低壓斷路器選型——技術(shù)專題

低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)或自動空氣斷路器，簡稱斷路器。它是一種既有手動開關(guān)作用，又能自動進(jìn)行失壓、欠壓、過載、和短路保護(hù)的電器。它可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機(jī)，對電源線路及電動機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動切斷電路，其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考?，已獲得了廣泛的應(yīng)用。

低壓斷路器是低壓電器中最重要的保護(hù)及控制元件之一，主要用于工礦企業(yè)、高層建筑、賓館、醫(yī)院、機(jī)場、碼頭及現(xiàn)代居住小區(qū)中的低壓配電網(wǎng)中，用作保護(hù)交直流電器設(shè)備，使之免受過電流、逆電流、短路、過欠壓等異常情況的危害，同時(shí)也可用于不頻繁地起動電動機(jī)及操作轉(zhuǎn)換電路中。智能型低壓電器更適用于自動化變電站及現(xiàn)代電網(wǎng)的集中控制。

低壓斷路器的分類方式很多，按使用類別分，有選擇型（保護(hù)裝置參數(shù)可調(diào)）和非選擇型（保護(hù)裝置參數(shù)不可調(diào)）,按滅弧介質(zhì)分，有空氣式和真空式（目前國產(chǎn)多為空氣式）。低壓斷路器容量范圍很大，最小為4A，而最大可達(dá)5000A。低壓斷路器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)各級饋出線，各種機(jī)械設(shè)備的電源控制和用電終端的控制和保護(hù)。

低壓斷路器按使用類別分為A、B兩類。A類為非選擇性;B類為選擇性 (帶短延時(shí)功能)。按設(shè)計(jì)形式分為開啟式(原萬能式或框架式)和塑料外殼式或模壓外殼式。按動作速度分為一般型和快速型(限流型斷路器)，按用途可分為配 電用、電動機(jī)保護(hù)用、漏電型斷路器等。每一類型都有其特點(diǎn)，相應(yīng)其參數(shù)選擇亦有不同。

低壓斷路器的最主要技術(shù)參數(shù)包括：

1）額定電流Ie：額定電流指的是斷路器流過的規(guī)定電流。額定電流依照額定電壓不同，有一系列的值，其中最大的是殼體電流。例如32A的殼體電流，其額定電流可以從10A一直到32A。

2）額定電壓Ue：指斷路器額定的介電能力。同樣，額定電壓也是一系列值，其中最大的值被稱為額定絕緣電壓Ui。一般的低壓斷路器，它的額定絕緣電壓都是690V。

3）額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu：這個(gè)值是斷路器能夠分?jǐn)嗟淖畲箅娏髦担⑶曳謹(jǐn)嗪?，斷路器也就“同歸于盡”了。

4）額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs：這個(gè)值是斷路器能夠重復(fù)分?jǐn)嗟碾娏髦?，并且分?jǐn)嗪螅瑪嗦菲鬟€能繼續(xù)作戰(zhàn)。

5）額定短路接通能力Icm：這個(gè)值是斷路器能夠接通的最大電流值。由于短路電動力與電流的平方成正比，因此它的另一“番號”叫斷路器的動穩(wěn)定性。

6）額定短時(shí)耐受電流Icw：這個(gè)值是斷路器在1s的時(shí)間內(nèi)允許通過的最大電流值，它代表了斷路器抵御短路電流熱沖擊的能力，因此這個(gè)參數(shù)又被稱為熱穩(wěn)定性。

但是在實(shí)際工作當(dāng)中，由于斷路器選型不當(dāng)或標(biāo)注不全往往會給設(shè)備成套、 安裝及日后的正常使用帶來很多問題及隱患，根據(jù)近幾年來的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，低壓斷路器設(shè)計(jì)選型常見問題主要存在以下兩個(gè)方面：

一.低壓斷路器選型標(biāo)注不全;

