断路器

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两极(2P) 10A 小型断路器

断路器（英文：Circuit Breaker，简称CB），又称为遮断器，而香港一般称为“水汽制”，为一种过电流保护之装置，可使用于室内配线上使用之总开关与分电流控制开关（ON/OFF POWER），亦可有效的保护电器的重要元件，主要用作短路保护和防止严重超载，工业机器上的马达负载保护也会指定使用断路器做为保护装置之一。
在低压用断路器，最常见为无熔丝开关，较大型容量之低压断路器最常见的是空气断路器(Air Circuit Breaker，缩写ACB)。

[编辑]结构

当用手向上扳起把手，会执行启动电流(circuit-close)，当电路过载或短路时即自动跳脱，将事故原因排除之后，重新下扳再往上扳，否则无法达成再次闭路动作。
与普通电源开关不同点为增设弹簧与消弧装置。
弹簧作用为于启断(OPEN)或闭合(CLOSE)之操作过程中，预储弹簧力量至临界点后，瞬间弹离而快速接通或跳开接点，故其操作速度不受手操作速度之影响。
消弧装置为消除操作上内部接点所产生之火花之消弧室，任何接点打开负载电流均会产生电弧(即 火花)。因电弧本身是极高温之空气柱游离所变成的导电体，它系应用安培右手定则，在消弧室之铁片间构成一强磁场，再利用佛来明右手定则，将电弧之空气导体快速推弯而拉长电弧，使火花更快速地熄灭。
若负载为电动机，正常启动会有突起高额电流，因此应选用1.5倍~2倍额定电流之断路器。

1. 把手

2. 线螺管机械机构

3. 接触装置 - 当接触时允许电流通过并且在当移开时能断脱电流

4. 接点- 连接负载

5. 双金属片

6. 调整螺丝 - 允许制造商能准确的调整触发电流大小的装置并且装配出厂

7. 电磁螺线管

8. 消弧装置

[编辑]种类

▪ 无熔丝断路器：为一种低压过电流保护之断路器，在美国称为molded-case circuit breaker,简称MCCB，Micro Circuit Breaker, 简称MCB,而日本则称为No-Fuse Breaker，简称NFB，目前国内通常称为NFB

▪ 高压断路器:用于高压电的断路器

▪ 低压断路器

一、简介 无熔丝开关在日本称为无熔丝开关 ( No Fuse Breaker )，简称 NFB 无熔丝开关在美国称为模壳型断路器 ( Molded case Circuit Breaker )，简称 MCB 无熔丝开关为低压用断路器，较大型容量之低压断路器最常见为空气断路器 ( Air Circuit Breaker )，简称 ACB 无熔丝开关是一种低电压 ( AC 600 V 以下 ) 用过电流保护器，无须[保险丝]及具有控制电源的作用

二、功能 在主电路可当作电源开关控制；在保护上则作为电路过载、短路之保护。 无熔丝开关上方为电源侧，下方为负载侧，不能对调使用

三、动作 投入 ( ON )：通路 ( 通电 ) 跳脱 ( TRIP )：跳脱后把手呈水平状态 切断 ( OFF )：断路 ( 断电 ) ※ 跳脱原因：短路或用电量超过开关额定电流 ※ 处理步骤：检查电路是否超载使用，察明原因排除后再行复归 ( 把手应向下先切至 OFF 位置，再向上切至 ON 位置 )

四、符号及结构

五、种类 无熔丝开关依跳脱原理可分成热动式、热动电磁式、完全电磁式等三种 1.热动式 利用双金属片原理制成，当负载电流超过额定电流时，双金属片因膨胀系数不同，呈现弯曲现象，进而触动跳脱元件，打开接点，中断电源供给， 因双金属片遇热弯曲是累积热的结果，所以不适用于瞬间启断的短路保护，只能做过载保护用

2.热动电磁式 使用双金属片遇热弯曲特性，做过载保护，原理同热动式，另以电磁场吸持方式做短路保护，如当线路短路时，因线路瞬时产生大电流， 磁场大可迅速吸引可动铁心，以触动跳脱元件，将负载电流切断，达到短路保护

3.完全电磁式 以电生磁动方式同时做过载与短路保护，过载时，电流线圈产生的磁场尚不足以吸持可动铁片，但却能够克服油管内弹簧及油的阻尼作用，缓慢吸引油管 内的可动铁心，使可动铁心渐渐往电流线圈的中心移动，造成磁路磁阻减少，磁场逐渐加强，直至有足够磁力吸引可动铁片，触动跳脱元件，启断负载电流， 短路时，因短路电流极大，线圈磁场大，因此不用等油管内可动铁心移入中心位置，即具有足够的磁力直接吸引可动铁片，触动跳脱元件，启断负载电流

