低壓斷路器的工作原理

一、低壓斷路器的結(jié)構(gòu)

1、觸頭系統(tǒng)

常用的有對(duì)接式觸頭、橋式觸頭和插入式觸頭。

1）對(duì)接式觸頭

對(duì)接式觸頭可以配合柵片式滅弧裝置，既可拉長(zhǎng)電弧，又可利用滅弧柵片將電弧分割成多個(gè)短弧，獲得較好的滅弧效果。在容量較大的斷路器中，對(duì)接式觸頭可做成兩檔或三檔并聯(lián)式觸頭，例如由主觸頭、副觸頭和弧觸頭三檔觸頭并聯(lián)接通電路。其中主觸頭負(fù)擔(dān)正常通電任務(wù)，需要足夠的觸頭壓力和良好的導(dǎo)電接觸，保證足夠的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。觸頭接觸處通常含有銀或銀鎢、銀鎳合金鑲塊。副觸頭是在大容量開(kāi)關(guān)中，為保護(hù)主觸頭免受電弧燒傷，增加導(dǎo)電接觸面積而配置的?；∮|頭主要用來(lái)分?jǐn)嚯娀『烷]合電路時(shí)承擔(dān)接觸電弧，通常用耐弧材料，例如含石墨的銀鎢粉末冶金塊制成。開(kāi)關(guān)合閘時(shí)，弧觸頭先閉合，其次是副觸頭閉合，最后是主觸頭閉合，分?jǐn)嚯娐窌r(shí)順序相反。三檔觸頭多用于大容量斷路器；小容量斷路器例如200A以下的斷路器，多用單檔觸頭。

2）橋式觸頭

橋式觸頭具有雙斷口觸頭系統(tǒng)，為了防止觸頭接觸處溫度升高，需要加大接觸壓力，要求較高的閉合力和較貴的觸頭材料。

3）插入式觸頭

插入式觸頭只用于不產(chǎn)生電弧的接觸處，這種觸頭的特點(diǎn)是本身具有電動(dòng)補(bǔ)償作用，當(dāng)通過(guò)巨大短路電流時(shí)，能防止觸頭彈開(kāi)。

2、滅弧裝置

斷路器的滅弧系統(tǒng)隨開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)而異，一般低壓斷路器采用較多的是滅弧罩加磁吹線圈結(jié)構(gòu)。在出現(xiàn)各種故障時(shí)，動(dòng)、靜觸頭分開(kāi)，觸頭之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，滅弧室內(nèi)的鐵質(zhì)柵片被磁化，產(chǎn)生吸力，把電弧吸向滅弧室，將電弧分割成短弧，利用鐵柵片對(duì)電弧的冷卻，以提高電弧電阻和電弧電壓，最終將電弧熄滅。

3、操作機(jī)構(gòu)

低壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和脫扣機(jī)構(gòu)組成。操作方式有手柄傳動(dòng)、杠桿傳動(dòng)、電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的和電磁鐵傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等。

二、低壓斷路器的工作原理

以熱 - 磁型包括萬(wàn)能式斷路器，過(guò)載采用熱繼電器，短路采用電磁鐵為例，低壓斷路器的工作原理如下圖所示：1）在正常情況下，觸頭能接通和分?jǐn)囝~定電流。在電路正常運(yùn)行時(shí)，過(guò)電流脫扣器的電磁線圈和雙金屬片熱脫扣器的熱元件串聯(lián)在主回路中，所產(chǎn)生的吸力不能使銜鐵動(dòng)作或熱元件的熱量不足以使雙金屬片彎曲。

2）當(dāng)線路發(fā)生短路或過(guò)載時(shí)，一定值的短路電流會(huì)使過(guò)電流脫扣器的動(dòng)鐵芯（銜鐵）被吸合，同時(shí)撞擊杠桿使搭鉤脫落，主觸頭被彈簧迅速拉開(kāi)分?jǐn)嘀骰芈罚划?dāng)回路出現(xiàn)過(guò)載時(shí)，雙金屬熱元件受熱產(chǎn)生變形、彎曲，撞擊杠桿使搭鉤脫落，主觸頭被分?jǐn)唷?/p>

3）在電路正常運(yùn)行時(shí)，欠壓脫扣器電磁線圈并聯(lián)在主回路上，在規(guī)定的正常電壓范圍內(nèi)，銜鐵吸合同時(shí)克服彈簧的拉力。當(dāng)電路出現(xiàn)故障，電壓降低時(shí)（通常為額定電壓的70%以下）吸力減小，銜鐵被彈簧拉開(kāi)撞擊杠桿，使搭鉤脫落，主觸頭被彈簧迅速拉開(kāi)分?jǐn)嘀骰芈贰?/p>

4）在電磁式過(guò)流脫扣器上加裝延時(shí)裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)延時(shí)滿(mǎn)足二段或三段保護(hù)的選擇型特性；快速斷路器的動(dòng)作原理是靠快速電磁鐵（沖擊銜鐵式和感應(yīng)電動(dòng)斥力式脫扣器）配合高效能的滅弧裝置，使開(kāi)關(guān)的全分?jǐn)鄷r(shí)間縮短至10ms以下；限流式斷路器也是利用電動(dòng)斥力原理，即利用短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力使閉合著的觸頭斥開(kāi)，縮短開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗟墓逃袆?dòng)作時(shí)間。同時(shí)，為了縮短滅弧時(shí)間，提高限流作用，也需配有高效能的滅弧裝置。