二.低壓斷路器設(shè)計(jì)選型考慮問題不全面，很多必要的步驟未考慮。

一.低壓斷路器選型標(biāo)注不全

我們以一個(gè)比較有代表性的塑殼斷路器(CM1)標(biāo)注作為范例：CM1-1XXHP。從這個(gè)范例標(biāo)注中我們可以假設(shè)該斷路器殼架等 級電流為100A，額定極限分?jǐn)嗄芰楦叻謹(jǐn)嘈?H),帶電動操作機(jī)構(gòu)(P),極數(shù)為三極，脫扣方式及附件為熱動-電磁(復(fù)式)脫扣并帶分勵(lì)脫扣，電動機(jī) 保護(hù)用，額定電流為80A，這就是這個(gè)范例給我們帶來的全部信息。在我們的設(shè)計(jì)圖紙中，斷路器殼架等級電流、極數(shù)及額定電流的選擇比較容易，一般不會有遺 漏，比較容易發(fā)生問題的是額定極限分?jǐn)嗄芰Α⒚摽鄯绞郊案郊⑴潆娪猛镜臉?biāo)注。

1.額定極限分?jǐn)嗄芰?ICU)：

額定極限分?jǐn)嗄芰CU：制造廠按相應(yīng)的額定工作電壓規(guī)定斷路器在規(guī)定的條件下應(yīng)能分?jǐn)嗟臉O限短路分?jǐn)嗄芰χ?用預(yù)期分?jǐn)嚯娏鞅硎?在交流情況下用交流分量有效值表示)。額定分?jǐn)鄻O限能力按樣本資料分為基本型(C)、標(biāo)準(zhǔn)型(L)、較高分?jǐn)嘈?M)、高分?jǐn)嘈?H)；

具 體選擇哪種形式主要根據(jù)短路電流計(jì)算來確定，在設(shè)計(jì)中應(yīng)避免兩件事：一是不標(biāo)明分?jǐn)嗄芰?，二是不進(jìn)行短路電流計(jì)算而盲目選型。不標(biāo)明斷路器分?jǐn)嗄芰褪菍?分?jǐn)嗄芰Φ倪x擇權(quán)交給了配套廠家，而廠家通常是憑經(jīng)驗(yàn)選型或選擇低分?jǐn)嗄芰Φ臄嗦菲鲝亩?jié)省造價(jià)，這樣就會造成有些斷路器的分?jǐn)嗄芰_(dá)不到具體工程要求從 而造成隱患。不進(jìn)行短路電流計(jì)算,就無法對分?jǐn)嗄芰Φ倪x擇作出準(zhǔn)確的判斷，為保險(xiǎn)起見設(shè)計(jì)人員通常選擇較高分?jǐn)嘈突蚋叻謹(jǐn)嘈偷臄嗦菲?，這樣做表面上沒有什 么錯(cuò)誤，但對于一個(gè)完整的電氣工程設(shè)計(jì)是有欠缺的，在一定程度上會造成工程造價(jià)不合理提高。

2.脫扣方式及附件

通常用于短路保護(hù)和過載保護(hù)的脫扣器，有以下幾種：

(1)瞬時(shí)脫扣器：即沒有人為延時(shí)動作的脫扣器。此種瞬時(shí)特性的過電流保護(hù)通常能無選擇性地迅速切除短路故障。

(2) 三段保護(hù)特性脫扣器：具有長延時(shí)、短延時(shí)及瞬時(shí)脫扣器的過電流保護(hù)，是較完整的保護(hù)方式，瞬時(shí)脫扣器的整定值，其動作時(shí)間約為0.02秒;Izd2為短延 時(shí)脫扣器整定值，其動作時(shí)間約為0.1~0.4秒;Izd1為長延時(shí)脫扣器整定值，其動作時(shí)間可以不小于10秒鐘。一般瞬時(shí)脫扣器用作短路保護(hù);短延時(shí)脫扣器可作短路保護(hù)，也可作過載保護(hù);長延時(shí)脫扣器只作過載保護(hù)。根據(jù)需要可以組合成二段保護(hù)(瞬時(shí)脫扣加短延時(shí)脫扣，或者瞬時(shí)脫扣加長延時(shí)脫扣)，也可有一段保護(hù)(瞬時(shí)脫扣或短延時(shí)脫扣)。

(3)復(fù)式脫扣器：斷路器中的電磁脫扣器加上熱脫扣器合稱復(fù)式脫扣器。電磁脫扣具有瞬時(shí)特性，可保護(hù)短路。熱脫扣器具有長延時(shí)特性，可保護(hù)負(fù)載，故復(fù)式脫扣器具有二段保護(hù)特性。通常的配電用途斷路器都是選擇熱動-電磁(復(fù)式)脫扣，而在一些電動機(jī)經(jīng)濟(jì)型協(xié)調(diào)配合中可選用電磁脫扣和熱繼電器保護(hù)電動機(jī)。

