脫扣器基本特性

傳統(tǒng)的斷路器保護(hù)功能是通過脫扣器中機(jī)械系統(tǒng)的動作來實現(xiàn)的，其效果也不夠理想。為了防止用電設(shè)備故障以及在供電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常時損壞用電設(shè)備，在傳統(tǒng)斷路器的基礎(chǔ)上逐步開發(fā)出更可靠和更具保護(hù)性能的斷路器。

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，集成電路的出現(xiàn)，大大縮小了普通電子電路的體積，因而出現(xiàn)了以專用集成電路為基礎(chǔ)的多功能脫扣器，從而促進(jìn)了多功能斷路器的發(fā)展。同時微型計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也為低壓電器的智能化提供了條件。智能脫扣器是智能斷路器的核心部件，它不僅能夠提供普通斷路器的各種保護(hù)功能，還能實時顯示電路中的各種參數(shù)(電流、電壓、功率、功率因數(shù)等)，以及和PC機(jī)進(jìn)行通信等功能。

早期的脫扣器為電磁式的，其工作原理是利用雙金屬片在流過電流時發(fā)熱變形而使脫扣器動作，這類脫扣器制造調(diào)整困難，精度低和可靠性差。

60年代，美國開始研制電子脫扣器，并應(yīng)用于低壓斷路器。電子脫扣器具有保護(hù)功能多、延時精度高、選擇性好、整定范圍大和返回系數(shù)高等特點。此外還可以增加接地保護(hù)，過載報警功能，使低壓電器的保護(hù)特性更完善，性能得到了提高。此后國外先進(jìn)工業(yè)國家相繼開發(fā)出多種電子脫扣器，從分立元件、集成電路發(fā)展到利用微型計算機(jī)技術(shù)的智能脫扣器。

80年代開始，法國MG公司研制成功ST一608型智能脫扣器，ABB公司也開發(fā)出PRI型智能脫扣器，日本、美國、德國也都開始將智能型脫扣器應(yīng)用于低壓斷路器中。我國的智能脫扣器研究起步較晚，但在科技人員的不懈努力下已取得很大成績，開發(fā)出了多種產(chǎn)品并形成了系列化，在功能上也已達(dá)到了一定水平。

電磁脫扣器的缺點是只能提供短路保護(hù)，其優(yōu)點就是成本低，壽命長，受環(huán)境影響小。

熱磁脫扣器的缺點是只能提供二段保護(hù)；動作值誤差比較大，不可以調(diào)節(jié)（現(xiàn)在所謂的新一代斷路器可以機(jī)械調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)幅度很小，且誤差相當(dāng)大）；受環(huán)境影響較大。其優(yōu)點就是成本低，性能穩(wěn)定，可靠性相對較高，不受電壓波動影響，壽命長，有些型號可以倒進(jìn)線。

電子脫扣器的優(yōu)點是其可以提供三段甚至四段保護(hù)；靈敏度高，動作值比較精確，而且可以調(diào)節(jié)；加裝通訊模塊后還可以與上位機(jī)連接，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；基本不受環(huán)境溫度影響。其它缺點就是成本過高，而且國貨可靠性不高，還有一般不可以倒進(jìn)線。

一般說來，傳統(tǒng)的雙金屬片機(jī)械式或電子電磁式脫扣器與脫扣機(jī)械部分組成整體，目前智能脫扣器則不包含機(jī)械脫扣部分，僅指控制板（即可理解為斷路器的內(nèi)置“控制器”）。

脫扣器具有過載、斷路、漏電、欠壓、過壓、不平衡、欠頻、過頻、逆功率、相序等保護(hù)功能；還具有負(fù)載監(jiān)控、實時值測量、需量測量、諧波測量、測量表設(shè)置、維護(hù)、通信、DI/DO、區(qū)域選擇性聯(lián)鎖、試驗聯(lián)鎖、LCD界面顯示等功能。

低壓斷路器一般由脫扣器、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、傳動機(jī)構(gòu)、基架和外殼等幾部分組成，在投入運(yùn)行時，操作手柄已經(jīng)使主觸頭閉合，自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸頭鎖定在閉合位置，各類脫扣器進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。下面就重點說說斷路器的幾個脫扣器：

