一 : 断路器是什么 断路器工作原理
提起断路器，很多人并不会感到陌生，但是若真要让你对它的细节说出个所以然来，并准确地回答出断路器是什么，还是让不少人一头雾水。今天，小编就为大家讲讲断路器是什么。
断路器是什么
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。
断路器正常操作故障保护使断路器处于分断位置时相线，中性线都处在断开状态，避免中性线故障时带电。在进行接通和分断操作时，中性线接通优先，分断滞后。具有短路限流功能，额定短路分断能力高。具有过载保护短路漏电及电压保护装置，保护功能齐全，接线方便可靠。
断路器工作原理
断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。
当短路时，大电流（一般10至12倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短）。
有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。
断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。
吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。
看完小编对断路器是什么的介绍，你是否对这一产品类别有了一个全面的了解呢？家居生活知识的拓宽需要日积月累，希望小编的讲解能为大家学到更多相关知识带来指引。
二 : 真空断路器工作原理和应用
真空断路器工作原理
断路器（空气开关）常识简介
断路器，又称空气开关，也称自动开关，低压断路器。［www.61k.com）原理是：当工作电流超过额定电流、短路、失压等情况下，自动切断电路。 目前，家庭总开关常见的有闸刀开关配瓷插保险（已被淘汰）或空气开关（带漏电保护的小型断路器）。目前家庭使用DZ系列的空气开关，常见的有以下型号/规格： C16、 C25、C32、C40、C60、C80、C100、C120等规格，其中C表示脱扣电流，即起跳电流，例如C32表示起跳电流为32安，一般安装6500W热水器要用C32，安装7500W、8500W热水器要用C40的空开。
真空断路器工作原理与其他断路器相比之是灭弧介质不同罢了，真空不存在导电介质，使电弧快速熄灭，因此该断路器的动静触头之间的间距很少。该断路器一般用于电压等级相对低的厂用电配置中！随着电力系统的迅猛发展， 10KV 真空断路器在我国已经大批量地生产和使用。对于检修人员来说，提高对真空断路器的认识，加强维护保养，使其安全运行，成了一个迫在眉睫的问题。本文以 ZW27 — 12 为例，简要说明真空断路器的原理与维修。
一、真空的绝缘特性
真空具有很强的绝缘特性，在真空断路器中，气体非常稀薄，气体分子的自由行程相对较大，发生相互碰撞的几率很小，因此，碰撞游离不是真空间隙击穿的主要原因，而在高强电场作用下由电极析出的金属质点才是引起绝缘破坏的主要因素。 真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小，电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间隙（ 2—3 毫米）情况下，有比高压力空气与SF6 气体高的绝缘特性，这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。
电极材料对击穿电压的影响主要表现在材料的机械强度（抗拉强度）和金属材料的熔点上。抗拉强度和熔点越高，电极在真空下的绝缘强度越高。