斷路器的附件通常有報(bào)警觸頭、分勵(lì)脫扣器、輔助觸頭、欠電壓脫扣器，具體選用附件需根據(jù)工程需要確定，這里強(qiáng)調(diào)的是分勵(lì)脫扣器控制電源的選擇，通常分勵(lì)脫扣 器默認(rèn)的的電源規(guī)格為AC230V、400V，但如果控制電源為DC24V,例如：用于消防聯(lián)動;則圖紙斷路器標(biāo)注應(yīng)標(biāo)明分勵(lì)脫扣器脫扣電壓采用 DC.24V，否則一旦訂貨，由于分勵(lì)脫扣器電源規(guī)格與控制電源不匹配，安裝時(shí)施工人員需在現(xiàn)場另外增加一個(gè)DC24V中間繼電器并增加一路交流控制電 源，給安裝造成了不必要的難度。

3.保護(hù)用途

斷路器一般分為配電用及保護(hù)電動機(jī)用，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常容易忽略的是電動機(jī)保護(hù)用斷路器 忘記標(biāo)注，通常斷路器選型默認(rèn)為配電型，由于配電用斷路器過電流脫扣器瞬動倍數(shù)比保護(hù)電動機(jī)用斷路器低，這樣一旦電動機(jī)保護(hù)用斷路器選用了配電型，就有可能造成斷路器的瞬時(shí)整定電流不能躲過線路的正常工作啟動電流，從而造成頻繁跳閘，無法正常啟動電動機(jī)。

二.低壓斷路器設(shè)計(jì)選型考慮問題不全面

低壓斷路器的選擇應(yīng)同時(shí)滿足下面各項(xiàng)要求：

1.保證在正常工作條件下不應(yīng)切斷電路。

(1)正常工作時(shí)不切斷:Izd1≥Ijs;Ijs：計(jì)算電流由線路的計(jì)算電流來決定斷路器的額定電流，這是低壓斷路器設(shè)計(jì)選型最基本的一個(gè)步驟，很多設(shè)計(jì)者在完成這一步驟后就萬事大吉了，實(shí)際上還有很多問題和步驟應(yīng)該在設(shè)計(jì)中予以充分考慮。

(2)用電設(shè)備啟動時(shí)不切斷電路(按單臺或配電線路中最大一臺籠型電動機(jī)直接啟動):

配電用斷路器的瞬時(shí)過電流脫扣器整定電流應(yīng)躲過配電線路的尖峰電流。根據(jù)中國航天工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等編《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊》(第三版)：P116-(11-6)公式：

即Izd3≥1.2[IqM1+Ijs(n-1)]

式 中Izd3為斷路器的瞬時(shí)過電流脫扣器整定電流;IqM1為線路中最大一臺電動機(jī)的全啟動電流(A)，其值可取電動機(jī)啟動電流的2倍;Ijs(n-1)為 除啟動電流最大的一臺電動機(jī)以外的線路計(jì)算電流(A)。根據(jù)《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50055-93,2.4.4條第3款規(guī)定:瞬動過電流脫扣 器或過電流繼電器瞬動元件的整定電流，應(yīng)取電動機(jī)啟動電流的2~2.5倍。

2.發(fā)生接地故障時(shí)應(yīng)保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷。

根據(jù)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95，4.2.3條規(guī)定，當(dāng)保護(hù)電器為符合JB1284-1985《低壓斷路器》的低壓斷路器時(shí)，短路電流不應(yīng)小于低壓斷路器瞬時(shí)或短延時(shí)過電流脫扣器整定電流的1.3倍。

(1)運(yùn)用瞬時(shí)脫扣器時(shí):Id1≥1.3Izd3.

(2)帶有短延時(shí)脫扣器時(shí):Id1≥1.3Izd2.

(3)當(dāng)帶有零序保護(hù)時(shí):Id1≥1.3Izd0(一般用于主干線).

式中:Id1為單相接地故障電流，Izd0為斷路器零序保護(hù)整定電流.

