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一、斷路器工作原理- -簡介
斷路器(circuit breaker)其實就是一個開關(guān)，但該開關(guān)的狀態(tài)并不是人為控制的，而是由電路控制。在正常工作情況下，開關(guān)處于閉合狀態(tài)，而當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠電壓等故障時，該開關(guān)自動斷開，起到保護(hù)設(shè)備及線路作用。其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合，目前已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用。
斷路器在判斷故障后會進(jìn)行如下圖所示動作，以實現(xiàn)對電源線路及電動機(jī)等的保護(hù)。
二、斷路器工作原理- -分類
斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、外殼等構(gòu)成，可分為萬能式斷路器和塑料外殼式斷路器兩大類，目前我國 wan能式斷路器主要生產(chǎn)有DWI5、DWI6、DWI7(ME)、DW45等系列，塑料外殼式斷路器主要生產(chǎn)有DZ20、CMI、TM30等系列。
斷路器按其使用范圍還可分為高壓斷路器和低壓斷路器，但高低壓界線比較模糊，一般將電壓超過3kV的稱為高壓斷路器。而在我們?nèi)粘Ｉ钪斜粡V泛使用的為低壓斷路器。
三、斷路器工作原理- -低壓斷路器
低壓斷路器也稱為自動空氣開關(guān)，可用來控制不頻繁啟動的電動機(jī)，是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護(hù)電器。低壓斷路器的主觸點是依靠手動操作或電動合閘的。在主觸點閉合后，自由脫扣機(jī)構(gòu)便將主觸點鎖在合閘的位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，而欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使得自由脫扣機(jī)構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。當(dāng)電路發(fā)生過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使得雙金屬片發(fā)生變形，當(dāng)其變形到一定程度時便推動自由脫扣機(jī)構(gòu)動作，斷開開關(guān)。當(dāng)電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放，也會使得自由脫扣機(jī)構(gòu)動作，斷開開關(guān)。
四、斷路器工作原理- -高壓斷路器
高壓斷路器相對于低壓斷路器而言，由于要斷開的電弧在拉長后仍可燃燒不熄滅，因此滅弧是其要完成的核心工作。滅弧主要是在冷卻電弧減弱游離的同時，通過吹弧拉長電弧，加強帶電粒子的復(fù)合和擴(kuò)散運動，并把弧隙中的帶電粒子吹散，從而可以迅速恢復(fù)介質(zhì)的絕緣強度，起到保護(hù)作用。
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斷路器工作原理- -基本型
簡單的電路保護(hù)裝置是保險絲，也就是將一根很細(xì)的導(dǎo)線加上保護(hù)套后接入電路。而這種保險絲在溫度達(dá)到某一水平后即可熔斷，造成開路。斷路器也是一種電路保護(hù)裝置，但可以反復(fù)使用，不像保險絲一樣，只能發(fā)揮一次作用。基本型斷路器的工作原理如下：
電流能磁化電磁體，電磁體產(chǎn)生的磁力隨電流的增強而增強，當(dāng)電流增大到危險水平時，電磁體產(chǎn)生的磁力也相應(yīng)增大，拉動與開關(guān)聯(lián)動裝置相連的金屬桿，使開關(guān)斷開，從而中斷電流，保護(hù)電路。雙金屬條也是利用類似的原理來實現(xiàn)對電路的保護(hù)的，在高電流下，金屬條發(fā)生變形，變形到一定程度時便會啟動聯(lián)動裝置來斷開開關(guān)。有的斷路器還依靠填充易爆物來實現(xiàn)對開關(guān)的控制，當(dāng)電流超過某一點時，便會點燃易爆材料，斷開開關(guān)。
斷路器工作原理- -增強型
增強型斷路器摒棄了簡單的電氣設(shè)備，使用半導(dǎo)體設(shè)備來監(jiān)測電流水平。例如接地故障斷路器(GFCI)，它不僅能避免房屋的配線受損，還能保護(hù)人們免遭點擊。GFCI會不斷地監(jiān)測電路中零線和火線上的電流，當(dāng)兩者相同時，處于正常工作狀態(tài)，而若兩者電流不同(如有人不慎觸碰火線造成的火線上電流急劇增大，而零線上電流不變)，則會立即切斷電路，防止事故發(fā)生。由于GFCI無需等到電流上升到危險水平就能采取行動，故其反應(yīng)速度比傳統(tǒng)斷路器快得多。
