2.4 塑壳式断路器

第二章

轨道交通低压供电系统常用开关与计量设备2.4塑壳式断路器2.4.1塑壳式断路器的分类A级塑壳式断路器：适用于较低的绝缘要求，

常用于一般电气设备和系统。B级塑壳式断路器：适用于对绝缘性能要求较高的场合，

如高压电气设备。1.按绝缘等级分类低压塑壳式断路器中压塑壳式断路器2.按额定工作电压分类强迫风冷式塑壳式断路器非强迫风冷式塑壳式断路器2.按冷却方式分类户外式塑壳式断路器户内式塑壳式断路器4.按使用场所分类固定式塑壳式断路器移动式塑壳式断路器5.按安装条件分类照明型塑壳式断路器动力型塑壳式断路器操作型塑壳式断路器6.按用途分类框架式塑壳式断路器简易式塑壳式断路器7.按结构形式分类2.4.2塑壳式断路器的工作原理1.塑壳式断路器的结构塑壳式断路器的结构紧凑、功能完善，能够实现对电路的有效保护和控制。其中，操作机构和触头系统是断路器的核心部件，决定了断路器的性能和可靠性。塑壳式断路器的结构主要包括外壳、操作机构、触头系统、灭弧系统、支架、脱扣器等组成。图

塑壳式断路器的工作原理图1-主触点

2-自由脱扣机构

3-过电流脱扣器

4-分励脱扣器

5-热脱扣器

6-欠电压脱扣器

7-按钮2.塑壳式断路器的工作过程2.塑壳式断路器的工作过程（1）电流监测与判断塑壳式断路器内部设有电流感应器，当电路中的电流通过时，感应器会实时捕捉并测量电流的大小。当电流超过预设的额定值时，感应器会立即向断路器的控制机构发送信号。（2）热磁脱扣器的工作热磁脱扣器是塑壳式断路器中的关键部分，由双金属片和电磁线圈组成。当电流过大时，双金属片因电流的热效应而迅速升温，当温度达到一定值时，双金属片会弯曲变形，从而驱动脱扣机构动作。同时，电磁线圈也会在短路时因电流瞬间增大而产生强磁场，使铁芯迅速动作，触发脱扣机构。2.塑壳式断路器的工作过程（3）电子脱扣器的辅助电子脱扣器利用先进的电子技术对电路进行更精确的检测。当电路中出现短路、漏电等异常情况时，电子脱扣器会迅速捕捉这些信号，并通过内部电路逻辑判断，最终驱动脱扣机构动作。电子脱扣器的加入，使得塑壳式断路器在保护电路方面更加智能和精准。（4）触头系统的动作当脱扣机构被触发后，主触头会在开断弹簧的作用下迅速分离，切断电路中的电流。同时，辅助触头也会进行相应的动作，用于指示断路器的状态。触头系统的设计需要考虑触头的材料、结构以及动作速度等因素，以确保在断路器动作时能够迅速有效地切断电路。2.塑壳式断路器的工作过程（5）弧灭器的保护在断路器断开电路的过程中，触头之间可能会产生电弧。为了保护触头不受电弧的损害，塑壳式断路器配备了弧灭器。弧灭器通过快速释放气体或喷射灭弧介质等方式，迅速将电弧熄灭。同时，弧灭器还能够吸收电弧产生的热量和能量，降低触头的温度，延长触头的使用寿命。（6）复位与操作当电路故障排除后，塑壳式断路器需要复位才能重新使用。复位操作通常是通过手动或自动装置完成的，使断路器恢复到初始状态。在复位过程中，需要确保触头已经完全分离，并且弧灭器已经充分冷却。复位完成后，断路器就可以重新接入电路并正常工作了。2.4.3塑壳式断路器的功能塑壳式断路器的主要功能包括：1.接通与切断正常回路2.过载保护功能3.短路保护功能4.欠压、缺相、断相保护功能5.防止漏电事故6.隔离电压作用7.防雷击浪涌抑制器装置2.4.4塑壳断路器的选型2.塑壳断路器的选型