(4)當(dāng)采用剩余電流保護(hù)時(shí):Id1≥1.3IzdG(一般用于主干線).

式中IzdG為斷路器剩余電流保護(hù)整定電流.

由于單相接地短路電流較小，斷路器的瞬時(shí)脫扣器一般較難滿足要求，可用其長延時(shí)脫扣器作后備保護(hù)，必要時(shí)可加裝零序保護(hù)裝置，或在中性線上加裝電流互感器-電流繼電器，或采用漏電繼電器等方法以分?jǐn)鄶嗦菲鳌?/span>

3.保護(hù)電器應(yīng)保證在導(dǎo)體達(dá)到過載溫度前切斷。

(1)過負(fù)載保護(hù):根據(jù)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95，4.3.4條規(guī)定，過負(fù)載保護(hù)電器的動作特性應(yīng)滿足下列條件：

Ijs≤Izd1≤Iz.式中Iz為電纜或?qū)w載流量.

(2)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn):

a.根據(jù)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95，4.2.2條第1款規(guī)定，當(dāng)短路持續(xù)時(shí)間不大于5s時(shí),絕緣導(dǎo)體的熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn)：

S≥I√t/K;式中：S為絕緣導(dǎo)體的線芯截面，mm2;A為短路電流有效值，均方根值A(chǔ);t在已達(dá)到最高持續(xù)工作溫度的導(dǎo)體內(nèi)短路電流持續(xù)作用的時(shí)間，秒;K為不同絕緣的計(jì)算系數(shù)。

b.根據(jù)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95，4.2.2條第3規(guī)定，短路持續(xù)時(shí)間小于0.1S時(shí)，應(yīng)計(jì)入短路電流非周期分量的影響;本規(guī)范“條文”解釋：按下式效驗(yàn)：(K.S)2≥I.2t。

4.按線路的最大短路電流來校驗(yàn)低壓斷路器的短路分?jǐn)嗄芰Α?/span>

本條的核心是短路電流的計(jì)算，由于很多工程設(shè)計(jì)周期過短或外部條件不明確，設(shè)計(jì)人員往往來不及進(jìn)行詳細(xì)的短路電流計(jì)算而憑經(jīng)驗(yàn)確定斷路器短路分?jǐn)嗄芰虿环?地點(diǎn)場合盲目選擇高分?jǐn)嗄芰Φ臄嗦菲?，這些都會影響電氣工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量并造成工程造價(jià)不合理提高。尤其是大量工程施工方不按設(shè)計(jì)圖紙選定斷路器訂貨，設(shè)計(jì) 人員在驗(yàn)收時(shí)如果不仔細(xì)核對或者對各配電區(qū)域短路電流沒有一個(gè)基本概念，就很容易出現(xiàn)問題，讓不合格的斷路器投入運(yùn)行從而造成隱患。

5.保護(hù)電器上下級之間應(yīng)有選擇性動作。

根據(jù)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95，4.1.2條規(guī)定，“配電線路采用的上下級保護(hù)電器，其動作應(yīng)具有選擇性;各級之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配和。但對于非 重要負(fù)荷的保護(hù)電器，可采用無選擇性切斷”。按本規(guī)范“條文”解釋，以往由于我國保護(hù)電器的性能較差，在低壓配電系統(tǒng)中要做到選擇性保護(hù)是有困難的。目前低壓電器發(fā)展較快，熔斷器、斷路器的更新?lián)Q代產(chǎn)品的特性已有很大的改善。例如按新標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的熔斷器(NT型等)選擇比為1：16，具有三段保護(hù)的斷路器也 能大量生產(chǎn)，目前配電系統(tǒng)要做到選擇性已具有一定條件。但是考慮到低壓配電系統(tǒng)量大面廣，低壓配電系統(tǒng)要做到完善的選擇性還有困難。結(jié)合我國國情，低壓配 電系統(tǒng)只要部分滿足保護(hù)選擇性就可以了。即保證重要負(fù)荷不間斷供電，對于非重要負(fù)荷允許無選擇性切斷。

