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     美國AB羅克韋爾斷路器具有過載、短路和欠電壓保護功能

AB斷路器是指能夠關(guān)合、承載和開斷正常回路條件下的電流并能在規(guī)定的時間內(nèi)關(guān)合、承載和開斷異?；芈窏l件下的電流的開關(guān)裝置。AB斷路器按其使用范圍分為高壓AB斷路器與低壓AB斷路器，高低壓界線劃分比較模糊，一般將3kV以上的稱為高壓電器。

AB斷路器可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發(fā)生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件。已獲得了廣泛的應用。

電的產(chǎn)生、輸送、使用中，配電是一個極其重要的環(huán)節(jié)。配電系統(tǒng)包括變壓器和各種高低壓電器設(shè)備，低壓AB斷路器則是一種使用量大面廣的電器。

AB斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機構(gòu)、脫扣器、外殼等構(gòu)成。

當短路時，大電流（一般10至12倍）產(chǎn)生的磁場克服反力彈簧，脫扣器拉動操作機構(gòu)動作，開關(guān)瞬時跳閘。當過載時，電流變大，發(fā)熱量加劇，雙金屬片變形到一定程度推動機構(gòu)動作（電流越大，動作時間越短）。

有電子型的，使用互感器采集各相電流大小，與設(shè)定值比較，當電流異常時微處理器發(fā)出信號，使電子脫扣器帶動操作機構(gòu)動作。

AB斷路器的作用是切斷和接通負荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行。而高壓AB斷路器要開斷1500V，電流為1500-2000A的電弧，這些電弧可拉長至2m仍然繼續(xù)燃燒不熄滅。故滅弧是高壓AB斷路器必須解決的問題。

吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱游離，另一方面通過吹弧拉長電弧加強帶電粒子的復合和擴散，同時把弧隙中的帶電粒子吹散，迅速恢復介質(zhì)的絕緣強度。

低壓AB斷路器也稱為自動空氣開關(guān)，可用來接通和分斷負載電路，也可用來控制不頻繁起動的電動機。它功能相當于閘刀開關(guān)、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和，是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護電器。

低壓AB斷路器具有多種保護功能（過載、短路、欠電壓保護等）、動作值可調(diào)、分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點，所以被廣泛應用。結(jié)構(gòu)和工作原理低壓AB斷路器由操作機構(gòu)、觸點、保護裝置（各種脫扣器）、滅弧系統(tǒng)等組成。

低壓AB斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后，自由脫扣機構(gòu)將主觸點鎖在合閘位置上。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)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。當電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機構(gòu)動作。當電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構(gòu)動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用，在正常工作時，其線圈是斷電的，在需要距離控制時，按下起動按鈕，使線圈通電。

AB斷路器的特性主要有：額定電壓Ue；額定電流In；過載保護（Ir或Irth）和短路保護（Im）的脫扣電流整定范圍；額定短路分斷電流（工業(yè)用AB斷路器Icu；家用AB斷路器Icn）等。

額定工作電壓（Ue）：這是AB斷路器在正常（不間斷的）的情況下工作的電壓。

額定電流（In）：這是配有專門的過電流脫扣繼電器的AB斷路器在制造廠家規(guī)定的環(huán)境溫度下所能無限承受的最大電流值，不會超過電流承受部件規(guī)定的溫度限值。

短路繼電器脫扣電流整定值（Im）：短路脫扣繼電器（瞬時或短延時）用于高故障電流值出現(xiàn)時，使AB斷路器快速跳閘，其跳閘極限Im。

額定短路分斷能力（Icu或Icn）：AB斷路器的額定短路分斷電流是AB斷路器能夠分斷而不被損害的最高（預期的）電流值。標準中提供的電流值為故障電流交流分量的均方根值，計算標準值時直流暫態(tài)分量（總在最壞的情況短路下出現(xiàn)）假定為零。工業(yè)用AB斷路器額定值（Icu）和家用AB斷路器額定值（Icn）通常以kA均方根值的形式給出。

短路分斷能力（Ics）：AB斷路器的額定分斷能力分為額定極限短路分斷能力和額定運行短路分斷能力兩種。國標《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓AB斷路器》（GB14048.2—94）對AB斷路器額定極限短路分斷能力和額定運行短路分斷能力作了如下的解釋：

1、AB斷路器的額定極限短路分斷能力：按規(guī)定的實驗程序所規(guī)定的條件，不包括AB斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分斷能力；

2、AB斷路器的額定運行短路分斷能力：按規(guī)定的實驗程序所規(guī)定的條件，包括AB斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分斷能力；