实验表明，真空度越高，气体间隙的击穿电压越高，但在 10-4 托以上，就基本保持不变了，所以，要保持真空灭弧室的绝缘强度，其真空度应不低于 10-4托。
二、真空中电弧的形成与熄灭
真空电弧和我们以前学习的气体电弧放电现象有很大的差别，气体的游离现象不是产生电弧的主要因素，真空电弧放电是在触头电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。同时，开断电流的大小不同，电弧表现的特点也不同。我们一般把它分为小电流真空电弧和大电流真空电弧。
1、小电流真空电弧
触头在真空中开断时，产生电流和能量十分集聚的阴极斑点，从阴极斑点上大量地蒸发金属蒸汽，其中的金属原子和带电质点的密度都很高，电弧就在其中燃烧。同时，弧柱内的金属蒸汽和带电质点不断地向外扩散，电极也不断的蒸发新的质点来补充。在电流过零时，电弧的能量减小，电极的温度下降，蒸发作用减少，弧柱内的质点密度降低，最后，在过零时阴极斑消失，电弧熄灭。
真空断路器 真空断路器工作原理和应用
有时，蒸发作用不能维持弧柱的扩散速度，电弧突然熄灭，发生截流现象。[www.61k.com)
2、大电流真空电弧
在触头断开大的电流时，电弧的能量增大，阳极也严重发热，形成很强的集聚型的弧柱。同时，电动力的作用也明显了，因此，对于大电流真空电弧，触头间的磁场分布就对电弧的稳定性和熄弧性能有决定性的影响。如果电流太大，超过了极限开断电流，就会造成开断失败。此时，触头发热严重，电流过零以后仍然蒸发，介质恢复困难，不能断开电流。
三、断路器的结构和工作原理
真空断路器的生产厂家比较多，型号也较繁杂。按使用条件分为户内（ ZNx—**）和户外（ZWx—**）两种类型。主要由框架部分，灭弧室部分(真空泡)，和操动机构部分组成。
断路器本体部分由导电回路，绝缘系统，密封件和壳体组成。整体结构为三相共箱式。其中导电回路由进出线导电杆，进出线绝缘支座，导电夹，软连接与真空灭弧室连接而成。
机构为电动储能，电动分合闸，同时具有手动功能。整个结构由合闸弹簧，储能系统，过流脱扣器，分合闸线圈，手动分合闸系统，辅助开关，储能指示等部件组成。 工作原理
真空断路器利用高真空中电流流过零点时，等离子体迅速扩散而熄灭电弧，完成切断电流的目的。
动作原理
真空断路器 真空断路器工作原理和应用
储能过程：当储能电机 14接通电源时，电机带动偏心轮转动，通过紧靠在偏心轮上的滚子10带动拐臂9及连板7摆动，推动储能棘爪6 摆动，使棘轮11 转动，当棘轮11 上的销与储能轴套32的板靠住以后，二者一起运动，使挂在储能轴套上32 上的合闸弹簧21 拉长。（www.61k.com）储能轴套32 由定位销13 固定，维持储能状态，同时，储能轴套32 上的拐臂推动行程开关5切断储能电机14 的电源，并且储能棘爪被抬起，与棘轮可靠脱离。
合闸操作过程：当机构接到合闸信号后（开关处于断开，已储能状态），合闸电磁铁 15 的铁心被吸向下运动，拉动定位件13 向逆时针方向转动，解除储能维持，合闸弹簧21 带动储能轴套32逆时针方向转动，其凸轮压动传动轴套 30，带动连板29及摇臂27 运动，使摇臂27 扣住半轴25，使机构处于合闸状态。此时，连锁装置28 锁住定位件，使定位牛不能逆时针方向转动，达到机构联销的目的，保证了机构在合闸位置不能合闸操作。
分闸操作过程：断路器合闸后，分闸电磁铁接到信号，铁芯吸合，分闸脱扣器 19 中的顶杆向上运动，使脱扣轴16 转动，带动顶杆18向上运动，顶动弯板26 并带动半轴25 向反时针方向转动。
半轴25 与摇臂27 解扣，在分闸弹簧的作用下，断路器完成分闸操作。
四、断路器的调试
开距与超行程断路器的开距与超行程的测量可以根据图三所示，在分合闸状态测量出的 X 值之差为断路器的开距，Y 值之差为断路器的超行程。调整的方法为放长或缩短绝缘操作杆3 或机构与主轴的连杆。