長期以來，設(shè)計(jì)人員習(xí)慣了對配電系統(tǒng) 的保護(hù)選擇性問題不作深究，斷路器選擇性保護(hù)對設(shè)計(jì)者來說一直是一個(gè)沒有很好解決的難題，在一些工程回訪中，故障點(diǎn)發(fā)生短路越級跳閘的現(xiàn)象屢有發(fā)生，但變 壓器主進(jìn)線斷路器越級跳閘是應(yīng)該絕對避免的。從一些斷路器選擇性保護(hù)的技術(shù)資料及文獻(xiàn)來看，設(shè)計(jì)者應(yīng)著眼于以下幾個(gè)方面。

(1)上級不宜選用非選擇型斷路器，因這種情況屬無選擇性。特別是首端應(yīng)有選擇性動作。

(2)上下級的選擇性配合，應(yīng)用上下級斷路器的特性曲線配合選擇比較準(zhǔn)確，只要上下級斷路器特性曲線不相交即可，當(dāng)無斷路器特性資料時(shí)，可以用上下級的可靠系數(shù)選用。根據(jù)中國航天工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等編《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊》-P650公式(11-21)，

上級用選擇型斷路器(一般用于主干線)應(yīng)按以下要求整定：

a.Izd2(上)≥1.2Izd3(下)或Izd2(上)≥1.2Izd2(下)

b.當(dāng)帶有短延時(shí)脫扣器時(shí),Izd3不宜太小，一般為：

Izd3=(12~15)Izd1.

(3)優(yōu)先保證變壓器主進(jìn)線斷路器的選擇性保護(hù)并兼顧配電柜出線斷路器的選擇性保護(hù)。主進(jìn)線斷路器與各饋出線的保護(hù)電器都裝在低壓配電屏內(nèi),距離不 過幾米,在此范圍內(nèi)發(fā)生短路和接地故障的概率很小,如經(jīng)計(jì)算主進(jìn)線斷路器瞬動電流小于下級開關(guān)的短路電流，可采取主保護(hù)不設(shè)瞬動脫扣器而只設(shè)長延時(shí)及短延 時(shí)整定電流，以避免故障時(shí)主斷路器無選擇性動作。并保證斷路器長(短)延時(shí)整定電流大于下級斷路器長(短)延時(shí)整定電流的1.2倍，短延時(shí)整定電流大于下 級斷路器瞬時(shí)整定電流的1.2倍。

(4)對于非選擇型斷路器，一般用于二級及三級配電出線回路中，比較可靠的選擇方法是通過一些廠家的保護(hù) 選擇性配合表或通過上下級斷路器的特性曲線配合選擇來實(shí)現(xiàn)，但這也有很多局限性，只有少數(shù)合資廠家提供了斷路器選擇性配合表，除選擇型斷路器外，大多數(shù)廠 家都未提供斷路器保護(hù)選擇性的配合數(shù)據(jù)，從目前斷路器發(fā)展的技術(shù)及工藝水平看非選擇型斷路器的選擇性配合保護(hù)還不能完全實(shí)現(xiàn)。

三.低壓斷路器選擇程序

1.根據(jù)計(jì)算電流Ijs初步選擇Izd1。

2.根據(jù)用電設(shè)備啟動條件校驗(yàn)短路器，確定Izd1及Izd3。

3.按過負(fù)載條件選擇導(dǎo)線截面。

4.按短路保護(hù)要求校驗(yàn)導(dǎo)體熱穩(wěn)定。

5.計(jì)算保護(hù)電器處三相短路電流和所保護(hù)線路末端的接地故障電流Id。

6.校驗(yàn)接地故障時(shí)，保護(hù)低壓斷路器動作的靈敏性。

7.校驗(yàn)低壓斷路器的分?jǐn)嗄芰Α?/span>

8.分析上下級低壓斷路器選擇性要求。

9.以上各步驟，如達(dá)不到規(guī)定要求，應(yīng)調(diào)整參數(shù)或采取其它措施。

低壓斷路器的選型是一項(xiàng)比較繁瑣的工作，本文所列舉的例子雖然涵蓋了斷路器選型的一些基本要素，但限于篇幅還有很多內(nèi)容沒有深入討論，需要我們在今后的設(shè)計(jì)工作中不斷的研究和細(xì)化。

