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什么是斷路器

斷路器是一種電氣開關，用于保護電路免因過流/過載或短路而造成損壞。斷路器的基本功能是在保護繼電器檢測到故障時斷開電流。

斷路器分類

斷路器一般分為微型斷路器（又叫小型斷路器）、塑殼斷路器（又叫裝置斷路器）和框架斷路器（又叫空氣斷路器）。

斷路器過流、過載和短路的區別

過流

NEC將過流定義為任何電流超出設備額定電流或導體載流能力的情形。過流可由過載、短路、起弧或接地故障所致。過流可造成火災、導體絕緣受損以及設備損壞等后果。

過載

根據NEC的定義，過載是指設備在超出正常滿負荷額定值的狀態下運行或導體超出額定電流，如果這種情形持續足夠長的時間，就會導致損壞或危險過熱。過載不是短路、接地或起弧故障。

短路

短路是一種過流現象，是指電流大大超出電路正常滿載電流的情形。此外，顧名思義，發生短路時，電路會失去正常的載流路徑，導致負載周圍發生短接，電流直接返回到電源。短路是一種過電流現象，而非過載現象。

斷路器與保險絲

常見的OCPD包括斷路器和保險絲。雖然保險絲和斷路器的用途相同，但二者有著根本的差別，在為設備和人員選擇保護裝置時，必須了解二者的不同之處。

保險絲

• 保險絲在中斷過流事件后必須予以更換。

• 初始成本低

• 無需維護

• 發生過流時只能通過熔斷提供保護

• 不具備可選保護功能

斷路器

• 可在中斷過流事件后進行重置

• 初始成本較高

• 需要維護

• 可選保護功能（即接地故障）

斷路器的組件

盡管中低壓斷路器會根據特定的電流、電壓和應用采用專門的設計，不過，有五種主要組件在各種不同類型的斷路器上是通用的。

斷路器的五種通用組件

斷路器的五種通用組件為：

1. 框架 - 用來保護斷路器的內部部件免受外部因素的影響

2. 操作機構 - 用來打開和閉合斷路器

3. 觸點 - 閉合時允許電流流經斷路器。

4. 滅弧器 - 用于在斷路器中斷故障時將電弧熄滅。

5. 脫扣器 - 用于在過載時間較長或短路時打開操作機構。

已標明組件的塑殼斷路器

框架 - 斷路器組件

斷路器框架用于為斷路器提供所需的剛度和強度，以確保成功完成中斷過程并達到所需的中斷額定值。它能夠絕緣和隔離電流，以在使用或操作過程中保護人員和設備的安全。  框架可由金屬或塑殼絕緣材料制成。

金屬框架

金屬框架由精密加工的金屬件組裝而成，這些金屬件通過螺栓連接和焊接組裝成框架。伊頓提供帶有金屬框架的低壓電源斷路器和中壓真空斷路器。

塑殼絕緣框架（塑殼）

塑殼框架由玻璃聚酯或熱固復合樹脂等堅固的絕緣材料制成（塑料框架）。伊頓提供帶有塑殼框架的微型斷路器、塑殼斷路器、絕緣塑殼斷路器以及低壓電源斷路器。

操作機構 - 斷路器組件

有兩種類型的操作機構：過肘節式和兩步蓄能式。

過肘節

操作機構用于打開和閉合斷路器。這種過肘節式操作機構屬于速通速斷型，也就是說觸點的打開或閉合速度與手柄的移動速度無關。

除了指示斷路器是打開還是閉合外，這種操作機構的手柄還可在斷路器是在手柄移至“打開”和“關閉”之間的中間位置而跳闡時給出指示。

伊頓的住宅斷路器、微型斷路器和塑殼斷路器均采用了切換式操作機構。

兩步蓄能

如閉合斷路器和需要快速閉合斷路器時需要用到大量能量，我們會采用兩步蓄能式操作機構。這種機構的主要優點是能夠快速重新閉合和安全。它通過在單獨的閉合彈簧中蓄存能量，能夠快速地再次閉合，并通過遠程對彈簧施加能量來保障安全。

這種兩步式蓄能過程旨在讓閉合彈簧提前蓄能，并在閉合斷路器時釋放能量。它采用了單獨的打開和閉合彈簧。這一點非常重要，因為這種設計允許閉合彈簧獨立于打開過程進行蓄能。因此可實現打開 - 閉合 - 打開的工作循環。閉合彈簧可通過蓄能手柄手動蓄能（或再蓄能），或者通過電機以電動方式蓄能（或再蓄能）。電機可以遠程操作，為操作員提供最大的安全保護。

觸點 - 斷路器組件

觸點位于滅弧室（低壓斷路器中）和真空滅弧室（中壓真空斷路器中）。

觸點總成由可移動觸點、可移動觸點臂、固定觸點和固定導體組成。

當斷路器打開或關閉時時，固定觸點會移動以閉合（接通）或打開（斷開）電路。觸點的設計可在兩種故障狀況下提供保護

1. 過流（熱過載）

2. 短路（磁性）

滅弧器 - 斷路器組件

電弧是指電流跨過兩個觸點之間的間隙進行放電的現象。 滅弧器是斷路器上用于在觸點打開時熄滅電弧的組件。我們無法阻止電弧的形成，所以斷路器的設計必須能夠控制電弧。

電氣行業采用的電弧控制方法共有六種：

1. 滅弧室法

2. 真空滅弧室法

3. SF6法

4. 盡可能減少油量法

5. 磁性線圈法

6. 氣吹法

什么是閃弧

當斷路器的觸點因電流超過正常值而斷開時會形成電弧。斷路器必須要快速、高效地處理起弧狀況。斷路器控制電弧的能力對于其短路中斷功能至關重要

脫扣器 - 斷路器組件

脫扣器用于在發生長時間的過載或短路故障時（比如熱過載、短路電流和特種故障）脫開或打開操作機構。為實現此功能，提供了一個機電或固態脫扣器。

機電脫扣器

機電脫扣器利用雙金屬和電磁鐵提供過載和短路保護，但不提供任何特殊保護，比如接地故障。此類脫扣器常用于低壓斷路器。

電子脫扣器

電子脫扣器可提供熱磁脫扣器所不能提供的編程、監控、診斷、通信系統協調和測試等功能。