脫扣器熱脫扣器

熱磁脫扣器提供磁保護(hù)和熱保護(hù)，熱保護(hù)也就是過載保護(hù)。熱保護(hù)：電流經(jīng)過脫扣器時熱元件發(fā)熱（直熱式電流直接過雙金屬片），雙金屬片受熱變形，當(dāng)變形至一定程度時，打擊牽引桿從而帶動機(jī)構(gòu)動作切斷電路。 一般來說，電路中都用熱磁脫扣器來提供短路和過載保護(hù)，只有一些特殊場合用電磁脫扣器提供短路保護(hù)，而由其它元件（如熱繼電器）來提供過載保護(hù)。

脫扣器電磁脫扣器

電磁脫扣器與被保護(hù)電路串聯(lián)。線路中通過正常電流時，電磁鐵產(chǎn)生的電磁力小于反作用力彈簧的拉力，銜鐵不能被電磁鐵吸動，斷路器正常運(yùn)行。當(dāng)線路中出現(xiàn)短路故障時，電流超過正常電流的若干倍，電磁鐵產(chǎn)生的電磁力大于反作用力彈簧的作用力，銜鐵被電磁鐵吸動通過傳動機(jī)構(gòu)推動自由脫扣機(jī)構(gòu)釋放主觸頭。主觸頭在分閘彈簧的作用下分開切斷電路起到短路保護(hù)作用。

脫扣器失壓脫扣器

失壓脫扣器并聯(lián)在斷路器的電源側(cè)，可起到欠壓及零壓保護(hù)的作用。電源電壓正常時扳動操作手柄，斷路器的常開輔助觸頭閉合，電磁鐵得電，銜鐵被電磁鐵吸住，自由脫扣機(jī)構(gòu)才能將主觸頭鎖定在合閘位置，斷路器投入運(yùn)行。當(dāng)電源側(cè)停電或電源電壓過低時，電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力不足以克服反作用力彈簧的拉力，銜鐵被向上拉，通過傳動機(jī)構(gòu)推動自由脫扣機(jī)構(gòu)使斷路器掉閘，起到欠壓及零壓保護(hù)作用。

當(dāng)電源電壓為額定電壓的75%～105%時，失壓脫扣器保證吸合，使斷路器順利合閘；當(dāng)電源電壓低于額定電壓的40%時，失壓脫扣器保證脫開使斷路器掉閘分?jǐn)?。一般還可用串聯(lián)在失壓脫扣器電磁線圈回路中的常閉按鈕做分閘操作。

脫扣器分勵脫扣器

分勵脫扣器用于遠(yuǎn)距離操作低壓斷路器分閘控制。它的電磁線圈并聯(lián)在低壓斷路器的電源側(cè)。需要進(jìn)行分閘操作時，按動常開按鈕使分勵脫扣器的電磁鐵得電吸動銜鐵，通過傳動機(jī)構(gòu)推動自由脫扣機(jī)構(gòu)，使低壓斷路器掉閘。

脫扣器電子脫扣器

電子脫扣器可以有以上所有功能，并可以方便地進(jìn)行整定。電子脫扣器就是用電子元件構(gòu)成的電路，檢測主電路電流，放大、推動脫扣機(jī)構(gòu)。

分勵脫扣器本質(zhì)上是一個分閘線圈加脫扣器，給分勵脫扣線圈加上規(guī)定的電壓，斷路器就脫扣而分閘。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，消防控制室發(fā)出報警信號，這個信號一般是一個直流24V的電壓信號，在對應(yīng)的非消防負(fù)載斷路器上安裝分勵脫扣器，再加裝一個24V中間繼電器，把24V的消防跳閘信號接至中hl繼電器，中hl繼電器的常開觸點串聯(lián)到斷路器的分勵脫扣線圈回路中，通過輸出模塊、配電箱內(nèi)中hl繼電器與分勵脫扣器的配合切除非消防負(fù)荷。

分勵脫扣器額定控制電源電壓一般為交流230V\400V或直流220V,當(dāng)電源電壓值等于控制電源電壓的(70%-110%)之間的任一電壓時，則在斷路器的所有操作條件卜分勵脫扣器都能使斷路器脫扣斷開。

斷路器分勵脫扣后是不能立刻遠(yuǎn)控合閘的，也不能直接手動合閘，必須將斷路器再扣后方能合閘，這和過載等脫扣、跳閘后要再扣一樣，這就是分勵脫扣和電動操作分閘的區(qū)別。

斷路器操作把手有三個位置，除上合下分兩個位置外，脫扣后把手將停留在中間位置，所謂再扣就是將把手從中間位置扳到分的位置使脫扣器重新鉤住，然后才能合閘。