断路器：保护电路的多功能控制电器

断路器又称自动空气开关，是一种常用的低压控制电器，不仅具有开关作用，还有短路、失电压和过载保护的功能。断路器可用来分配电能、不频繁起动异步电动机、对电动机及电源线路进行保护，当发生严重过载、短路或欠电压等故障时能自动切断电源，相当于熔断式断路与过电流、过电压、热继电器等的组合，而且在分断故障电流后，一般不需要更换零部件。

断路器的种类繁多，按其用途和结构特点可分为框架式断路器、塑料外壳式断路器、直流快速断路器和限流式断路器等。框架式断路器主要用作配电网络的保护开关，而塑料外壳式断路器除可用作配电网络的保护开关外还可用作电动机、照明电路及电热电路的控制开关。

1.断路器的基本结构和工作原理

断路器主要由3个基本部分组成：触头、灭弧系统和各种脱扣器，包括过电流脱扣器、失压（欠电压）脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。图1-11所示为其原理示意图。图中，主触点是由手动操作机构使之闭合的。断路器的工作原理为：正常情况下，将连杆和锁钩扣在一起，过电流脱扣器的衔铁释放，欠电压脱钩器的衔铁吸合；过电流时，过电流脱扣器的衔铁吸合，顶开锁钩，使主触点断开以切断主电路；欠电压或失电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，顶开锁钩使主电路切断，如图1-11所示。

图1-11 断路器结构示意图

2.断路器的技术参数

断路器的主要技术参数有：额定电压、额定电流、极数、脱扣器类型及其整定电流范围、分断能力、动作时间等。

3.断路器的选择与使用

（1）选择断路器时应注意

1）断路器的额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流；

2）断路器的极限分断能力应大于或等于电路最大短路电流；

3）欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压；

4）过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流；

5）断路器的类型应根据线路及电气设备的额定电流及对保护的要求来选择。若额定电流较小（600A以下），短路电流不太大，可选用塑壳式断路器；若短路电流相当大，则应选用限流式断路器；若额定电流很大，或需要选择型断路器时，则应选择万能式断路器；若有漏电电流保护要求时，应选用带漏电保护功能的断路器等；控制和保护硅整流装置及晶闸管的断路器，应选用直流快速断路器。

（2）使用断路器应注意

1）断路器投入使用前应先进行整定，按照要求整定热脱扣器的动作电流，以后就不要随意旋动有关螺钉和弹簧。

2）在安装断路器时，应注意把来自电源的母线接到开关灭弧罩一侧的端子上，来自电气设备的母线接到另外一侧的端子上。

3）在正常情况下，应每半年对断路器进行一次检修，清除灰尘。

4）发生断、短路事故的动作后，应立即对触点进行清理，检查有无熔坏，清除金属熔粒、粉尘，特别要把散落在绝缘体上的金属粉尘清理干净。

使用断路器实现短路保护比熔断器好，因为三相电路短路时，可能只有一相熔断器熔断，造成缺相运行。而对断路器来说，只要造成短路就会跳闸，将三相同时切断。断路器还有其他自动保护作用，性能优越，但其结构复杂，操作频率低，价格高，因此适合于要求较高的场合，如电源总配电盘。罗克韦尔公司的断路器产品包括140U塑壳断路器、140UE断路器、1489工业DIN导轨断路器等，如图1-12及图1-13所示。

图1-12 140U塑壳断路器

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图1-13 140UE断路器

表1-2 140U塑壳断路器产品参数

（3）140U塑壳断路器产品特性

详见表1-2。

1）15～1200 A塑壳断路器；

2）125～1200 A塑壳开关；

3）工厂预安装或现场安装附件；

4）柔性电缆操作机构；

5）旋转式可变深度操作机构；

6）尺寸紧凑，切断标称值高；

7）经过认定和认证，此产品线可在全球范围内应用；

8）体积更小，所占用的面板空间减少（仅限Bulletin 140U-D）。

（4）140UE断路器详见表1-3。

表1-3 140UE断路器产品参数

（5）140UE断路器产品特性

1）固定或可调整热敏；

2）固定或可调整磁敏；

3）3极和4极型；

4）防护等级为IP66（类型4/4X）的旋转操作机构；

5）柔性电缆操作机构。