低压配电电器-低压断路器(Circuit Breaker)详细讲解

低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，它相当于把手动开关，隔离开关，热脱扣器，电磁脱扣器等组合在一起构成的一种电器元件。当电路中发生短路、过载和失压等故障时，能自动切断故障电路，保护线路和电气设备，也可用于不频繁启动电动机。断路器装有灭弧装置，因此它可以安全地带负荷合闸和分闸。

二种不同的分类
框架式：具有较高的短路耐受能力和通断能力，常用于配电中心等大电流场合
塑料外壳式：结构紧凑，防护性能好，常用于终端配电设备
配电用：用于分配电能，保护配电线路
电动机保护用：专门针对电动机的过载、短路等故障进行保护
照明用：适用于照明电路，保障照明线路安全
漏电保护用：能检测电路中的漏电电流，发生漏电时迅速切断电路，保护人身和设备安全

内部机械结构
主要由触点系统和灭弧装置、各种脱扣器、操作机构及外壳或框架等组成，漏电保护断路器还需有漏电检测机构和动作装置等。
图片下方展示了 DZ5 系列断路器的实物图，并对部分关键部件进行标注：
热脱扣器：利用电流的热效应，当电路过载时，发热元件加热双金属片，使其弯曲到一定程度推动脱扣机构，使断路器跳闸，实现过载保护 。
按钮：一般包括分闸按钮和合闸按钮，用于手动控制断路器的分闸和合闸操作 。
电磁脱扣器：在电路发生短路等大电流故障时，电磁脱扣器的电磁力迅速增大，克服弹簧反力，使脱扣机构动作，断路器快速跳闸，切断短路电流 。
接线柱：用于连接电路的进线和出线，实现断路器与外部电路的电气连接 。

触点系统用于接通和断开电路。触点的结构形式有对接式、桥式和插入式三种，一般采用银合金材料和铜合金材料制成。
灭弧系统有多种结构形式，常用的灭弧方式有窄缝灭弧和金属栅灭弧。
操作机构用于实现断路器的闭合与断开，有手动操作机构、电动机操作机构、电磁铁操作机构等。

脱扣器是断路器的感测元件，用来感测电路特定的信号 (如过电压、过电流等)，电路一旦出现非正常信号，相应的脱扣器就会动作，通过联动装置使断路器自动跳闸切断电路。脱扣器的种类很多，有电磁脱扣、热脱扣、自由脱扣、漏电脱扣等等。
电磁脱扣又分为过电流、欠电流、过电压、欠电压脱扣、分励脱扣等。
外壳 / 框架是断路器的支持件，用来安装断路器的各个部分。

一、断路器工作原理

过电流保护
当电路发生短路或过流故障时，过流脱扣器的电磁铁吸合衔铁，使自由脱扣机构的钩子脱开，自动开关触头在弹簧力的作用下分离，及时有效地切除高达数十倍额定电流的故障电流。
（a）正常工作状态
（b）过电流脱扣状态
低压断路器工作原理图（过电流保护）
1— 弹簧 2— 脱扣机构 3— 电磁铁线圈 4— 触头

2. 过载保护
当电路过载时，热脱扣器的热元件发热，使双金属片上弯，推动自由脱扣机构动作。
（a）正常工作状态
（b）热脱扣状态
低压断路器工作原理图（过载保护）
1— 弹簧 2— 脱扣机构 3— 双金属片 4— 触头

一、断路器工作原理

开关的主触头靠操作机构手动或电动合闸，在正常工作状态下能接通和分断工作电流，若电网电压过低或为零时，电磁铁释放衔铁，自由脱扣机构动作，使断路器触头分离，从而在过流与零压、欠压时保证了电路及电路中设备的安全。


断路器的符号

断路器的型号

一、漏电保护器作用
漏电保护器是在规定的条件下，当漏电电流达到或者超过给定数值时，能自动断开电路的机械开关电器或者组合电器。
漏电保护器的功能是：当电网发生人身（相与地之间）触电事故时，能迅速切断电源，可以使触电者脱离危险，或者使漏电设备停止运行，从而避免触电引起人身伤亡、设备损坏或火灾的发生，它是一种保护电器。