图

塑壳断路器实物图塑壳式断路器的选型原则主要包括以下几点：1.额定电压与额定电流断路器的额定电压和额定电流应与电路中的额定电压和最大工作电流相匹配。通常，断路器的额定电流应略大于电路中的最大工作电流，以确保其在过载时能够正常动作。2.短路容量断路器的短路容量应满足电路短路电流的要求。3.极数与分断能力根据电路的需要选择合适的极数（如单相、三相）和分断能力（如高分断、低分断）。对于需要分相保护的电路，应选择具有相应极数的断路器；对于短路电流较大的电路，应选择分断能力较高的断路器。塑壳式断路器的选型原则主要包括以下几点：4.动作时间与动作特性断路器的动作时间和动作特性应与保护要求相匹配。例如，对于需要快速切断短路电流的场合，应选择动作时间较短的断路器；对于需要避免误动作的场合，应选择具有适当动作特性的断路器。5.使用环境考虑断路器所处环境的温度、湿度、振动等因素，选择适合该环境的断路器类型。例如，在高温环境中应选择耐高温的断路器；在振动环境中应选择具有抗震性能的断路器。6.经济性在满足以上要求的前提下，应考虑断路器的经济性。在选择断路器时需要在性能和价格之间进行权衡。2.3.4低压断路器的安装与维护1.塑壳式断路器的安装

（1）安装方式•固定式安装方式：断路器本体直接固定在内安装板或安装支架上，使用随机螺杆进行固定。电缆或母排直接连接在断路器的进线与出线接线螺杆上。根据应用场所的要求，可配外置扩展排联结，分为板前接线与板后接线两种方式。•插拔式安装方式：由插入式安装底座和可移动本体两部分组成，类似插座和插头结构。底座通过螺钉固定在配电柜内横梁上，进出线电缆（母排）直接连接在固定好的底座上。需要检修或更换时，只需松开固定螺杆后用力将可移动本体从固定底座上拔下即可。1.塑壳式断路器的安装

（1）安装方式•立式安装方式：适用于安装空间较高，有足够的安装高度时使用。需要保证断路器上下触头都可以正确接线，并有足够的安全距离。•卧式安装方式：适用于安装空间较低，没有足够的安装高度时使用。需要将塑壳断路器水平放置，使正常工作时开关的方向为水平方向。标识“UP”或“TOP”面朝上方安装，并保证固定牢固，避免振动和摇晃。1.塑壳式断路器的安装

（2）安装前的检查在安装前，应检查断路器与其他设备的连接是否正确，确保其能够正常工作。同时，要检查外壳、接线端子、触点等是否损坏或有异物附着，如有任何问题，需先进行修复或更换。2.塑壳式断路器的维护1）定期检查和清洁：应定期检查和清洁断路器，特别是触点、连接端子等部分，确保其处于良好的工作状态。2）检查环境条件：确保断路器在正确的温度、湿度、气压、通风条件下运行，以延长其使用寿命。3）检查和更换配件：在正常使用期内，应及时检查和更换断路器的配件，如触头、灭弧室等。当触头厚度小于1mm时，应更换触头。若灭弧室烧损严重或碎裂，也必须立即更换。4）使用专用工具和设备：在更换部件时，应使用专门的工具和设备，确保操作正确并避免损坏其他部件。5）定期检查脱扣器的电流整定值和延时：特别是半导体脱扣器，更应定期用试验按检查其动作情况。3.塑壳式断路器常见故障及检修方法

故障现象故障原因检修方法漏电：电流从线路或设备外部的“地”线流回到电源的线束或设备内部导致的故障

线路或设备绝缘不良检查线路或设备的绝缘情况，进行修复或更换防雷设备缺失或不良检查防雷装置是否正常，如有异常及时处理接头松动检查设备的接头是否松动，如有松动需要紧固断路：线路中电流不能正常流通的故障

线路中的导线断裂或接触不良检查导线和连接线是否断裂或烧损，进行必要的修复或更换。设备内部或连接电缆中的电源线松动、烧断检查设备是否接触不良，如有需要更换设备。检查设备内部和连接电缆中的电源线是否松动或烧断，进行修复或更换3.塑壳式断路器常见故障及检修方法

故障现象故障原因检修方法触碰误动：人员操作时不慎触碰断路器导致其误动作生产、安装等环节中未考虑人员操作因素（1）加强生产和安装中的人员操作提示，提高操作规范性。（2）使用时设置防护罩或封闭式设计等措施，降低误动的可能性。短路：两个或多个电线或电路之间直接接触形成的电路不良。线路绝缘老化、金属元件之间短路、设备内部导线接触不良（1）进行电路隔离，避免电流过大造成安全事故。（2）检查设备内部的导线连接是否正常，维修或更换不良部件。过载：电路、设备负荷过大，由于电流过大而发生的故障。设备或用电设备的负载过大、线路容量不足（1）查明负载情况，合理整定电流。（2）选用合适的电缆或铜牌截面积，避免发热引起断路器跳闸。（3）查明连接情况，确保连接螺钉拧紧且接触良好。4.使用注意事项（1）合理布线在安装过程中，需要合理布线，保证电路的接线正确，避免电路短路和漏电等问题。（2）避免振动和摇晃安装