分合闸机构调整
1、摇臂 27 与半轴25 的扣接量为1.5~2.5mm,可以通过调整螺钉24 来实现。
2、传动轴套 30 转动最大角时，摇臂27 与半轴间要有1.5~2mm的间隙，以保证传动轴套回落到合闸位置时，摇臂27 能自动扣接到半轴 25 上，可以通过螺钉31 的调节来实现。
3、辅助开关 2的转换应准确可靠，可以通过调整辅助开关2的拐臂3位置及位杆4 的长短来实现。
4、在储能过程中，当棘爪到达最后一个齿的最高点时，应能保证储能轴套 32 上的拐臂使行程开关的触点可靠切换，切断电机电源，可以通过调整行程开关5 的上下前后位置来实现。
5、调整分闸合闸弹簧的预拉长度，保证断路器的可靠分合，且分合闸速度达到规定值。
五、断路器的控制回路
在我国的农网 35KV标准化变电站中，采用了控制母线和合闸母线分开的原则。 在短路器的辅助常闭接点与合闸线圈之间，把断路器储能行程开关的一对常开接点串联进控制回路。这样，在断路器未储能的情况下，将不能进行合闸操作。防止了在断路器未储能的情况下合闸，合闸回路保持，烧毁合闸线圈。
真空断路器 真空断路器工作原理和应用
同时，在接线的过程中，要注意储能行程开关接点中合闸母线与控制母线的极性要一致，防止出现在开关蓄能时，合闸回路的电弧击穿行程开关，造成控制保险的熔断或控制空气开关的掉闸。[www.61k.com)
这一点在综合自动化变电站上要特别注意。
六 、运行维护与检修试验
真空断路器的燃弧时间短，绝缘强度高，电气寿命也较高，触头的开距与行程小，操作的能量小，因此，机械寿命也较高。在日常的运行中，维护工作量很小，主要检查机构的运动部件磨损情况，紧固件有无松动，清除绝缘表面的灰尘，在活动部位注入一些润滑脂等。
在春检预防性试验中，对开关的直流电阻测试要与历史数据进行比较，发现问题及时处理更换，对断口的工频耐压试验，是检验真空泡是否漏气的有效方法。（户内真空断路器可以借鉴断开负荷时，真空泡内闪光的颜色来初步判断真空泡的真空度，颜色暗红时表明真空度降低，颜色淡蓝时，表明真空度良好）保护定植校验时，对断路器做低电压掉合闸试验，检验开关在母线故障状态时，电压降低时动作是否可靠。
真空断路器的发展与表现
一、专用真空断路器
面临极其不同的开断任务，新的专用断路器应运而生。如果用于发电机保护断路器的特大容量真空断路器（短路开断电流高达63～80kA及以上），标准型真空断路器（短路开断电流25～50kA），经济型真空断路器（16～25kA），频繁型真空断路器（如操作次数5～6万次），超频繁型真空断路器（如操作次数 10～15万次）。如西门子公司的3AH系列断路器就按使用场合划分为5种型号，其中3AH1和3AH3型为标准型，操作10000次，3AHZ型为频繁型，操作6万次，3AH4为超频繁型，操作12万次，3AH5型为经济型，价格便宜。
二、低过电压型真空断路器
众所周知，真空断路器因截流会引起截流过电压，特别在开断小的感性负截如电动机时，一般情况下，为限制过电压而给真空断路器配过电压吸收装置如Sic?RC 路，ZnO避雷器等，这使断路器结构庞大且复杂化，而且有的限制过电压不理想。
四、主要优点
EA9R漏电保护断路器，为预拼装式漏电保护断路器（断路器+漏电附件），是最大限度地避免了误拼装漏电附件的风险。可同时提供过载、短路、漏电保护功能。当发生漏电保护装置动作时，装置的正面有红色的机械指示可区别漏电故障与其它保障。
五、选择断路器（空气开关）安培计算法
1匹=735W≈750W
1.5匹=1.5×750W=1125W
2匹=2×750W=1500W
2.5匹=2.5×750W=1875 W 此计算法以此类推。
(1)例：3匹空调 器应选择多少A的空气开关？（220V电压）
