低压断路器培训知识 

低压断路器培训知识

一、低压电器介绍

电器分为高压电器和低压电器。低压电器一般是指在交流50Hz、额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品

低压电器是构成控制系统最常用的器件，了解它的分类、作用和用途，对设计、分析和维护控制系统都是十分必要的

1、电器的分类

电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异，工作原理也各有不同。电器有多种分类方法：按工作电压的等级可分为高压电器和低压电器；按动作原理可分为手动电器和自动电器；按工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器；按用途可分为以下几类。

1) 配电电器

配电电器主要用于供、配电系统中，进行电能输送和分配。这类电器有刀开关、自动开关、隔离开关、转换开关以及熔断器等。对这类电器的主要技术要求是分断能力强，限流效果好，动稳定及热稳定性能好。

2) 控制电器

控制电器主要用于各种控制电路和控制系统。这类电器有接触器、继电器、转换开关、电磁阀等。对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，操作频率要高，电器和机械寿命要长。

3) 主令电器

主令电器主要用于发送控制指令。这类电器有按钮、主令开关、行程开关和万能转换开关等。对这类电器的主要技术要求是操作频率要高，抗冲击，电器和机械寿命要长。

4) 保护电器

保护电器主要用于对电路和电气设备进行安全保护。这类低压电器有熔断器、热继电器、安全继电器、电压继电器、电流继电器和避雷器等。对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，反应要灵敏，可靠性要高。

5) 执行电器

执行电器主要用于执行某种动作和传动功能。这类低压电器有电磁铁、电磁离合器等。 随着电子技术和计算机技术的进步，近几年又出现了利用集成电路或电子元件构成的电子式电器，利用单片机构成的智能化电器，以及可直接与现场总线连接的具有通信功能的电器。

2、电器的作用

电器是构成控制系统的最基本元件，它的性能将直接影响控制系统能否正常工作。电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变系统的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。它的工作过程是将一些电量信号或非电信号转变为非通即断的开关信号或随信号变化的模拟量信号，实现对被控对象的控制。电器的主要作用如下。

(1) 控制作用。如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。

(2) 保护作用。能根据设备的特点，对设备、环境以及人身安全实行自动保护，如电动机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。

(3) 测量作用。利用仪表及与之相适应的电器，对设备、电网或其他非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、压力等 (4) 调节作用。低压电器可对一些电量和非

电量进行调整，以满足用户的要求，如电动机速度的调节、柴油机油门的调整、房间温度和湿度的调节、光照度的自动调节等。

(5) 指示作用。利用电器的控制、保护等功能，显示检测出的设备运行状况与电气电路工作情况。

(6) 转换作用。在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行。以实现功能切换，如被控装置操作的手动与自动的转换、供电系统的市电与自备电源的切换等。

现在我们着重讲低压断路器

一、 断路器概念

低压断路器

1、是指低压电力系统中的主要电器设备之一。低压断路器可在正常负荷下接通或断开电路，当电路中发生短路故障或过载时，低压断路器可自动掉闸电路起到保护气线路和电气设备的作用，并可防止事故范围扩大。

2、能够接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在所规定的非正常电路如过载、短路，特别是短路下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器

二、 分类

1、 低压断路器从它的结构、用途和具备功能分为万能式断路器（air circuit breaker简称ACB）、塑壳式断路器（molded case circuit breaker简称MCCB）、小型断路器（Miniature Circuit Breaker简称MCB），其中ACB、MCCB在正常情况下作为不频繁合分电路或者启动、停止电机，当线路或者电机发生过载、短路或者欠压等故障时能够自动切断电路，给予保护。 2、 根据保护的对象不同，断路器又分为

1） 配电保护型；保护电源和电气线路（电线、电缆和变压器）主要是ACB和MCCB 2） 电动机保护性：专作电动机不频繁启动、运行中分断，以及在电动机发生过载、

短路、欠电压时的保护，一般它所保护的电机功率在200KW及以下。主要是ACB和MCCB

3） 家用机类似用途保护型：电路末端的照明、家用电器的保护。主要是MCB 4） 剩余电流保护型：有不带过流保护和带过流保护主要是漏电断路器 3、 使用类别分：A类没有短时耐受电流，B类有短时耐受电流。 4、 按选择性保护分：选择性和非选择性（保护的方式不同来定） 5、 按安装方分：固定式和抽屉式（抽出式）

6、 按接线方式分：板前接线、板后接线、插入式接线、抽出式接线、导轨式接线。 7、 按级数分类：单级(1P、1PN)、二级（2P、1P+N）、三级（3P）、四级（4P）4极的形

式有A、B、C、D四种形式：

1）A：四极不带过电流脱扣器，且不与其它3极一起通断； 2）B：四极不带过电流脱扣器，且与其它3极一起通断； 3）C：四极带过电流脱扣器，且不与其它3极一起通断； 4）D：四极带过电流脱扣器，且与其它3极一起通断； 8、 按操作方式分：手动、电动

