斷路器工作原理分類詳解

一、斷路器工作原理- -簡介

斷路器(circuit breaker)其實就是一個開關，但該開關的狀態并不是人為控制的，而是由電路控制。在正常工作情況下，開關處于閉合狀態，而當電路發生嚴重的過載或者短路及欠電壓等故障時，該開關自動斷開，起到保護設備及線路作用。其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合，目前已經獲得廣泛的應用。

斷路器在判斷故障后會進行如下圖所示動作，以實現對電源線路及電動機等的保護。

二、斷路器工作原理- -分類

斷路器一般由觸頭系統、滅弧系統、操作機構、脫扣器、外殼等構成，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有DWI5、DWI6、DWI7(ME)、DW45等系列，塑料外殼式斷路器主要生產有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。而在我們日常生活中被廣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，可用來控制不頻繁啟動的電動機，是低壓配電網中一種重要的保護電器。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，自由脫扣機構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，而欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯。當電路發生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使得自由脫扣機構動作，主觸點斷開主電路。當電路發生過載時，熱脫扣器的熱元件發熱使得雙金屬片發生變形，當其變形到一定程度時便推動自由脫扣機構動作，斷開開關。當電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放，也會使得自由脫扣機構動作，斷開開關。

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，加強帶電粒子的復合和擴散運動，并把弧隙中的帶電粒子吹散，從而可以迅速恢復介質的絕緣強度，起到保護作用。

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斷路器工作原理- -基本型

簡單的電路保護裝置是保險絲，也就是將一根很細的導線加上保護套后接入電路。而這種保險絲在溫度達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裝置，但可以反復使用，不像保險絲一樣，只能發揮一次作用。基本型斷路器的工作原理如下：

電流能磁化電磁體，電磁體產生的磁力隨電流的增強而增強，當電流增大到危險水平時，電磁體產生的磁力也相應增大，拉動與開關聯動裝置相連的金屬桿，使開關斷開，從而中斷電流，保護電路。雙金屬條也是利用類似的原理來實現對電路的保護的，在高電流下，金屬條發生變形，變形到一定程度時便會啟動聯動裝置來斷開開關。有的斷路器還依靠填充易爆物來實現對開關的控制，當電流超過某一點時，便會點燃易爆材料，斷開開關。

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備，使用半導體設備來監測電流水平。例如接地故障斷路器(GFCI)，它不僅能避免房屋的配線受損，還能保護人們免遭點擊。GFCI會不斷地監測電路中零線和火線上的電流，當兩者相同時，處于正常工作狀態，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，故其反應速度比傳統斷路器快得多。