低压断路器的结构特点由触头系统
低压断路器工作原理
低压断路器工作原理低压断路器是一种用于保护电路免受过载和短路等故障的电气设备。
它主要由断路器本体、电磁励磁系统、电动机驱动系统和辅助触头等部分组成。
本文将详细介绍低压断路器的工作原理。
1. 断路器本体断路器本体是低压断路器的主要组成部分，它通常由断路器壳体、触头、弹簧机构和灭弧室等部分组成。
断路器壳体用于固定断路器的各个部件，同时起到绝缘和防护作用。
触头是断路器的关键部件，它通过闭合和断开电路来实现对电流的控制。
弹簧机构用于提供闭合力和断开力，确保触头的可靠动作。
灭弧室则用于消除断开电路时产生的电弧，以保护断路器和电路。
2. 电磁励磁系统低压断路器的电磁励磁系统由线圈、铁芯和励磁电源等组成。
当电路发生过载或短路时，电流会通过断路器的线圈，产生磁场。
磁场的强弱取决于电流的大小，当电流超过设定值时，磁场将足够强大，使得铁芯产生磁饱和，进而引起电磁力的作用，将触头迅速打开，切断电路。
3. 电动机驱动系统低压断路器的电动机驱动系统由电动机、传动机构和控制电路等组成。
当电路发生过载或短路时，电动机会被启动，通过传动机构将力传递给触头，使其迅速断开电路。
控制电路用于监测电流和判断故障类型，从而控制电动机的启停和触头的动作。
4. 辅助触头辅助触头是低压断路器的附属部件，它通常用于连接和断开电路中的辅助设备，如信号灯、指示灯等。
辅助触头的动作与主触头相互独立，它通过控制电路和电磁励磁系统来实现。
低压断路器的工作原理可以总结如下：当电路发生过载或短路时，电流超过设定值，电磁励磁系统产生足够的磁场，使得触头迅速断开电路，切断电流。
同时，电动机驱动系统也可以通过控制电路的监测和判断，实现对触头的迅速断开。
辅助触头则用于连接和断开电路中的辅助设备。
总结起来，低压断路器是一种用于保护电路免受过载和短路等故障的电气设备。
它通过断路器本体、电磁励磁系统、电动机驱动系统和辅助触头等部分的协同工作，实现对电流的控制和切断。
在电路发生故障时，低压断路器能够迅速切断电路，保护电气设备和人身安全。
低压断路器
发展趋势
低压断路器将向大容量、高性能和智能化方
向发展。限流技术和灭弧技术使低压断路器的短路分断能力
不断提高。缩短选择性保护时间，可以降低电气设备动稳定
和热稳定要求，实现全范围选择性保护，从根本上避免低压
配电系统越级跳闸和故障级断路器正常分断后上级断路器同
时分闸的问题。微处理器的应用使低压断路器具有智能保护
⑥按有无限流作用分为限流式和非限流式。限流式断路器带有电动斥力快速脱扣机构，分断时间短．电路发生短路时，短路电流还没有上升到址大值，断路器触头已分断，它对短路电流有限流作用，大大减轻了短路电流对电气设备产生的破坏作用。非限流式断路器无法限制短路电流的增长，承受短路电流时间长，因此分断能力低。另外，低压断路器还可以按传动方式、脱扣器种类等分类。
结构
低压断路器由触头系统、灭弧系统、过电流脱扣器、操动机构、框架或外壳及附件等组成。触头系统用于通断电路，并在接通位置时承载电流。有的低压断路接通位置时承载主电路电流，前者仅用于在接通位置时承载主电路电流，后者用于通断电路是产生并承受电弧。
灭弧系统用于熄灭触头电弧，该电弧在触头通断电流时产生的。
工作原理
图片
图1 三级低压断路器原理示意图
1-主触头；2传动杆；3锁扣；
4-分励脱扣器；5-失电压脱扣器；
6-过电流脱扣器；7一分渐禅赞
图1所示为一个三极低压断路器原理示意图。断路器的主触头。串联于三相电路并处于接通状态，传动杆由锁扣传动杆由锁扣传动杆由锁扣钩住，分断弹簧受到拉伸。当电路电流超过一定时过电流脱扣器的衔铁吸合，顶杆向上运动将锁扣顶开，分断弹簧使触头分断。当电路电压降低至一定值时，失电压脱扣器的衔铁释放，将锁扣向上顶开，使触头分断。分励脱扣器由控制电源供电，可以根据操作人员的令或其他信号使线圈通电，其铁芯向上运动并驱动断路器触头分断。
低压断路器的结构和工作原理
低压断路器的结构和工作原理?断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。
断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。
