塑壳断路器结构原理

塑壳式断路器具有过载长延时、短路瞬动的二段保护功能，还可以与漏电器、测量、电操等模块单元配合使用。在低压配电系统中，常用它做终端开关或支路开关，取代了过去常用的熔断器和闸刀开关。
现在的配电系统要求断路器除了能通断电流实现电路控制和简单的短路、过载保护外，还要能提供隔离和安全保护功能，特别是在针对人身、设备安全与配电系统的可靠性方面都提出了新的要求。因此，产品的开发设计与选购也都重点考虑以下3 个方面：
● 人身安全；
● 电气线路与设备的保护；
● 可靠的、不间断的电力供应。
1、 塑壳式断路器的主要特性
⑴ 额定极限短路分断能力Icu
断蹈器的分断能力指标有两种：额定极限短路分断能力4U 和额定运行短路分断能力Ics。Ics 作为一个特性参数，并非只简单考虑断路器的分断能力，而是作为一种分断指标，即分断几次短路故障后，还能保证其正常工作。对塑壳式断路器而言，应有足够的Icu，能够分断短路电流使开关跳闸。按规定塑壳式断路器的Ics 只要大于25%Icu 就算合格。而目前市场上断路器的Ics 大多数在(50％—75%)Icu 之间，所以对供电要求不高的配电系统，只须考虑Icu。
⑵ 限流分断能力
限流分断能力是指断路器短路跳闸时限制故障电流的能力。断路器发生短路时、触头快速打开产生电弧，相当于在线路中串入1 个迅速增加的电弧电阻，从而限制了故障电流的增加。断路器断开时间越少，Ics 就越接近Icu，限流效果就越好，也可大大降低短路电流引起的电磁效应、电动效应和热效应对断路器和用电设备的不良影响，延长断路器的使用寿命。
⑶ 短路保护
短路保护就是短路瞬时跳闸。要注意在负荷变化后及时调整保护的整定值，防止整定值过小频繁跳闸影响供电质量，或整定值过大使线路和设备得不到有效保护。
⑷ 过载延时保护
过载延时保护是指负荷电流超过设备的限定范围有烧毁设备的危险，保护装置能在一定时间内切断电源。过载有个热量积累的过程，保护动作不需要过于迅速。对于短时过电流，保护不应该动作。
⑸ 隔离功能
隔离功能就是要求断路器断开后的泄漏电流不致对人身和设备产生危害。多次短路跳闸后开关性能下降，泄漏电流会增大。对人体而言30mA 以下为安全漏电电流，而在恶劣的环境中，超过300mA 的泄漏电流持续2 小时以上，就可能使绝缘损坏发生相地短路进而引发火灾。
⑹ 漏电保护
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。
一般终端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。
2、 塑壳式断路器标准与认证
⑴ 标准有：IEC 标准和相对应的中国低压电器基本标准GB。目前我国的低压电器产品标准正朝等效采用及等同采用IEC 标准方向靠拢。
⑵ 质星体系认证有：IS0 国际质量体系认证、船级社ISO 质量体系认证。船级社认证对电器产品可靠性、防潮、抗振动等有极其严格的要求，只有通过该认证的产品才可以船用。
⑶ 安全认证是按区域划分的，影响较大的有：美国UL 认证、长城CCEE 认证、欧洲联盟CE 认证。凡是在中国境内销售的产品必须通过长城认证。
3、 选购指南
⑴ 首先根据具体使用条件选择类别，再按电路的额定电流及对保护的要求来确定具体参数。当额定电流在630A 以下，短路电流不大大，首选塑壳式断路器。额定电流比较大，可以选用框架式断路器(ACB)，当然也可以用那些性能好的塑壳式断路器代替。对短路电流特别大的支路要注意断路器的限流能力能否满足要求。有漏电保护要求时，断路器须有此功能。
⑵ 断路器的类型、参数确定后，性价比就成了我们在众多产品中进行取舍的关键因素。在能满足基本使用要求的条件下，断路器要安全可靠，最好具有一定的扩展性，比如能通过调整来适应未来负荷在一定范围内的变化、加装模块单元实现功能扩充等。
4、 运行中断路器误跳闸故障的分析、判断和处理
若系统无短路或直接接地现象，继电保护未动作，断路器自动跳闸称断路器“误跳”。对“误跳”的分析、判断与处理一般分以下三步进行。
⑴ 根据事故现象的以下特征，可判定为“误跳”。
在跳闸前表计、信号指示正常，表示系统无短路故障。
跳闸后，绿灯连续闪光，红灯熄灭，该断路器回路的电流表及有功、无功表指示为零。
⑵ 查明原因，分别处理。
若由于人员误碰、误操作，或受机械外力振动，保护盘受外力振动引起自动脱扣的“误跳”，应排除开关故障原因，立即送电。