知識延伸：低壓斷路器的結(jié)構(gòu)分析
斷路器結(jié)構(gòu)主要由如下四部分組成：
1、傳感原件

傳感元件又稱感受元件（如過電流脫扣器，欠電壓脫扣器，分勵(lì)脫扣器等），能感受到電路中的異常情況和操作人員的命令，或其他繼電保護(hù)系統(tǒng)的信號，通過傳遞元件使執(zhí)行元件動作。傳感元件有許多類型，其動作原理不同。

（1）熱雙金屬脫扣器

熱雙金屬脫扣器是一種反時(shí)限保護(hù)特性的脫扣器，主要感受過載電流的大小，利用該電流通過熱雙金屬片使得雙金屬片彎曲而動作。通過熱雙金屬片的電流越大，它的彎曲變形越快越大，脫扣器的動作時(shí)間越短。

（2）電磁式脫扣器

電磁式脫扣器由電流線圈、鐵芯、銜鐵和反力彈簧構(gòu)成。當(dāng)過電流通過電流線圈時(shí)，銜鐵上產(chǎn)生的電磁力足以克服反力彈簧的彈簧力而吸向鐵芯，產(chǎn)生瞬時(shí)動作。改變彈簧力的大小可以改變動作電流值，多用于大短路電流的保護(hù)，如果采用阻尼裝置（油阻尼器或鐘表延時(shí)機(jī)構(gòu)）配合，亦可得到延時(shí)動作。

分勵(lì)脫扣器也是一種電磁式脫扣器，它由電壓線圈、鐵芯、銜鐵和反力彈簧構(gòu)成，由控制電源供電。它可以按照操作人員的命令或繼電保護(hù)信號使得分勵(lì)脫扣器動作，從而使斷路器斷開。一臺斷路器可以安裝一個(gè)或兩個(gè)分勵(lì)脫扣器，以滿足控制的需要。

欠壓脫扣器也是一種電磁式脫扣器，可感受電源電壓的變化。當(dāng)電源電壓正常（額定電壓）時(shí)，銜鐵處于吸合狀態(tài)。當(dāng)電源電壓降到某一數(shù)值時(shí)（通常為額定電壓的35%至75%），欠電壓脫扣器的銜鐵吸合力不足，在反力彈簧的作用下，銜鐵被釋放從而使斷路器分?jǐn)唷?/span>

（3）電子式脫扣器

電子式脫扣器由傳感器、電子電路和脫扣執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。電子式脫扣器可方便地獲得長延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)保護(hù)特性和接地保護(hù)等，具有明顯的優(yōu)勢，同時(shí)發(fā)展迅速。

電子式脫扣器的傳感器為電流互感器，裝在斷路器的主電路中，經(jīng)過適當(dāng)?shù)碾娏鞅确从持麟娏鞯淖兓；ジ衅饔袃煞N形式，其一為帶鐵芯速飽和互感器，它的二次輸出可作為電子電路的工作電源，其低電流區(qū)域線性度較好，也可用作采集電流信號的變化。其二為無鐵芯的空心互感器，線性度好，主要作為信號采集。為了提高脫扣器的可靠性和精確度，可同時(shí)采用兩種互感器來組成采樣電路，現(xiàn)代智能型斷路器就采用這種方式。

電子式脫扣器的脫扣執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可用分勵(lì)脫扣器、欠壓脫扣器或磁通變換器來組成。采用分勵(lì)脫扣器的工作原理：電子電路的最終觸發(fā)信號送至分勵(lì)脫扣器，使分勵(lì)脫扣器吸合，從而使斷路器分?jǐn)?。同樣采用欠壓脫扣器的是電子電路的最終觸發(fā)信號送至欠壓脫扣器，將欠壓脫扣器短接，使欠壓脫扣器動作從而分?jǐn)鄶嗦菲?。這兩種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)；缺點(diǎn)是電子電路要提供較大的功率，且動作速度較慢，在老產(chǎn)品中較多采用。在新型智能斷路器中，則采用磁通變換器做脫扣執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其消耗功率小，動作速度快，體積重量也小，工作可靠。