短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。
断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。
具有复式脱扣器。
反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作，瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。
脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。
.空气开关内部比较精密，原理却甚为简单。
它在入线和出线间串了个10几20圈的电感，电流足够时吸合带动机械杠杆而动作保护。
比较安全又不用换保险，是很好的推荐。
自动空气开关也称为低压断路器，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。
它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。
自动空气开关具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。
低压断路器的结构和工作原理自动空气开关由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成自动空气开关的主触点是靠手动操作或电动合闸的。
主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。
过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。
当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。
当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。
当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。
也使自由脱扣机构动作。
分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。
低压断路器文献综述
前言通过对低压断路器的结构、形式、主要技术特性参数的分析介绍, 总结低压断路器的选择原则及其应用, 并提出智能化低压断路器的发展和应用。
介绍了不同负载时断路器的特性和特点，并从不同负载时的特性要求、断路器的额定电流、断路器的极限短路分断能力、安装结构和附件几个方面阐述了如何正确地选用低压断路器。
参考文献低压断路器(曾称自动开关) 是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流, 还可以接通和分断短路电流的开关电器。
低压断路器在电路中除起控制作用外, 还具有一定的保护功能, 如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。
低压断路器可以手动直接操作和电动操作, 也可以远方遥控操作。
由于其操作简单, 使用方便, 在生活、工作中应用非常广泛。
随着社会经济的不断发展, 人们对电气开关的使用也越来越趋向于体积小、使用方便、操作简单等方向发展。
低压断路器的分类方式很多, 按使用类别分, 有选择型(保护装置参数可调)和非选择型(保护装置参数不可调); 按结构型式分,有万能式(又称框架式)和塑壳式断路器; 按灭弧介质分, 有空气式和真空式(目前国产多为空气式) ; 按操作方式分, 有手动操作、电动操作和弹簧储能机械操作; 按极数分, 可分为单极、二极、三极和四极式; 按安装方式分, 有固定式、插入式、抽屉式和嵌入式等。
低压断路器容量范围很大, 最小为4A, 而最大可达5 000A。
低压断路器广泛应用于低压配电系统各级馈出线, 各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护。
2 低压断路器的结构低压断路器由触头、灭弧装置、操作机构和保护装置等组成。
2. 1触头系统触头(静触头和动触头)在断路器中用来实现电路接通或分断。