750W×3匹=2250W×3倍（冲击电流）=6750W÷220V=30.68A≈32A。
真空断路器 真空断路器工作原理和应用
(2)例5匹空调应选择多少A的空气开关？( 380V电压)
750W×5匹=3750W×3倍（冲击电流）=1125W÷380V=29.60≈32A(功率÷电压=安培)
注：空气开关在额定负载时平均操作使用寿命20000次。[www.61k.com)在了解了漏电开关，空气开关的原理、功能的情况下一般在为客户选配配电箱的过程中，应本着照明小，插座中、空调大的选配原则。可根据客户的要求和装修个性的差异性，结合实际情况进行灵活的配电方案。配电方案有无数种，以下就五种常用的配置方案特点、安装注意事项供客户参考。
六、说明要点
1.微型漏电器的漏电附件动作时间，有意识的延时是没有的，但是动作是有一个过程的，这个过程需要一定的时间，IEC10091中的5.3.8以及GB16917.1中的5.3.8条例中对此都有明确的限定，要求最大动作时间小于0.3秒，本产品基本上可以做到0.06秒；
2.漏电开关只有漏电保护功能，而漏电保护断路器有短路保护、过载保护和漏电保护功能；
3.采用条形码管理系统，可靠的条形码和防伪标签双保险系统，双重识别，双重保护。
七、断路器（空气开关）的极性和表示方法
单极 220V 切断火线
双极 220V 火线与零线同时切断
三级 380V 三相线全部切断
四级 380V 三相火线一相零线全部切断。
八、选购安装
现代家居用电应按照明回路、电源插座回路、空调回路、分开布线，当其中一个回路（如插座回路）出现故障时，其他回路仍可以正常供电。插座回路须安装漏电保护装置，防止家用电器漏电造成人身电击事故。
1、住户配电箱总开关一般选择双极32-63A小型断路器或隔离开关。
2、照明回路一般10-16A小型断路器。
3、插座回路一般选择16-20A的漏电保护断路器。
4、空调回路一般选择16-25A小型断路器。
5、采用双极或1P+N（相线+中性线）断路器，当线路出现短路或漏电故障时，立即切断电源的相线和中性线，确保人身安全及用电设备的安全
三 : 小型断路器工作原理
主要用途与适用范围
漏电断路器（以下简称漏电断路器）适用于交流50Hz，额定工作电压单极两线、二极为230V，三极、三极四线为400V，额定电流至63A及以下，额定运行短路分断能力不超过4500A保护配电线路中，当人身触电或电网泄漏电流超过规定值时，漏电断路器能在极短的时间内迅速切断故障电源，保护人身及用电设备的安全。
漏电断路器具有过载、短路、漏电和过压保护(仅单级两线和两极具备)功能。可用来保护线路或电动机的过载和短路，亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。
按极数分
单极两线漏电断路器(1P+N)
二极二线漏电断路器(2P)
三极三线漏电断路器（3P）
三极四线漏电断路器(3P+N)
四极四线漏电断路器（4P）
3.2 漏电断路器具有过载、短路、漏电保护、过压保护（1P+N，2P）等功能。3.3 漏电断路器的漏电动作特性为AC型。3.4 该漏电断路器的操作方式为手动操作。3.5 按额定电流分类可分为：6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A
3.6 额定电压分230V、400V（1P+N、2P为230V、3P、3P+N、4P为400V）。3.7 漏电断路器主电路的接通分断功能符合GB10963.1的要求，其脱扣器的型式为C型。3.8 基本规格及漏电动作参数见表1
表1
额定电流 极数 额定剩余动作电流 额定剩余不动作电流
6A～50A 1P+N、2P、3P、
3P+N、4P 30mA 15mA
4. 正常工作及安装的条件