所謂磁通變換器，是一種類似于極化繼電器工作原理的電磁系統(tǒng)。當(dāng)斷路器處于正常合閘位置時(shí)，磁通變換器的鐵芯被永久磁鋼的吸力吸住。當(dāng)出現(xiàn)過電流時(shí)，通過傳感器至微處理器處理過的信號使線圈有電流流過，提供一個(gè)反向磁通，抵消了永久磁鋼的吸力，鐵芯在反作用彈簧作用下彈出，推動機(jī)構(gòu)的脫扣從而分?jǐn)鄶嗦菲?。由于造成反向磁通的電流極小，因而脫扣所需功率很小。

2、脫扣執(zhí)行原件

脫扣執(zhí)行元件包括主觸頭和滅弧室，輔助觸頭也是一種執(zhí)行元件。觸頭執(zhí)行接通和分?jǐn)嚯娐返娜蝿?wù)，滅弧室配合觸頭動作，幫助熄滅觸頭分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的電弧。觸頭系統(tǒng)有很多種類型，如單斷點(diǎn)觸頭、雙斷點(diǎn)觸頭（橋式觸頭、旋轉(zhuǎn)觸頭）、單片觸頭、并聯(lián)觸頭，以及對接觸頭和插入式觸頭，具體情況具體分析。滅弧室有柵片式和窄縫式等。交流斷路器多用柵片式，直流斷路器多用窄縫式。

3、傳遞原件

承擔(dān)力的傳遞和變換的部件，包括傳動機(jī)構(gòu)、自由脫扣機(jī)構(gòu)、主軸、牽引桿等。傳動機(jī)構(gòu)將人力或電力轉(zhuǎn)換為合閘力，使斷路器合閘。主軸將三相或三相加N相觸頭一道閉合或分?jǐn)?。自由脫扣機(jī)構(gòu)是低壓斷路器的一種特有性能，將傳動機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)之間的聯(lián)系變?yōu)槿嵝月?lián)系。當(dāng)自由脫扣機(jī)構(gòu)再扣時(shí)，傳動機(jī)構(gòu)特別是手動傳動機(jī)構(gòu)能直接帶動觸頭系統(tǒng)閉合；當(dāng)自由脫扣機(jī)構(gòu)脫扣時(shí)，則解脫了傳動機(jī)構(gòu)與觸頭系統(tǒng)之間的聯(lián)系，這時(shí)傳動機(jī)構(gòu)不能帶動觸頭系統(tǒng)閉合。

4、其它附件

構(gòu)成一臺完整的斷路器，還可有許多附件，比如輔助觸頭、二次接線端子、OK指示、隔板等以供用戶選擇。

塑殼斷路器和框架斷路器有什么本質(zhì)的區(qū)別？

斷路器可用來分配電能，其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考?。目前，已獲得了廣泛的應(yīng)用。斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器，和低壓斷路器，高低壓界線劃分比較模糊，一般將3kV以上的稱為高壓電器。配電系統(tǒng)包括變壓器和各種高低壓電器設(shè)備，低壓斷路器則是一種使用量大面廣的電器。

框架斷路器分段能力高且功能完善

塑殼斷路器采用塑料化結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是將斷路器外殼、框架采用塑料壓制而成，將觸頭、滅弧系統(tǒng)都放在絕緣小室中，防止相間短路，確保電弧向上噴出，保證觸頭系統(tǒng)可靠分?jǐn)?。而框架斷路器采用模塊化結(jié)構(gòu)，分為框架、觸頭滅弧系統(tǒng)、手動操作機(jī)構(gòu)、電動操作機(jī)構(gòu)、智能型控制器以及抽屜座等部分。每個(gè)部分都成為一個(gè)完整獨(dú)立的部件，組裝時(shí)只需1-2個(gè)螺釘即可將其固定，拆裝十分方便有利于檢修維護(hù)。

塑殼斷路器產(chǎn)品種類繁多，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作容易，功能比較簡單，一般配置過流脫扣器和瞬時(shí)脫扣器，框架斷路器則功能完善，特別是近年來單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，框架斷路器向著高性能、易維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

在額定電流上，塑殼斷路器一般為630A(一些新產(chǎn)品可達(dá)到1600A)以下，而框架斷路器的額定電流要大很多，一般為630A-6300A(比如我們公司生產(chǎn)的DW15,DW16和DW17系列框架斷路器都達(dá)到了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn))。另外在分段能力上，框架斷路器要比塑殼斷路器高。