触头的基本要求为:( 1)能安全可靠地接通和分断极限短路电流及以下的电路电流;( 2)长期工作制的工作电流;( 3)在规定的电寿命次数内, 接通和分断后不会严重磨损。
常用断路器的触头型式有, 对接式触头、桥式触头和插入式触头。
低压断路器的结构和工作原理
低压断路器的结构和工作原理低压断路器是一种广泛应用于低压电路中的电气保护设备。
它能够在电路发生过载、短路等故障时及时地切断电路，起到保护电路和设备的作用。
下面将介绍低压断路器的结构和工作原理。
1. 结构低压断路器通常由三个主要部分组成：断路器本体、电磁触头系统和触发机构。
（1）断路器本体：断路器本体是低压断路器的主体部分，由导电片、固定触头、动触头、弹簧机构等组成。
当电路发生过载或短路时，自动跳闸，防止电流过大损坏电气设备。
（2）电磁触头系统：电磁触头系统是低压断路器的核心部分，它能够感应电路中的电流大小，并在电流达到一定值时切断电路。
电磁触头系统通常由线圈、铁芯、触头等组成。
（3）触发机构：触发机构是低压断路器的控制部分，它能够在电路发生故障时迅速切断电路，从而起到保护电气设备的作用。
触发机构通常由电磁铁、弹簧机构、电子控制器等组成。
2. 工作原理低压断路器的工作原理可以概括为“感应、跳闸、保护”。
当电路中出现过载或短路时，电路中的电流会急剧增加，这时电磁触头系统会感应到电流大小，并产生磁场作用力，使动触头受力瞬间跳动，与固定触头分离，从而切断电路，实现保护作用。
低压断路器的感应系统采用不同的工作原理，包括热式、磁式、电子式等多种方式。
其中热式为最早的一种感应方式，它在过载或短路时通过热元件的温度上升来触发跳闸。
磁式则是采用电磁感应原理，产生磁场作用力来触发跳闸。
电子式断路器采用电子元件进行感应和控制，具有精度高、响应速度快等优点。
总之，低压断路器是一种重要的电气保护设备，它能够在电路发生故障时及时切断电路，保护电气设备不受损坏，确保电路的安全稳定运行。
低压断路器的功能与结构
低压断路器的功能与结构
一、低压断路器的功能
低压断路器又叫自动空气开关，简称断路器。
它集控制和多种保护功能于一体，当线路正常工作时，它作为电源开关接通或分断电路；当电路发生短路、过载和失压等故障时，它能自动跳闸切断故障电路，从而保护线路和电气设备。
二、低压断路器的分类
按操作方式分：有电动操作、储能操作和手动操作。
按结构分：有万能式和塑壳式。
按使用类别分：有选择型和非选择型。
按灭弧介质分：有油浸式、真空式和空气式。
低压电器知识大全之电气识图
U E 4.44 fN
U 4.44 fN
式中，U为线圈外加电压；E为线圈感应电动势； f为电压频率；φ 为气隙磁通；N为电磁线圈的匝 数。
当电压频率f、电磁线圈的匝数N和线圈外加电 压U为常数时，气隙磁通φ 也为常数，则电磁吸 力F也为常数，即F与气隙δ 大小无关。 实际上，考虑到漏磁通的影响，电磁吸力F 随气隙δ 的减少略有增加。交流电磁机构的吸力 特性如图1-3所示。由于交流电磁机构的气隙磁 通φ 不变，IN随气隙磁阻(也即随气隙δ )的变化 成正比变化，所以交流电磁线圈的电流I与气隙 δ 成正比变化。
10 2 F B S 8
式中，F为电磁吸力（N）；B为气隙磁感应强度（T）； S为磁极截面积（m2 ）。
7
当铁心截面积S为常数时，电磁吸力 F与B2 成正比，也可认为F 与气隙磁通φ 2成正比。励磁 电流的种类对吸力特性有很大影响。
对于具有电压线圈的交流电磁机构，设线圈 外加电压U不变，交流电磁线圈的阻抗主要决定 于线圈的电抗，若电阻忽略不计，则
吸力过大时，动、静触头接触时以及衔铁与铁心接 触时的冲击力也大，会使触头和衔铁发生弹跳，导致触 头的熔焊或烧毁，影响电器的机械寿命； 吸力过小时，会使衔铁运动速度降低，难以满足高 操作频率的要求。因此，吸力特性与反力特性必须配合 得当 。
3．交流电磁机构上短路环的作用
1－衔铁 2－铁心 3－线圈 4－短路环 (a)结构图 图1-6 单相交流电磁铁铁心的短路环 *
1—动断(常闭)触点 2—动合(常开)触点
3—动铁心 4—静铁心 5—线圈 电磁式电器结构示意图 电磁机构
触头系统
1-衔铁 2-铁心 3-吸引线圈
1-衔铁 2-铁心 3-吸引线圈
图1-2 拍合式电磁机构
低压电器基本知识
