(一)概述低壓斷路器是低壓開關(guān)電路中性能最完善的設(shè)備，它具有過載、短路和欠壓保護(hù)，可用在不頻繁操作的電路中。其通斷容量大，是交直流配電系統(tǒng)中的主要保護(hù)電器。低壓斷路器又稱自動(dòng)開關(guān)或自動(dòng)空氣開關(guān)。低壓斷路器的滅弧介質(zhì)一般是空氣，近年來利用真空或SF6氣體作為滅弧介質(zhì)的斷路器也得到很大的發(fā)展，其體積和通斷容量都有很大的改善。
低壓斷路器的分類如下:(1)按結(jié)構(gòu)可分為框架式(又稱萬能式)和裝置式(又稱塑殼式)兩種。(2)按動(dòng)作速度可分為一般型和快速型。快速型又稱限流型，可使其短路電流還未達(dá)到預(yù)期值時(shí)就被分?jǐn)唷?/span>(3)按用途可分為配電型、電動(dòng)機(jī)保護(hù)型、漏電保護(hù)型、導(dǎo)線保護(hù)型及滅磁開關(guān)。(4)按安裝方式可分為固定式、插入式、抽屜式等。(5)按使用類別的不同可分為A類(非選擇型)和B類(選擇型)。(6)按操作方式可分為人力操作和儲能操作。(7)按極數(shù)可分為單極、雙極、三極。(二)低壓斷路器的結(jié)構(gòu)與工作原理
低壓斷路器由通斷元件(觸頭和滅弧裝置)、
感應(yīng)元件(脫扣元件)、傳遞元件(自由脫扣機(jī)構(gòu)和操動(dòng)機(jī)構(gòu))組成。
圖6-10為低壓斷路器的工作原理圖：
斷路器分合閘的關(guān)鍵是鉤桿3和搭鉤4是否鉤合，
若脫開，鉤桿3在分閘彈簧12作用下帶動(dòng)斷路器觸頭分閘。
造成鉤桿3和搭鉤4脫開的原因，
是脫扣線圈5和8因吸力的改變而動(dòng)作。
圖6-10低壓斷路器的工作原理圖
1一主觸頭;2一輔助觸點(diǎn);3一鉤桿;
4一搭鉤;5一過電流脫扣器線圈6一過電流脫扣器銜鐵;
7一彈簧;8一失壓脫扣器線圈;9一失壓脫扣器銜鐵;
10一彈簧;11一分閘按鈕;12一分閘彈簧
在過載時(shí)，線圈5產(chǎn)生的吸力大于彈簧7的拉力，使銜鐵6向右旋轉(zhuǎn)，將鉤桿3和搭鉤4頂脫開，達(dá)到分閘的目的。當(dāng)電壓低于一定值時(shí)，線圈8產(chǎn)生的吸力小于彈簧10的拉力，銜鐵9將搭鉤4從鉤桿3中頂脫，斷路器分閘而達(dá)到欠壓保護(hù)目的。調(diào)整彈簧的拉力大小，可調(diào)整過流、欠壓保護(hù)的動(dòng)作值。(三)低壓斷路器的主要元件
1.觸頭低壓斷路器是一種保護(hù)電器，其通斷電流大。因此，觸頭的導(dǎo)電性能要好，接觸電阻小，散熱性好，并具有抗熔焊、耐磨及有足夠的動(dòng)、熱穩(wěn)定性能。額定電流在1000A以上的觸頭，除有主觸頭 (常用銀鎳一銀石墨材料)外，還有滅弧頭(材料是銅鎢或銅碳合金)。合閘時(shí)，先合滅弧觸頭后合主觸頭;分閘時(shí)則相反。對2500A或4000A的產(chǎn)品，每相觸頭還要分為對應(yīng)的兩個(gè)或三個(gè)。對于每相只有一對觸頭的產(chǎn)品，則要求觸頭在合閘過程中，其前端先接觸，然后逐漸移到后端，分閘過程則相反。請注意，低壓斷路器的觸頭不能隨便拆卸，否則會影響觸頭的電氣性能和機(jī)械性能。2.滅弧裝置低壓斷路器的分?jǐn)嗄芰?qiáng)，除了對觸頭有要求外，對滅弧裝置要求滅弧能力和絕緣性能要好，并有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和熱容量。塑殼式斷路器的滅弧裝置采用鐵柵片,滅弧室壁多用鋼紙板制造。因鋼紙板不僅耐高溫而且在電弧作用下能產(chǎn)生氣體有利于滅弧。另外，其頂端多孔絕緣封板或鋼絲網(wǎng)可用來吸收電弧能量，并可縮小噴弧距離。萬能式斷路器滅弧裝置也采用鐵柵片式，但滅弧室壁現(xiàn)已改用三聚氰胺玻璃塑料壓制，其機(jī)械強(qiáng)度高、不易碎。滅弧室上方的滅焰柵片也可縮小噴弧距離。3.脫扣器低壓斷路器的脫扣器，是用來接受操作命令，或電路在非正常情況下以機(jī)械動(dòng)作或觸發(fā)電路方式，使斷路器跳閘的部件。脫扣器有電磁過流脫扣器、欠壓脫扣器、分勵(lì)脫扣器和熱脫扣器，以及近幾年出現(xiàn)的半導(dǎo)體脫扣器和微處理脫扣器等。斷路器根據(jù)需要可裝設(shè)對應(yīng)的脫扣器。4.自由脫扣機(jī)構(gòu)低壓斷路器必須具有自由脫扣的性能。所謂自由脫扣，是指斷路器處于合閘狀態(tài)；或在合閘過程中發(fā)生了短路故障,脫扣器都應(yīng)能作用于脫扣機(jī)構(gòu)而使斷路器自動(dòng)跳閘。也就是說，自由脫扣的性能由自由脫扣機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。圖6-11為自由脫扣機(jī)構(gòu)的原理示意圖。
圖6-11自由脫扣機(jī)構(gòu)的原理示意圖(a)預(yù)備合閘;(b)合閘; (c)自動(dòng)跳閘1一操動(dòng)手柄;2一靜主觸頭;3一動(dòng)主觸頭;4一跳閘線圈;5一沖擊桿;6一連桿;7、8、9一較鏈圖 6-11(a)是斷路器處于斷開位置，即預(yù)備合閘位置。較鏈9稍低于較鏈7和8的連接直線。合閘時(shí)，由于較鏈9為一“死點(diǎn)”，故只要反時(shí)針推動(dòng)手柄1，就可使主觸頭2、3接通斷路器便合閘。如圖6-11(b)所示：分閘操作時(shí)，跳閘線圈4通電，使沖擊桿5向上沖擊較鏈9，則較鏈9的位置高于較鏈7和8的連線，從而使對應(yīng)連桿6向上折，在跳閘彈簧力作用下，斷路器跳閘，如圖 6-11(c)所示。若要斷路器再接通，必須順時(shí)針拉動(dòng)手柄1到圖6-11(a)位置。自由脫扣的關(guān)鍵，就是因跳閘線圈通電動(dòng)作，使沖擊桿5上頂破壞了“死點(diǎn)”位置或“死點(diǎn)”的消失，使斷路器合了閘也要分閘或在合閘過程中合不上閘。
