断路器的作用，断路器和隔离开关的区别-pg电子竞技平台

2023-05-30 10:00:01  信息编号：k20230515632329  浏览次数：63

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

断路器绝对是一种举足轻重的电路装置，而且是家用电路中最重要的安全机制之一。

一旦房屋配线中的电流流量过大，这种简单的电路装置就会切断电源，直至故障被排除。

断路器工作原理是当短路时，大电流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。

断路器有电子型的，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
1、控制作用。

即根据运行需要，投入或切除部分电力设备或线路。

2、保护作用。

即在电力设备或线路发生故障时，通过继电保护及自动装置作用于断路器，将故障部分从电网中迅速切除，以保证电网非故障部分的正常运行。

高压断路器
1、正常情况下接通和断开高压电路中的空载及负荷电流。

2、在系统发生故障时能与保护装置和自动装置相配合，迅速切断故障电流，防止事故扩大，从而保证系统安全运行。

断路器的原理
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
1、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。

2、额定工作电压（ue）：这是断路器在正常（不间断的）的情况下工作的电压。

3、额定电流（in）：这是配有专门的过电流脱扣继电器的断路器在制造厂家规定的环境温度下所能无限承受的最大电流值，不会超过电流承受部件规定的温度限值。

4、短路继电器脱扣电流整定值（im）：短路脱扣继电器（瞬时或短延时）用于高故障电流值出现时，使断路器快速跳闸，其跳闸极限im。

5、额定短路分断能力（icu或icn）：断路器的额定短路分断电流是断路器能够分断而不被损害的最高（预期的）电流值。

标准中提供的电流值为故障电流交流分量的均方根值，计算标准值时直流暂态分量（总在最坏的情况短路下出现）假定为零。

工业用断路器额定值（icu）和家用断路器额定值（icn）通常以ka均方根值的形式给出。

6、短路分断能力（ics）：断路器的额定分断能力分为额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力两种。

国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》（gb14048.2—94）对断路器额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力作了如下的解释：
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。

断路器的组成部分
1、辅助触头：与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头，主要用于断路器分、合状态的显示，接在断路器的控制电路中通过断路器的分合，对其相关电器实施控制或联锁。

例如向信号灯、继电器等输出信号。

塑壳断路器壳架等级额定电流100a为单断点转换触头，225a及以上为桥式触头结构，约定发热电流为3a；壳架等级额定电流400a及以上可装两常开、两常闭，约定发热电流为6a。

操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。

2、报警触头：用于断路器事故的报警触头，且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作，主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣，报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置，接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提醒断路器的故障脱扣状态。

由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多，因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。

报警触头的工作电流一般不会超过1a。

3、分励脱扣器：分励脱扣器是一种用电压源激励的脱扣器，它的电压与主电路电压无关。

分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。

当电源电压等于额定控制电源电压的70%-110%之间的任一电压时，就能可靠性的分断断路器。

分励脱扣器是短时工作制，线圈通电时间一般不能超过1s，否则线就会被烧毁。

塑壳断路器为防止线圈烧毁，在分励脱扣线圈串联一个微动开关，当分励脱扣器通过衔铁吸合，微动开关从常闭状态转换成常开，由于分励脱扣器电源的控制线路被切断，即使人为的按住按钮，分励线圈始终不会再通电这就避免了线圈烧损情况的产生。

当断路器再扣合闸后，微动开关重新处于常闭位置。

4、欠电压脱扣器：欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降（甚至缓慢下降）到额定工作电压的70%至35%范围内，欠电压脱扣器应运作，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35%时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭合；电源电压等于或大于85%欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合。

因此，当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时，能自动断开断路器切断电源，使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏。

使用时，欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧，欠电压脱扣器通电后，断路器才能合闸。

5、电动操作机构：这是一种是用于远距离自动分闸和合闸断路器的一种附件，电动操作机构有电动机操作机构和电磁铁操作机构两种，电动机操作机构为塑壳式断路器壳架等级额定电流400a及以上断路器，电磁铁操作机构适用于塑壳断路器壳架等级额定电流225a及以下断路器，无论是电磁铁或电动机，它们的吸合和转动方向都是相同，仅由电动操作机构内部的凸轮的位置来达到合、分，断路器在用电动机构操作时，在额定控制电压的85%-110%之间的任一电压下，应能保证断路器可靠闭合。

6、转动操作手柄：适用于塑壳断路器，在断路器的盖上装转动操作手柄的机构，手柄的转轴装在它的机构配合孔内，转轴的另一头穿过抽屉柜的门孔，旋转手柄的把手装在成套装置的门上面所露出的转轴头，把手的圆形或方形座用螺钉固定的门上，这样的安装能使操作者在门外通过手柄的把手顺时针或逆时针转动，来确保断路器的合闸或分闸。

同时转动手柄能保证断路器处于合闸时，柜门不能开启；只有转动手柄处于分闸或再扣，开关板的门才能打开。

在紧急情况下，断路器处于"合闸"而需要打开门板时，可按动转动手柄座边上的红色释放按钮。

7、加长手柄：是一种外部加长手柄，直接装于断路器的手柄上，一般用于600a及以上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。

8、手柄闭锁装置：是在手柄框上装设卡件，手柄上打孔然后用挂锁锁起来。

主要用于断路器处于合闸。

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。

断路器和隔离开关的区别
在于断路器具有完善灭弧装置，在有电流的情况下切断电路；而隔离开关没有灭弧装置，是在有电压无电流的情况下进行分合闸操作的。

倒闸操作时应遵循的操作原则：分开线路时，首先断开断路器，然后断开相应的隔离开关；合闸操作时，首先合上隔离开关，然后合上相应的断路器。

1、断路器有灭弧装置，故断路器能够带负荷操作，不但能操作负荷电流，还能操作故障（短路）电流。

而隔离开关没有灭弧装置，虽然规程规定其可以操作于负荷电流小于5a的场合，但其总体属于不能带负荷操作。

2、断路器有良好的封装形式，故单纯观察断路器，不能直观地确定其是处在闭合或断开位置。

而隔离开关结构简单，从外观上能一眼看出其运行状态，检修时有明显断开点。

3、断路器多为远距离电动控制操作，而隔离开关多为就地手动操作。

来源：电力工业网，水电小知识