为了消除交流电磁铁产生的振动和噪声，在铁心的端面开一小槽，在槽内嵌入铜制短路环，如下图所示。
3 ．触头系统触头是电器的执行部分，起接通和分断电路的作用。
触头主要有两种结构形式：桥式触头和指形触头，具体如下图所示。
4．灭弧装置在大气中分断电路时，电场的存在使触头表面的大量电子溢出从而产生电弧。
电弧一经产生，就会产生大量热能。
电弧的存在既烧蚀触头金属表面，降低电器的使用寿命，又延长了电路的分断时间，所以必须迅速把电弧熄灭。
常用的灭弧方法：电动力灭弧、磁吹灭弧、金属栅片灭弧1-2 主令电器主令电器是一种专门发布命令、直接或通过电磁式电器间接作用于控制电路的电器。
常用来控制电力拖动系统中电动机的起动、停车、调速及制动等。
一、控制按钮控制按钮由按钮帽 1 、复位弹簧 2 、桥式触头 3 、4 、5 和外壳等组成，通常做成复合式，即具有动合触点和动断触点，其结构示意图见下图所示。
控制铵钮的种类很多，指示灯式按钮内可装入信号灯显示信号；紧急式按钮装有蘑菇形钮帽，以便于紧急操作；旋钮式按钮用于扭动旋钮来进行操作。
常见按钮的外形如下图所示：二、行程开关行程开关又称位置开关或限位开关。
它的作用与按钮相同，只是其触点的动作不是靠手动操作，而是利用生产机械某些运动部件上的挡铁碰撞其滚轮使触头动作来实现接通或分断电路的。
行程开关的结构分为 3 个部分：操作机构、触头系统和外壳，行程开关的外形及结构如下图所示行程开关的结构示意图行程开关的型号含义和电气符号如下图所示。
(a) 型号含义(b) 电气符号行程开关的型号含义和电气符号三、接近开关前述行程开关和微动开关均属接触式行程开关，工作时均有挡块与推杆的机械碰撞和触点的机械分合，在动作频繁时，容易发生故障，工作可靠性较低。
近年来，随着电子器件的发展和控制装置的需要，一些非接触式的行程开关应运而生，这类产品的特点是，当挡块运动时，无须与开关的部件接触即可发出电信号，故以其使用寿命长、操作频率高、动作迅速可靠而得到了广泛的应用。
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作塑用壳是式用低手压动断或路电器动所来用操的作灭触弧头装的置合由、红分钢，纸在板出嵌现上过栅载、 短片路组时成可。以快自速由低脱压扣断。路当器断的路灭器弧合装闸置时还，装传有动磁机吹构线把圈合。闸 命令传递到自由脱扣机构，使触头闭合。
1.低压断路器的用途
低压断路器是指能接通、承载及分断正常电 路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件 （过载、短路）下接通、承载一定时间和分断电 流的开关电器，也称自动空气开关。
其功能相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流 继电器及欠电压继电器的组合，可用来接通和分断负 载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机，是一种 既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过 载和短路保护的开关电器。
第四节 低压断路器 一、低压断路器概述
《发电厂变电站电气设备》 第四章 低压电器
（4）保护装置
断路器的保护装置是各种脱扣器。 构3.上电低的磁压接脱点断扣断器路开用器；于短的路动保作护，原是理利用电磁动吸画力点作击用，使自由脱扣器机
定值热时脱低，扣热压器元主断件要路发用热于器使过接双负金通荷属保或片护分变，形一断而般电导为致路双断金是路属，器片分结通闸构过；，扳电流动超其过额 手当柄电（源电或压通低于过某外一部规定转数动值手或电柄路）失压或时采，用失压电或动欠压机脱操扣动器使 低机压构断路使器动分、断；静触头闭合或断开。
（1）触头系统
包括主触头和辅助触头。
（2主）触灭头弧用装于置分、合主电路，有单断口指式触头、双断 口桥式作触用头是、吸插引入开式触断头大等电几流种时形产式，生通的常电是弧由，两使对并长 弧联被触头分即割工成作短触弧头，和灭通弧过触灭头弧所栅组片成，的工冷作却触，头使主弧要是柱 温通工度过 作工触降作头低电不，流被最，电终灭弧熄弧烧触伤灭头。电是弧在。接通和断开电路时，保护
《发电厂变电站电气设备》