4.1周围空气温度 a.周围空气温度的上限不超过+40℃，24h内平均值不超过+35℃； b.周围空气温度的下限不低于-5℃。
4.2 海拔:安装起点的海拔不超过2000m。
4.3 大气条件 安装地点的空气相对湿度在最高温度为+40℃时不超过50%，在最湿月的月平均最低温度不超过+25℃时相对湿度不超过90%，并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。
4.4 漏电断路器使用场所的污染等级为2级。
4.5 安装场所的外磁场任何方向均不超过地磁场的5倍。
4.6 漏电断路器安装类别通常为Ⅱ、Ⅲ类。
4.7 漏电断路器采用TH35-7.5型钢安装轨安装于配电箱、配电柜或盒中。
4.8 漏电断路器一般应垂直安装，手柄向上为接通电源位置。
4.9 安装处应无显著冲击和振动。
4.10 接线方法：用螺钉压紧接线。
5. 结构特性与工作原理
漏电断路器为电流动作型电子式快速漏电断路器。当被保护电路有漏电或人身触电时通过零序电流互感器电流的矢量和不等于零，互感器二次线圈的一侧产生电压，并经集成电路放大，当达到整定值时，通过漏电脱扣器在0.1s内切断电源，从而起到触电和漏电保护作用。当被保护线路发生过载和短路时，断路器中的主电路开关能够自动脱扣、切断电源，从而起到过载和短路保护。漏电断路器对同时接触被保护电路的两根导线引起的触电危险，不能进行保护。
四 : 断路器工作原理
断路器工作原理
引言
在现代人的生活中，断路器绝对是一种举足轻重的电路装置，而且是家用电路中最重要的安全机制之
一。一旦房屋配线中的电流流量过大，这种简单的电路装置就会切断电源，直至故障被排除。如果没有断路器（或其替代品——保险丝），家庭用电就会非常不方便，原因在于，仅仅是线路问题和设备故障就可能会造成火灾和其他事故。
在本文中，我们会介绍断路器和保险丝如何监控电流，以及它们在电流水平过高时如何切断电源。我们不难发现，对于可能造成人员伤亡的事故来说，使用断路器不失为一种最简单的解决方案。 电学基础知识
欲了解断路器，不妨先了解一下家用电路的工作原理。
电气属性主要由三个参量来界定：电压 电流 电阻
电压是推动电荷移动的“压力”。电流是电荷之“流”——即电荷流过导体的速率，可在任一定点测量。导体对电流具有一定程度的阻碍作用，称为电阻，阻值的大小由导体的材料和尺寸所决定。
电压、电流和电阻这三者是相互关联的——改变其中一个另两个也会发生改变。电流等于电压除以电阻（一般记作I=v/r）。我们可以直观地想到：如果增大驱动电荷的电压或是降低电阻，电流就会增大。如果降低电压或增大电阻，电流就会减小。
所有这些又是如何来到您家中的呢？
配电网把电流从发电厂输送到您的家中。在家用电路内，电荷会在大电路中流动，大电路又由很多小电路组成。电路的一端是火线，与发电厂相连。另一端称为零线，与地面相连。由于火线与高电位相连，而零线则连往零电位（地面），电路两端就产生了电压——只要电路闭合，电荷就会流动。这样的电流称为交变电流，因为它能迅速地改变方向。断路器设计
基本型
最简单的电路保护装置是保险丝。保险丝只是一根很细的导线，加上一个保护套之后接入电路。电路闭合后，所有电流必须流经保险丝——保险丝处的电流与同一电路上其他各点的电流相同。设计这种保险丝，是为了让它在温度达到某一水平时能够熔断。烧毁保险丝可以造成开路，从而防止过量电流破坏房屋配线。
保险丝的问题是，它只能发挥一次作用。每当保险丝被烧断后，就必须换一个新的。断路器能起到与保险丝相同的作用，却可以反复使用。 只要电流达到危险水平，它就能立刻造成开路 。
电路中的火线与开关两端相连。当开关置于接通状态时，电流从底部终端流出，依次流经电磁体、移动接触器、静态接触器，最终从顶部终端流出。