对其他电气或机械部分故障，无法立即恢复送电的则应联系调度及有关领导将“误跳”断路器停用，转为检修处理。
⑶ 对“误跳”断路器分别进行电气和机械方面故障的检查、分析。
① 电气方面故障原因有：
● 保护误动或整定位不当，或电流、电压互感器回路故障；
● 二次回路绝缘不良，直流系统发生两点接地（跳闸回路发生两点接地）。
② 机械方面故障原因有：
● 合闸维持支架和分闸锁扣维持不住，造成跳闸；
● 液压机械a 分闸一级阀和逆止阀处密封不良、渗漏时，本应由合闸保持孔供油到二级阀上端以维持断参器在合闸位置，但当漏的油量超过补充油量时，在二级阀上下两端造成压强不同。当二级习上部的压力小于下部的压力时，二级阀会自动返回，而二级阀返回会使工作缸合闸腔内高压油泄掉，从而使断路器跳闸。
⑷ 在隔离开关与断路器之间之所以要装联锁装置，要防止在断路器未切断电源以前就去拉隔离开关。联锁装置有机械联锁和电气联锁两种类型。工作原理是：
① 机械联锁装置一般使用钢丝绳或者杠杆机构，以机械位置的变动（也可采用多功能程序锁）来保证在断路器切断电源以前，隔离开关的操作把手不能动作。
② 电气联锁装置电气联锁一般有两种联锁方式，一种是通过操作机构上的联动辅助接点（常开或常闭）去控制隔离开关的把手。当断路器未断开时，隔离开关操作把手不能动作。另一种电气联锁是利用距离开关操作机构上的联动辅助接点（常开或常闭）去控制断路器。当拉动隔离开关的把手时，联动辅助接点（常开或常闭）使断路器动作以切断电路，从而可防止带负荷拉动距离开关的事故。
5、 漏电断路器
⑴ 漏电断路器上方的接线端作为电源的进线通常叫做电源端，下方的接线端通常作为负载的连接叫做负载端。那么能不能把电源接在负载端，而把负载接在电源端呢？不行。因为在我国现阶段，触电保护领域使用最广泛的就是电子式漏电断路器，由于电子式漏电断路器的脱扣线圈只有在得到动作信号的时候瞬时带电，当漏电断路器分断电路后脱扣线圈即刻断电。如果把漏电断路器上进线和下进线接反，造成漏电断路器动作后，电压依然加在脱扣线圈上，就会烧毁线圈，使整个漏电断路器丧失漏电保护功能。
⑵ 漏电开关分为两大类，一类是漏电保护功能和过电流保护功能相结合的产品，另一类是仅有漏电保护功能的产品。前者在设计和制造中已经考虑短路保护，具有高分断能力，能分断短路电流，而且如线路中发生漏电，能够正常切断电源起到保护作用；后者只能在线路产生漏电时切断正常负荷电流，本身没有过电流保护功能，因此通常要与熔断器配合使用，由熔断器切断短路电流。如果选用后一种产品，而没有加装熔断器，结果线路短路时漏电开关不能分断，电器设备会被烧毁。
⑶ 不能并联使用。因为每次流过的电流不可能相等，这就会产生电流差，使通过零序电流互感器的电流不再平衡，导致漏电断路器动作。如果两个断路器仅一个漏电断路器动作，那么全部电流流至另一个漏电断路器上，若这一个漏电断路器不带过载保护，就会发生烧毁现象。
⑷ 动作电流越小的漏电断路器是不是越好呢？要视具体情况而定。我们不能将漏电动作电流选得太大（不能起有效保护），又不能选得太小（经常动作切断电源，影响正常使用）。对于触电危险性高的场合，应选用高灵敏度、快速型漏电保护装置（漏电动作电流不宜超过10mA）。对于其他场所，应视其工作场所危险性的大小，安装漏电动作电流为10mA～30mA 的快速型漏电保护装置。选择漏电动作电流还应考虑误动作的可能性。漏电断路器应能避开线路不平衡的泄漏电流而不动作，还应能在安装位置可能出现的电磁干扰下不误动作。选择漏电动作电流还应考虑漏电断路器制造的实际情况。
⑸ 断路器是好的，使用电器时为何老跳闸？这主要要考虑到常见的几个因素：
电器设备是不是无线电高频发生源，对于电子式漏电断路器，会在零序电流互感器中感应出电信号，使开关动作。
漏电断路器负载侧的开关电器合闸不同步引起。不同步合闸时，首先合闸的一相可能产生足够大的泄漏电流，使开关动作。
是不是由于工作零线与保护零线共用且保护零线由断路器的负载侧的零线引出而引起的。漏电断路器的负载侧的零线接地，会使正常的工作电流直接通过保护零线接地而不经过工作零线，使开关漏电保护动作。
⑹ 为什么漏电断路器使用不久就发生拒动作？首先是漏电动作电流选择不当，断路器动作电流选择过大或整定过大都将造成断路器拒动作。其次是产品质量低劣，互感器二次回路断路等质量缺陷可造成断路器拒动作。最后还应看一下是不是安装接线的错误。