六、规格 P：极数 分为单极 ( 1P )、双极 ( 2P )、三极 ( 3P ) 三种规格 V：额定电压 AT：额定电流 ( 跳脱容量 ) 使跳脱机构动作之额定电流，亦即是连续使用电流，单位为 A 无熔丝开关上通常标示 In，AT ( In ) 代表电流达到此数值时，会跳脱切断电路，以保障设备安全 相当于闸刀开关内保险丝规格 AF：安全电流 ( 框架容量 ) 即框架接点可耐之安培数，通常 AF≧AT，亦即是同一 AF 之 NFB 可能有数种不同之 AT 数，单位为 A 框架是指整个无熔丝开关内部导电结构框架 框架容量为容许流过这个框架的最大容量，也就是可通过这个无熔丝开关的最大电流，所以可见到，AF 值愈高，其无熔丝开关的体积也愈大 相当于传统闸刀开关的最大额定电流 IC：启断容量 启断容量为能容许故障时的最大短路电流，因此 IC 须大于故障短路最大电流才不致烧毁，单位为 KA ※ 整体而言，AF 愈大的无熔丝开关，IC 值也愈大，而 AT 值绝对不会超过 AF 值

七、选用方法 NFB 使用于电动机分路时其额定容量通常使用为电动机额定电流 1.5 ~ 2.5 倍为原则，选用方法如下： 一台电动机时：IB = C × In 二台以上电动机，但不同时启动时：IB = ( ΣIn - InMAX ) × K + CMAXInMAX 二台以上电动机，且同时启动时：IB = C1In1 + C2In2 + ‧‧‧‧ + CNInN 注：IB：无熔丝开关的额定电流值，In：电动机的额定电流值，C：起动电流倍数，一般取 1.5 ~ 2.5，不能确定时取 1.5 倍，K：需量率，不能确定时取 1 倍

[编辑]油断路器

[编辑]磁吹型断路器

[编辑]真空型断路器

[编辑]少油量型断路器

[编辑]空气断路器

利用预先贮存的压缩空气来当消除电弧介质。压缩空气不仅作为消除电弧和绝缘介质，而且还作为传动的动力。

由于新鲜的压缩空气流除了可 以带走弧隙中热量，降低弧隙温度，还能直接带走弧隙中的游离带电质点，补充新鲜气体介质，使去游离大大加强，弧隙介质强度迅速恢复，所以，空气断路器断流容量大，灭弧时间短，而且快速自动重合闸时断流容量不降低。

但是空气断路器也有金属消耗量大，需要装设压缩空气系统等辅助设备和价格较贵等缺点。通常用于110kV及以上的大容量电力系统中。

目前生产的空气断路器多采用常充气式，即无论在合闸或分闸状态，消弧室内部都充满压缩空气，保证了接触头间必要的绝缘强度。这种型式结构简单，空气压力利用好，气耗量少。

[编辑]热动式

热跳脱式一般是运用用双金属片的原理。内有两片金属铜片，当电流超过额定值时，两片金属片会因受热而弯曲，进而跳脱接点而断路已达到保护的目的。

[编辑]电磁式

[编辑]完全电磁式

[编辑]低电压热动电磁断路器

[编辑]高压电断路器

位于Manitoba, Canada车站的12000安培(A) 3相 115,000伏(V) 断路器

[编辑]相关规格

▪ 额定电压:如AC220V，AC110V

以下四种选用断路器的数据在每个断路器上都会标示在其断路器上，若是有标示不全者，那此断路器就为不合法规所规定。

▪ 极数：有单相二极与三相三极两种，以P表示，如二极为2P

▪ 额定电流(rated current，以AT表示):能可承载并使机构跳脱之电流容量

▪ 框架容量(frame current，以AF表示)：此开关的框架容量，表示本开关能承受的电流

▪ 额定启断容量(Interrrupt Current) :以kA表示，表示当发生故障，可安全地切断短路电流容量，且不伤及本体的瞬间最大承受电流容量。

[编辑]相关条目

▪ 保险丝

[编辑]外部链接

▪ How Circuit Breakers Work.

▪ L. W. Brittian: Electrical Circuit Breakers

▪ http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/bregnd.html

▪ coordination between circuit breakers

▪ Electrical Installation Handbook

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