3、額定極限短路分斷能力的試驗程序為O—t—CO。

其具體試驗是：把線路的電流調(diào)整到預期的短路電流值（例如380V ，50kA），而試驗按鈕未合，被試AB斷路器處于合閘位置，按下試驗按鈕，AB斷路器通過50kA短路電流，AB斷路器立即開斷（open簡稱O），AB斷路器應完好，且能再合閘。t為間歇時間，一般為3min，此時線路仍處于熱備狀態(tài)，AB斷路器再進行一次接通（close簡稱C）和緊接著的開斷（O），（接通試驗是考核AB斷路器在峰值電流下的電動和熱穩(wěn)定性）。此程序即為CO。AB斷路器能分斷，則其極限短路分斷能力合格。

4、AB斷路器的額定運行短路分斷能力（Icn）的試驗程序為O—t—CO—t—CO。它比Icn的試驗程序多了一次CO，經(jīng)過試驗，AB斷路器能分斷、熄滅電弧，就認定它的額定運行短路分斷能力合格。

因此，可以看出，額定極限短路分斷能力Icn指的是低壓AB斷路器在分斷了AB斷路器出線端最大三相短路電流后還可再正常運行并再分斷這一短路電流一次，至于以后是否能正常接通及分斷，AB斷路器不予以保證；而額定運行短路分斷能力Ics指的是AB斷路器在其出線端最大三相短路電流發(fā)生時可多次正常分斷。

IEC947—2《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓AB斷路器》標準規(guī)定：A類AB斷路器（指僅有過載長延時、短路瞬動的AB斷路器）的Ics可以是25%、50%、75%和100%。B類AB斷路器（有過載長延時、短路短延時、短路瞬動的三段保護的AB斷路器）的Ics可以是Ics的50%、75%和100%。因此可以看出，額定運行短路分斷能力是一種比額定極限短路分斷電流小的分斷電流值。 [1] 

一般來說，具有過載長延時、短路短延時和短路瞬動三段保護功能的AB斷路器，能實現(xiàn)選擇性保護，大多數(shù)主干線（包括變壓器的出線端）都采用它作主保護開關(guān)。不具備短路短延時功能的AB斷路器（僅有過載長延時和短路瞬動二段保護），不能作選擇性保護，它們只能使用于支路。IEC92《船舶電氣》指出：具有三段保護的AB斷路器，偏重于它的運行短路分斷能力值，而使用于分支線路的AB斷路器，應確保它有足夠的極限短路分斷能力值。

無論是哪種AB斷路器，雖然都具備Icu和Ics這兩個重要的技術(shù)指標。但是，作為支線上使用的AB斷路器，可以僅滿足額定極限短路分斷能力即可。較普遍的偏頗是寧取大，不取正合適，認為取大保險。但取得過大，會造成不必要的浪費（同類型AB斷路器，其H型—高分斷型，比S型—普通型的價格要貴1.3倍～1.8倍）。因此支線上的AB斷路器沒有必要一味追求它的運行短路分斷能力指標。而對于干線上使用的AB斷路器，不僅要滿足額定極限短路分斷能力的要求，同時也應該滿足額定運行短路分斷能力的要求，如果僅以額定極限短路分斷能力Icu來衡量其分斷能力合格與否，將會給用戶帶來不安全的隱患。

AB斷路器是一種基本的低壓電器，AB斷路器具有過載、短路和欠電壓保護功能，有保護線路和電源的能力。

主要技術(shù)指標是額定電壓、額定電流。AB斷路器根據(jù)不同的應用具有不同的功能，品種、規(guī)格很多，具體的技術(shù)指標也很多。

AB斷路器自由脫扣：AB斷路器在合閘過程中的任何時刻，若是保護動作接通跳閘回路，AB斷路器能可靠地斷開，這就叫自由脫扣。帶有自由脫扣的AB斷路器，可以保證AB斷路器合閘短路故障時，能迅速斷開，可以避免擴大事故的范圍。

內(nèi)部附件

輔助觸頭：與AB斷路器主電路分、合機構(gòu)機械上連動的觸頭，主要用于AB斷路器分、合狀態(tài)的顯示，接在AB斷路器的控制電路中通過AB斷路器的分合，對其相關(guān)電器實施控制或聯(lián)鎖。例如向信號燈、繼電器等輸出信號。塑殼AB斷路器殼架等級額定電流100A為單斷點轉(zhuǎn)換觸頭，225A及以上為橋式觸頭結(jié)構(gòu)，約定發(fā)熱電流為3A；殼架等級額定電流400A及以上可裝兩常開、兩常閉，約定發(fā)熱電流為6A。操作性能次數(shù)與AB斷路器的操作性能總次數(shù)相同。