第四章 低压电器
第四节 低压断路器
第四节 低压断路器 教学内容
《发电厂变电站电气设备》 第四章 低压电器
本节教学内容
一、低压断路器概述 二、低压断路器的结构类型 三、低压断路器的使用要点
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第四节 低压断路器 一、低压断路器概述
《发电厂变电站电气设备》 第四章 低压电器
第四节 低压断路器 一、低压断路器概述
《发电厂变电站电气设备》 第四章 低压电器
（6）按操作方式分 手动（手柄或外部转动手柄） 和电动操作
（7）按动作速度 一般型和快速型(限流断路器) （8）按用途分类 配电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ路器、电动机保护用
断路器、灭磁断路器和漏电断路器等
第四节 低压断路器 二、低压断路器的结构类型
首页
第四节 低压断路器 一、低压断路器概述
《发电厂变电站电气设备》 第四章 低压电器
2.低压断路器的结构特点
由触头系统、灭弧装置、操作机构、保护装 置（脱扣器）等组成。
自由脱扣机构 的锁扣
主触点
分励脱扣器
过电流脱扣器
热脱扣器
欠电压脱扣器 按钮
第四节 低压断路器 一、低压断路器概述
《发电厂变电站电气设备》 第四章 低压电器
吸电成 闭扣器线线罩利另合路，当半合器的圈圈内用正 当 分 断外可，。导电后的衔是通的灭常电励路，作体使当路，线铁断电铁弧情路脱器分过式自电发自圈释电，质栅励载况欠扣分脱由路脱生长由和放的衔栅片扣下电器、扣脱过延短脱热，，铁片冷器，压则合器时扣载由路扣脱也在带被却触（作闸用、电机时或器扣使需动磁电头低为时于短流构，严将器自要自化弧远路能于远，、动热距重短主的由距由，，电接额距触离作脱延过触热脱离脱产并压通定离头使时，扣变载头元扣控扣生将和电控之低、换锁器时锁件机制机吸电分压制间压特器扣的，在与构时构力弧断大断用产7、脱热0路过短合主动，动把分电额，生％器钩元路电闸电作按作电割源定在的）分瞬，件变流位路。下，弧成电正强时闸时压主发脱置串起使吸短流常烈，动，器触热扣上联动主向弧对作。工电、欠头使电器保。，按触灭，半当作弧电路断双护的过欠钮点弧提导主时使压不用开金体衔电电，断罩高触，灭脱起；插主属铁流压使开，电头其弧保扣件脱脱。护组 片作 扣弧向用器电。上的阻弯线和曲圈电，和弧推电电动源压自并，由联最脱。终扣将机电构弧动熄作灭使。锁扣脱钩，断路 器分闸。
《发电厂变电站电气设备》 第四章 低压电器
1.塑壳式断路器
塑料外壳式断路器多为 塑料路外点灭线路联都的电具器壳非开电等护3作和作不多D术3还、弧路器动式D装封部有8塑DW 选关动设，为 电 为 频Z断塑适0，生生ZZ操机或能，在闭分结X壳V1E分动线繁择 柜 机 备 作料用国产产作构电可只1、5由型，构，式10配机路起外系于型 (、 的 为产的有机及动靠要N聚外提紧额、箱断电的的动下操容用操额流壳列交主有智构塑机分一S， 照 电 线酯壳高凑定D2路)定分M能过不之)作量贮作式塑中流小要能H、料发断极Z常绝中了、常 明 源 路极断电器、用载频用2方 断 能 ，、断壳5容型 型限能液外生；发，采3缘，使体流0用电控的的0S，及繁。式路式亦短力T路式量号塑等压壳过多生用H用材没用积至等、所路级于路制不4并短转多器闭可器断断有料，z式组载极过非料有的小1电别型作3有极、可路换为的合由低及开频种路0路：外引电成及断载V贮数模裸安等。结额0配用保及E手操，电脱类器压电关繁器壳进D磁，短路动A能及压露全特、此构定扣电来护电Z5柄作可动繁,的(附式技脱当路器作配热及转式主而的性点外5器l部电5代作，动式机以机线电0扣被时能，方闭要用电器保换成带，。、件号压A线亦机。构手操6式路途器保，机便路合由以至代路可的大采动作中、护断构能，触、号7，
第四节 低压断路器 一、低压断路器概述
《发电厂变电站电气设备》 第四章 低压电器
4.低压断路器的种类
（1）按结构类型分 塑壳式和框架式（万能式）
（2）按极数分
单极、二极、三极和四极等
（3）按结构功能分 一般式、多功能式、高性能 式和智能式等
（4）按安装方式分 固定式和抽屉式
（5）按接线方式分 板前接线、板后接线、插入 式接线、抽出式（抽屉式）接线和导轨式接线等