断路器的结构、原理、使用以及低压断路器的选用原则

低压断路器俗称自动开关或空气开关，用于低压配电电路中不频繁的通断控制。在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动分断故障电路，是一种控制兼保护电器。

断路器的种类繁多，按其用途和结构特点可分为DW型框架式断路器、DZ型塑料外壳式断路器、DS型直流快速断路器和DWX型、DWZ型限流式断路器等。

框架式断路器主要用作配电线路的保护开关，而塑料外壳式断路器除可用作配电线路的保护开关外，还可用作电动机、照明电路及电热电路的控制开关。

下面以塑壳断路器为例简单介绍断路器的结构、工作原理、使用与选用方法。

断路器主要由3个基本部分组成，即触头、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1-8是断路器工作原理示意图及图形符号。

断路器开关是靠操作机构手动或电动合闸的，触头闭合后，自由脱扣机构将触头锁在合闸位置上。

当电路发生上述故障时，通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作，自动跳闸以实现保护作用。

分励脱扣器则作为远距离控制分断电路之用。

热脱扣器用于线路的过负荷保护，工作原理和热继电器相同。

失压（欠电压）脱扣器用于失压保护，如图1-8所示，失压脱扣器的线圈直接接在电源上，处于吸合状态，断路器可以正常合闸；当停电或电压很低时，失压脱扣器的吸力小于弹簧的反力，弹簧使动铁心向上使挂钩脱扣，实现短路器的跳闸功能。

分励脱扣器用于远方跳闸，当在远方按下按钮时，分励脱扣器得电产生电磁力，使其脱扣跳闸。

不同断路器的保护是不同的，使用时应根据需要选用。在图形符号中也可以标注其保护方式，如图1-8所示，断路器图形符号中标注了失压、过负荷、过电流3种保护方式。

断路器的工作条件

周围空气温度：周围空气温度上限+40℃；○周围空气温度下限-5℃；周围空气温度24h的平均值不超过+35℃。

海拔：安装地点的海拔不超过2000m。

大气条件：大气相对湿度在周围空气温度为+40℃时不超过50%；在较底温度下可以有较高的相对湿度；最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度+25℃，并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。

污染等级：污染等级为3级。

控制回路：

1、应能监视控制回路保护装置及其跳、合闸回路的完好性，以保证断路器的正常工作；

2、应能指示断路器正常合闸和分闸的位置状态，并在自动合闸和自动跳闸时有明显的指示信号；

3、合闸和跳闸完成后，应能使命令脉冲解除，即能切断合闸或跳闸的电源；

4、在无机械防跳装置时，应加装电气防跳装置；

5、断路器的事故跳闸信号回路，应按“不对应原理”接线；

6、对有可能出现不正常工作状态或故障的设备，应装设预告信号；

7、弹簧操作机构、手动操作机构的电源可为直流或交流，电磁操作机构的电源要求用直流

低压断路器的选择原则

低压断路器的选择应从以下几方面考虑：

（1）断路器类型的选择：

应根据使用场合和保护要求来选择。如一般选用塑壳式；

短路电流很大时选用限流型；

额定电流比较大或有选择性保护要求时选用框架式；

控制和保护含有半导体器件的直流电路时应选用直流快速断路器等。

（2）断路器额定电压、额定电流应大于或等于线路、设备的正常工作电压、工作电流。

（3）断路器极限通断能力大于或等于电路最大短路电流。

（4）欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。

（5）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。