电流能磁化电磁体（请查阅电磁体工作原理一文，了解具体原因）。电磁体产生的磁力随电流的增强而增强，如果电流降低，磁力也会减弱。当电流跃升到危险水平时，电磁体会产生足够大的磁力，以拉动一根与开关联动装置相连的金属杆。这会使移动接触器倾斜并离开静态接触器，继而切断电路。电流也就中断了。
点击断路器，观看打开开关的情形。
双金属条设计依据的是相同的原理，区别在于这里无需给电磁体能量，而是让金属条在高电流下自行弯曲，继而启动联动装置。还有些断路器靠填充易爆物来移置开关。当电流超过某一水平时，就会点燃易爆材料，继而驱动活塞打开开关。
增强型
更先进的断路器摒弃了简单的电气设备，转而使用电子器件（半导体设备）来监测电流水平。这些元件的精度要高得多，而且能更为迅速地切断电路，但价格也要贵得多。因此，多数家庭仍使用传统电气断路器。
接地故障断路器（GFCI）是一种新型断路器。这种断路器，不仅能预防房屋配线损毁，而其能保护人免遭电击。GFCI 会不断监测电路中零线和火线上的电流。一切正常时，两条线上的电流应当完全相同。一旦火线直接接地（例如有人不慎触碰火线），火线上的电流会突然猛增，而零线则不会。GFCI 在检测到这种情况后会立即切断电路，以防止触电伤亡事故。由于 GFCI 无需等到电流上升到危险水平就能采取行动，因而其反应速度要比传统断路器快得多。
房屋内的所有线路都应汇聚到中央断路器仪表板（或保险盒仪表板），仪表板通常位于地下室，或在一个壁橱内。典型的中央仪表板大约有十二个断路开关，它们连接着家庭电路中不同的支路。应当有一条支路能将客厅所有的电源插座汇集起来，还应有一条支路专门负责一楼的照明工作。大型的家用电器一般都使用专用电路，例如中央空调系统或电冰箱。
配电网以恒定的电压输电（在美国是120或240伏），但每个家庭的电阻却是不同的（因而电流也不尽相同）。尽管灯泡及其他电器种类各异，但它们都带有某个数值的电阻，也称为负载。正因为有了电阻的存在，电器才能工作。例如，灯泡里面的灯丝对电流有很强的阻碍作用。电荷为了克服电阻，就会发热并使灯丝的温度升高，导致灯泡发光。
在家用电路中，火线和零线绝不能直接相连。电路中的电荷总是要流经电器，而电器起到了电阻的作用。这样，电器对电流的阻碍作用就限定了电路中电荷的流量（电压和电阻恒定时，电流也是恒定的）。设计家用电器时，应考虑如何将电流维持在比较低的水平，以确保用电安全。如果某一时刻电路中的电流过大，就会导致家用电器和房屋配线的温度升高，如达到危险水平，就有可能导致火灾。
这样可以确保电力系在绝大多数时间里，都能平稳地运行。但有些时候，出于某种原因，火线可能会与零线（或其他接地导体）直接相连。例如，一部电风扇的电动机可能会因温度过高而熔化，并将火线与零线熔在一起。再者，也许有人会往墙里钉钉子，不巧的是，他钉中了一根电线。当火线直接接地时，电路中形成了一个最小阻抗，因而在电压的推动下，会有大量的电流流过导线。如果这一过程持续下去，导线就会因温度过高而起火。
断路器的职责是在电流高于安全水平时切断电路。在下面的章节中，您会了解断路器是如何做到这一点的。
五 : 断路器工作原理
断路器又叫空气开关，是一种很基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，能保护线路和电源的能力。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，所以获得了广泛的应用。一旦房屋配线中的电流流量过大，这种简单的电路装置就会切断电源，直至故障被排除。如果没有断路器（或其替代品——保险丝），家庭用电就会非常不方便，原因在于，仅仅是线路问题和设备故障就可能会造成火灾和其他事故。
61阅读| 精彩专题| 最新文章| 热门文章| 苏ICP备13036349号-1