9、 按脱扣器方式分：仅有瞬时动作脱扣器（电磁脱扣器）、热动+电磁脱扣器（复式）、

全电磁型脱扣器（液压式）、电子脱扣器、智能脱扣器（有CPU可实现四遥）

三、 结构

无论是万能式、塑壳式或者小型断路器，其本体的结构都是基本相同，所不同的是尺寸大小和零部件的形状不同罢了

1、 塑壳断路器的结果由七个部分组成

1） 过载脱扣器：热动式和电磁式 2） 短路脱扣器：是一种电磁铁机构

3） 灭弧装置：吸引开断大电流时产生的电弧，使长弧被分割成短弧，通过灭弧栅

的冷却，使弧柱极大降温，去游离效果大增，电弧电压上升，最终熄灭电弧 4） 触头：动触头和静触头，用来分合电路，遇线路或者设备发生过载或者短路时，

触头被打开，动、静触头间产生电弧被拉长，然后进入灭弧室，因此触头要求具有导电性、耐电弧性、耐磨性能良好的银合金材料制作

5） 带自由脱扣器的操作机构：用来手动操作触头的合、分，在出现过载、短路拾

可以自由脱扣（此时与手柄的操作无关）

6） 外壳：用来容装其他零部件（导电体、保护元件、操作机构、灭弧装置），有绝

缘和机械强度要求，保证断路器操作时不发生任何危险

7） 接线端子：大多数用铜或者黄铜材料制成（镀锡或者镀银）用来作进出线用

2、 万能式（框架）断路器

路器的特点是有一个钢制框架，所有部件包括触头系统、灭弧室、自由脱扣机构、电动传动机构、过电流脱扣器或者电子脱扣器、分励脱扣器、欠压脱扣器、辅助开关、二次接线座等。都安装在框架内，导电部分加以绝缘。这种断路器多种变化方式，如多种操动方式（电动、手动）多种保护方式(过载、短路短延时、短路瞬时、单相接地故障、欠压保护等)、多种接线方式和用途以及不用数量的辅助触头。其部件多数设计可以拆卸，便于安装和制作，所以顾名思义叫万能式

3、 剩余电流动作断路器

塑壳断路器上增加一个剩余电流保护器部件，漏电器有热磁式和电子式2种，相比而言电子式漏电器具有体积小、精度高、灵敏度高的优点，但其抗干扰能力较差。目前电子式漏电保护器占据主流，当漏电电流达到整定值时，执行电路接收零序电流互感器二次侧的感应电压信号，驱动转换触点输出漏电保护信号，使脱扣器动作切断电源。

开关的整定漏电脱扣电流为30mA、上一级支路开关的整定值为300mA。起火危险性大的电弧性短路难以被短路保护有效切断，而漏电器可以可靠的断开接地故障，防止人身触电和相地短路故障的发生。 4、 小型断路器

适用于交流50/60Hz额定电压230/400V，额定电流至63A线路的过载和短路保护之用，也可以在正常情况下作为线路的不频繁操作转换之用。 小型断路器主要用于工业、商业、高层和民用住宅等各种场所。

小型断路器的脱扣特性 1、B特性（3～5In）：主要应用于照明，阻性负荷和低感配电系统中； 2、C特性（5～10In）：主要应用于感性负荷和高感照明系统的线路保护（配 电保护）；

3、D特性（10～20In）：主要应用于高感性负荷和有较大冲击电流产生的 配电系统主要用于保护电动机及变压器；

四、 工作原理

断路器用作合、分电路时，依靠扳动其手柄或者采用电动操作机构使动、静触头闭合或

断开。

1） 热磁型动作原理

2） 电子型脱扣器

五、 产品使用范围、条件、技术参数

1、断路器选型使用范围及其特点

断路器使用空气温度为-5℃至40℃，平均值不超过35℃。安装地点在海拔不超过2000m，无爆炸危险的介质中和没有雨雪侵袭环境中。

1）能式断路器一般都具有可维修的特点，产品容量较大，有较多结构变化，有较高的电气可靠性，与不同的脱扣系统组合可产生不同的保护特性，一般做总开关用，它广泛应用于工矿企业变配电站，作为接通和断开正常工作电流以不频繁的电路转换。

2）塑料外壳式断路器与万能式断路器比较具有结构紧凑，体积小，操作简便，具封闭型外壳使用较为安全等优点。这种断路器大多是非选择型的，广泛用于配电线路，作为小容量发电机的保护和配电用，也被用于不频繁地启动和分断电动机，以及用于各种大型建筑（如宾馆、大楼、机场、车站、码头等）的照明电路。

3）漏电断路器是为防止低压电网中发生身触电或伤害，漏电火灾等，使人或设备能够迅速切断故障电路，主要用于支路电路保护或家用或工业企业用

2、低压断路器主要技术参数

1）额定电压（Ue)

常用交流：220V、380V、660V、1140V

常用直流：110V、240V、440V、750V、850V、1000V 2）额定电流（In): 常用电流：30A、40A、63A、100A、160A、200A、400A、630A、1000A、1250A、1600A、3200A、4000A、5000A、6300A

3）壳架等级额定电流（Inm):代表产品外形的大小，此产品最大额定电流表示，外形宽度随极数改变，

4）频率:50Hz、60Hz 5）保护特性

a过电流保护特性 b欠电压保护特性 c漏电保护特性

在输出短路或过载时对电源或负载进行的保护，即为过电流保护，简称过流保护。 对所有的电器设备而言，都有一个额定电压，但在实际中，不能完全保证在额定电压下工作，是在额定电压附近的一个范围，一般要求在±15%。为了保护电器设备和工艺质量，如果低于－15%这个电压，就是“欠压”，当工作电压下降到这个电压以下，保护动作，切断电源。相反，如果高于＋15%这个电压，就是“过压”，保护也动作切断电源。在不同场合使用的电器，这个电压要求略有不同，但保护原理是一致的。

框架电流范围630A～6300A，主要用于低压配电系统的进线、母联及其它大电流回路的关合。

塑壳断路器：框架电流范围80A～1250A，主要用于低压配电系统的进出线、电动机保护。

小型断路器：额定电流范围1A～125A，主要用于建筑物和用电设备的终端配电箱内。

3、主要技术参数

1）额定电压:Ue(V):在规定条件下保证电器正常工作的电压值，与额定电流组合共同确定电器的用途，与相应的试验、通断能力和使用类别有关。一般指线电压。