在實(shí)際應(yīng)用中，800A以上的回路或分段能力要求特別高的回路或需要功能較多的回路應(yīng)該采用框架斷路器，630A以下的回路，一般使用塑殼斷路器。


塑殼斷路器適用于做支路保護(hù)開關(guān)

框架斷路器的所有零件都裝在一個(gè)絕緣的金屬框架內(nèi)，常為開啟式，可裝設(shè)多種附件，更換觸頭和部件較為方便，多用在電源端總開關(guān)。過電流脫扣器有電磁式，電子式和智能式脫扣器等幾種。斷路器具有長延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)及接地故障四段保護(hù)，每種保護(hù)整定值均根據(jù)其殼架等級在一定范圍內(nèi)調(diào)整。手動及電動操作均有，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，目前部分智能型斷路器具有區(qū)域選擇連鎖功能，充分保證了動作的靈敏性和選擇性。

塑殼斷路器是接地線端子外觸頭、滅弧室、脫扣器和操作機(jī)構(gòu)等都裝在一個(gè)塑料外殼內(nèi)，一般不考慮維修，適用于作支路的保護(hù)開關(guān)，過電流脫扣器有電磁式和電子式兩種，一般電磁式塑殼斷路器為非選擇性斷路器，僅有長延時(shí)及瞬時(shí)兩種保護(hù)方式，電子式塑殼斷路器有長延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)和接地故障四種保護(hù)功能。部分電子式塑殼斷路器新推出的產(chǎn)品還帶有區(qū)域選擇性連鎖功能。大多數(shù)塑殼斷路器為手動操作，也有部分帶電動機(jī)操作。

框架斷路器多作為配電系統(tǒng)的主開關(guān)

框架斷路器一般也被稱作開啟式斷路器或者萬能式斷路器，有手操作，械桿操動，儲能式，非儲能式以及電動式等操作形式。按安裝方式可分為固定式和抽屜式兩種，固定式外殼采用金屬材料，外型尺寸較大，防護(hù)等級較低。抽屜式則采用工程塑料外殼，結(jié)構(gòu)較為緊湊，防護(hù)等級高，檢修方便。按保護(hù)特性分，框架斷路器可分為非選擇性(A類)和選擇性(B類)，B類斷路器多采用電子式過電流脫扣器，具有長延時(shí)，短延時(shí)和瞬時(shí)動作保護(hù)三段保護(hù)特性。智能型框架斷路器內(nèi)置單片機(jī)，具有顯示，報(bào)警，自檢和通信功能?？膳c工控機(jī)組成監(jiān)控系統(tǒng)，框架斷路器的最大特點(diǎn)是容量大，極限分段能力高和足夠的短時(shí)耐受電流，如DW17型斷路器的額定電流高達(dá)5000A，額定短時(shí)耐受電流高達(dá)100KA，這使得框架斷路器有很好的選擇性和穩(wěn)定性。

正是由于這些優(yōu)秀的特點(diǎn)，使得框架斷路器的價(jià)格較高，多用于低壓配電系統(tǒng)的主開關(guān)，以及重要的，負(fù)載較大的主干線和大型電動機(jī)的保護(hù)。

塑殼斷路器也被成為裝置式斷路器，所有的零件都密封于外殼中，輔助觸點(diǎn)，欠電壓脫扣器以及分勵(lì)脫扣器等多采用模塊化。由于結(jié)構(gòu)非常緊湊，塑殼斷路器基本無法檢修。其多采用手動操作，大容量可選擇電動分合。由于電子式過電流脫扣器的應(yīng)用，塑殼斷路器也可分為A類和B類兩種，B類具有良好的三段保護(hù)特性，但由于價(jià)格因素，采用電磁式脫扣器的A類產(chǎn)品的市場占有率更高。

塑殼斷路器的特點(diǎn)是體積小，接觸防護(hù)好，安裝適用方便且價(jià)格便宜。但與框架斷路器相比，其容量小，短路分段能力低，選擇性和耐受能路差，智能化方面也略顯不足。雖然近年來，新型的塑殼斷路器容量已經(jīng)做到了很高，但由于結(jié)構(gòu)上的不足，短時(shí)耐受能力依然無法得到大幅改善，選擇塑殼斷路器時(shí)必須注意這個(gè)問題。