荷電流，在故障情況下還必須可靠分斷故障電流。主觸頭有單斷口指式觸頭、雙斷口橋式觸頭、插入式觸頭等幾種形式。主觸頭的動、靜觸頭的接觸處焊有銀基合金觸點，其接觸電阻小，可以長時間通過較大的負荷電流。在容量較大的低壓斷路器中，還常將指式觸頭做成兩擋或三擋，形成主觸頭、副觸頭和弧觸頭并聯的形式。

圖2 低壓斷路器的主觸頭和弧觸頭

兩接觸頭的結構示意圖如圖2所示，分為弧觸頭和主觸頭。弧觸頭用耐弧金屬材料制成，主觸頭和弧觸頭在斷路器分、合閘時有不同的作用和操作次序。開關合閘時，弧觸頭承擔合閘的電磨損；開關分閘時，弧觸頭承擔電路分斷時的強電弧，起保護主觸頭的作用；主觸頭承擔長期通過負荷電流的任務。所以在合閘時弧觸頭先閉合、主觸頭后閉合；分閘時主觸頭先斷開、弧觸頭后斷開(如圖2所示)。

大容量的斷路器中為了更好地保護主觸頭又增設了副觸頭，即為三接觸頭，合閘時的動作順序為弧觸頭先閉合，然后副觸頭閉合，最后弧觸頭閉合；分閘時的操作順序為弧觸頭先分斷，然后副縣觸頭分斷，最后主觸頭分斷。
3、滅弧裝置
低壓斷路器中的滅弧裝置一般為柵片式滅罩，滅弧室的絕緣壁一般用鋼板紙壓制或用陶土燒制。
二、低壓斷路的保護特性
為起到良好的保護作用，低壓斷路器的保護特性必須與被保護線路及設備的允許過載特性相匹配。低壓斷路器的保護特性是由它們所裝的脫扣器型式決定的。曲線Ⅰ是熱脫扣器的保護特性。過電流較小時斷路器保護動作所需的時間長。過電流較大是斷路器保護動作所需時間短。這種保護特性稱反時限保護特性，即斷路器動作時間與過電流值的大小成反比。曲線Ⅱ-BDF為電磁脫扣器的保護特性，具有瞬時動作的性質，即只要過電流達到一定數值，斷路器將瞬時動作。同時裝有以上兩種脫扣器的斷路器具有曲線Ⅰ和曲線Ⅱ相交而成的保護特性(曲線ABDF)，稱為兩段式保護特性，即過載長延時和短路瞬時動作的特性。這樣才能使保護對象工作在允許過載特性之下，防止保護對象受到不能承受的短路電流沖擊而損壞。
還有些低壓斷路器具有有三段保護特性(曲線abc)，即過載長延時、短路短延時(曲線bcd段)、特大短路瞬時動作。這樣可以充分利用電氣設備的允許過載能力，盡可能地縮小故障停電的范圍。
三、低壓斷路器的主要技術參數
1、額定電壓
（1）額定工作電壓
斷路器的額定工作電壓是指與能斷能力及使用類別相關的電壓值。對多相電路是指相間的電壓值。
（2）額定絕緣電壓
斷路器的額定絕緣電壓是指設計斷路器的電壓值，電氣間隙和爬電距離應參照這些值而定。除非型號產品技術文件另有規定，額定絕緣電壓是斷路器的最大額定工作電壓。在任何情況下，最大額定工作電壓不超過絕緣電壓。
2、額定電流
（1）斷路器殼架等級額定電流用尺寸和結構相同的框架或塑料外殼中能裝入的最大脫扣器額定電流表示。
（2）斷路器額定電流
斷路器額定電流就是額定持續電流。也就是脫扣器能長期通過的電流。對帶可調式脫扣器的斷路器是可長期通過的最大電流。
例如DZ10-100/330型低壓斷路器殼架額定電流為100A，脫扣器額定電流等級有15A，20A，25A，30A，40A，50A，60A，80A，100A等九種。其中最大的額定電流100A與殼架等級額定電流一致。
3、額定短路分斷能力
斷路器在規定條件下所能分斷的最大短路電流值。
四、低壓斷路器型號意義
低壓斷路器型號的意義如圖3所示。

圖3 低壓斷路器型號的意義