報警觸頭：用于AB斷路器事故的報警觸頭，且此觸頭只有當AB斷路器脫扣分斷后才動作，主要用于AB斷路器的負載出現(xiàn)過載短路或欠電壓等故障時而自由脫扣，報警觸頭從原來的常開位置轉(zhuǎn)換成閉合位置，接通輔助線路中的指示燈或電鈴、蜂鳴器等，顯示或提醒AB斷路器的故障脫扣狀態(tài)。由于AB斷路器發(fā)生因負載故障而自由脫扣的機率不太多，因而報警觸頭的壽命是AB斷路器壽命的1/10。報警觸頭的工作電流一般不會超過1A。

分勵脫扣器：分勵脫扣器是一種用電壓源激勵的脫扣器，它的電壓與主電路電壓無關(guān)。分勵脫扣器是一種遠距離操縱分閘的附件。當電源電壓等于額定控制電源電壓的70%-110%之間的任一電壓時，就能可靠性的分斷AB斷路器。分勵脫扣器是短時工作制，線圈通電時間一般不能超過1S，否則線就會被燒毀。塑殼AB斷路器為防止線圈燒毀，在分勵脫扣線圈串聯(lián)一個微動開關(guān)，當分勵脫扣器通過銜鐵吸合，微動開關(guān)從常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換成常開，由于分勵脫扣器電源的控制線路被切斷，即使人為的按住按鈕，分勵線圈始終不會再通電這就避免了線圈燒損情況的產(chǎn)生。當AB斷路器再扣合閘后，微動開關(guān)重新處于常閉位置。

欠電壓脫扣器：欠電壓脫扣器是在它的端電壓降至某一規(guī)定范圍時，使AB斷路器有延時或無延時斷開的一種脫扣器，當電源電壓下降（甚至緩慢下降）到額定工作電壓的70%至35%范圍內(nèi)，欠電壓脫扣器應運作，欠電壓脫扣器在電源電壓等于脫扣器額定工作電壓的35%時，欠電壓脫扣器應能防止AB斷路器閉合；電源電壓等于或大于85%欠電壓脫扣器的額定工作電壓時，在熱態(tài)條件下，應能保證AB斷路器可靠閉合。因此，當受保護電路中電源電壓發(fā)生一定的電壓降時，能自動斷開AB斷路器切斷電源，使該AB斷路器以下的負載電器或電氣設(shè)備免受欠電壓的損壞。使用時，欠電壓脫扣器線圈接在AB斷路器電源側(cè)，欠電壓脫扣器通電后，AB斷路器才能合閘。 [1] 

外部附件

電動操作機構(gòu)：這是一種是用于遠距離自動分閘和合閘AB斷路器的一種附件，電動操作機構(gòu)有電動機操作機構(gòu)和電磁鐵操作機構(gòu)兩種，電動機操作機構(gòu)為塑殼式AB斷路器殼架等級額定電流400A及以上AB斷路器，電磁鐵操作機構(gòu)適用于塑殼AB斷路器殼架等級額定電流225A及以下AB斷路器，無論是電磁鐵或電動機，它們的吸合和轉(zhuǎn)動方向都是相同，僅由電動操作機構(gòu)內(nèi)部的凸輪的位置來達到合、分，AB斷路器在用電動機構(gòu)操作時，在額定控制電壓的85%-110%之間的任一電壓下，應能保證AB斷路器可靠閉合。

轉(zhuǎn)動操作手柄：適用于塑殼AB斷路器，在AB斷路器的蓋上裝轉(zhuǎn)動操作手柄的機構(gòu)，手柄的轉(zhuǎn)軸裝在它的機構(gòu)配合孔內(nèi)，轉(zhuǎn)軸的另一頭穿過抽屜柜的門孔，旋轉(zhuǎn)手柄的把手裝在成套裝置的門上面所露出的轉(zhuǎn)軸頭，把手的圓形或方形座用螺釘固定的門上，這樣的安裝能使操作者在門外通過手柄的把手順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，來確保AB斷路器的合閘或分閘。同時轉(zhuǎn)動手柄能保證AB斷路器處于合閘時，柜門不能開啟；只有轉(zhuǎn)動手柄處于分閘或再扣，開關(guān)板的門才能打開。在緊急情況下，AB斷路器處于"合閘"而需要打開門板時，可按動轉(zhuǎn)動手柄座邊上的紅色釋放按鈕。

加長手柄：是一種外部加長手柄，直接裝于AB斷路器的手柄上，一般用于600A及以上的大容量AB斷路器上，進行手動分合閘操作。

手柄閉鎖裝置：是在手柄框上裝設(shè)卡件，手柄上打孔然后用掛鎖鎖起來。主要用于AB斷路器處于合閘。

工作狀態(tài)時，不容許其他人分閘而引起停電事故，或AB斷路器負載側(cè)電路需要維修或不允許通電時，以防被人誤將AB斷路器合閘。