[科普中国]-塑壳断路器

塑壳断路器能够在电流超过跳脱设定后自动切断电流。塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳，用来隔离导体之间以及接地金属部分。塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元，而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。其脱扣单元分为：热磁脱扣与电子脱扣器。常用的额定电流共有以下几种16、25、30、40、50、60、75、80、100、125、160、200、225、250、315、350、400、500、630A。

简介塑壳断路器也被称为装置式断路器，所有的零件都密封于塑料外壳中，辅助触点，欠电压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化。由于结构非常紧凑，塑壳断路器基本无法检修。其多采用手动操作，大容量可选择电动分合。由于电子式过电流脱扣器的应用，塑壳断路器也可分为A类和B类两种，B类具有良好的三段保护特性，但由于价格因素，采用热磁式脱扣器的A类产品的市场占有率更高。 塑壳断路器是将触头、灭弧室、脱扣器和操作机构等都装在一个塑料外壳内，一般不考虑维修，适用于作支路的保护开关，过电流脱扣器有热磁式和电子式两种，一般热磁式塑壳断路器为非选择性断路器，仅有过载长延时及短路瞬时两种保护方式，电子式塑壳断路器有过载长延时、短路短延时、短路瞬时和接地故障四种保护功能。部分电子式塑壳断路器新推出的产品还带有区域选择性连锁功能。大多数塑壳断路器为手动操作，也有部分带电动机操作机构1。

工作条件● 周围空气温度：

○ 周围空气温度上限+40℃；

○ 周围空气温度下限-5℃；

○ 周围空气温度24h的平均值不超过+35℃。

● 海拔：安装地点的海拔不超过2000m。

● 大气条件：

大气相对湿度在周围空气温度为+40℃时不超过50%；在较底温度下可以有较高的相对湿度；最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度+25℃，并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。

● 污染等级：污染等级为3级。

工作原理低压断路器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，主触点断开主电路。

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，主触点断开主电路。

当按下分励脱扣按钮时，分励脱扣器衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路2。

分类低压断路器是按熄灭介质的不同分类的，利用空气作为灭弧介质的断路器，称之为空气断路器（空气开关）；利用惰性气体作为灭弧介质的断路器，称之为惰性气体断路器（惰性气体开关）；利用油作为灭弧介质的断路器，称之为油断路器（油开关）。

主要参数⑴额定电压

断路器铭牌上的额定电压是指断路器主触头的额定电压，是保证接触器触头长期正常工作的电压值。

(2)额定电流

接触器铭牌上的额定电流是指路器主触头的额定电流，是保证接触器触头长期正常工作的电流值。

⑶脱扣电流

脱扣电流是使过电流脱扣器动作的电流设定值，当电路短路或负载严重超载，负载电流大于脱扣电流时，断路器主触头分断。

⑷过载保护电流、时间曲线

过载保护电流、时间曲线，为反时限特性曲线，过载电流越大，热脱扣器动作的时间就越短。

⑸欠电压脱扣器线圈的额定电压

欠电压脱扣器线圈的额定电压一定要等于线路额定电压。

⑹分励脱扣器线圈的额定电压

分励脱扣器线圈的额定电压一定要等于控制控制电源电压。

⑺额定极限短路分断能力Icu

断路器的分断能力指标有两种：额定极限短路分断能力Icu和额定运行短路分断能力Ics。

额定极限短路分断能力Icu，是断路器分断能力极限参数，分断几次短路故障后，断路器分断能力将有所下降。

额定运行短路分断能力Ics，是断路器的一种分断指标，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， Ics只要大于25%Icu就算合格，市场上断路器的Ics大多数在(50%—75%)Icu之间。

⑻限流分断能力

限流分断能力是指电路发生短路时，断路器跳闸时限制故障电流的能力。电路发生短路时，断路器触头快速打开，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，降低了短路电流的电磁效应、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。断路器断开时间越短，限流效果就越好，Ics就越接近Icu。

⑼微型断路器的脱扣特性

断路器脱扣特性分为A、B、C、D、K等几种，各自的含义如下：

A型脱扣特性：脱扣电流为（2～3）In，适用于保护半导体电子线路，带小功率电源变压器的测量线路，或线路长且短路电流小的系统；

B型脱扣特性：脱扣电流为（3～5）In，适用于住户配电系统，家用电器的保护和人身安全保护；

C型脱扣特性：脱扣电流为（5～10）In，适用于保护配电线路以及具有较高接通电流的照明线路和电动机回路；

D型脱扣特性：脱扣电流为（10～20）In，适用于保护具有很高冲击电流的设备，如变压器、电磁阀等；

K型脱扣特性：具备1.2倍热脱扣动作电流和8～14倍磁脱扣动作范围，适用于保护电动机线路设备，有较高的抗冲击电流能力3。

常用标准GB 10963-1989|家用及类似场所用断路器；

GB 14048.2-1994|低压开关设备和控制设备 低压断路器；

GB 16916.1-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB) 第1部分：一般规则；

GB 16916.21-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB) 第2.1部分：一般规则对动作功能与线路电压无关的RCCB的适用性；

GB 16916.22-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB) 第2.2部分：一般规则对动作功能与线路电压有关的RCCB的适用性；

GB 16917.1-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO) 第1部分：一般规则；

GB 16917.21-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO) 第2.1部分：一般规则对动作功能与线路电压无关的RCBO的适用性；

GB 16917.22-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO) 第2.2部分：一般规则对动作功能与线路电压有关的RCBO的适用性；

GB 1984-1989|交流高压断路器 ；

GB 4876-1985|交流高压断路器的线路充电电流开合试验；

GB 7675-1987|交流高压断路器的开合电容器组试验3。

性能塑壳断路器和万能式断路器的性能对照表：

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本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学