断路器的结构、工作原理及检测方法

断路器又称自动空气开关，它既能对电路进行不频繁的通断控制，又能在电路出现过载、短路和欠电压（电压过低）时自动掉闸（即自动切断电路），因此它既是一个开关电器，又是一个保护电器。

1.外形与符号

断路器种类较多，图4-21a是一些常用的塑料外壳式断路器，断路器的电路符号如图4-21b所示，从左至右依次为单极（1P）、两极（2P）和三极（3P）断路器。在断路器上标有额定电压、额定电流和工作频率等内容。

图4-20 熔断器的检测方法

图4-21 断路器的外形与符号

2.结构与工作原理

断路器的典型结构如图4-22所示。该断路器是一个三相断路器，内部主要由主触头、反力弹簧、搭钩、杠杆、电磁脱扣器、热脱扣器和欠电压脱扣器等组成。该断路器可以实现过电流、过热和欠电压保护功能。

图4-22 断路器的典型结构

（1）过电流保护

三相交流电源经断路器的三个主触头和三条线路为负载提供三相交流电，其中一条线路中串联电磁脱扣器线圈和发热元件。当负载有严重短路时，流过线路的电流很大，流过电磁脱扣器线圈的电流也很大，线圈产生很强的磁场并通过铁心吸引衔铁，衔铁动作，带动杠杆上移，两个搭钩脱离，依靠反力弹簧的作用，三个主触头的动、静触头断开，从而切断电源以保护短路的负载。

（2）过热保护

如果负载没有短路，但若长时间超负荷运行，负载比较容易损坏。虽然在这种情况下电流也较正常时大，但还不足以使电磁脱扣器动作，断路器的热保护装置可以解决这个问题。若负载长时间超负荷运行，则流过发热元件的电流长时间偏长，发热元件温度升高，它加热附近的双金属片（热脱扣器），其中上面的金属片热膨胀小，双金属片受热后向上弯曲，推动杠杆上移，使两个搭钩脱离，三个主触头的动、静触头断开，从而切断电源。

（3）欠电压保护

如果电源电压过低，则断路器也能切断电源与负载的连接，进行保护。断路器的欠电压脱扣器线圈与两条电源线连接，当三相交流电源的电压很低时，两条电源线之间的电压也很低，流过欠电压脱扣器线圈的电流小，线圈产生的磁场弱，不足以吸引住衔铁，在拉力弹簧的拉力作用下，衔铁上移，并推动杠杆上移，两个搭钩脱离，三个主触头的动、静触头断开，从而断开电源与负载的连接。

3.面板标注参数的识读(www.xing528.com)

（1）主要参数

断路器的主要参数如下：

1）额定工作电压U_e：是指在规定条件下断路器长期使用能承受的最高电压，一般指线电压。

2）额定绝缘电压U_i：是指在规定条件下断路器绝缘材料能承受最高电压。该电压一般较额定工作电压高。

3）额定频率：是指断路器适用的交流电源频率。

4）额定电流I_n：是指在规定条件下断路器长期使用而不会脱扣跳闸的最大电流。流过断路器的电流超过额定电流，断路器会脱扣跳闸，电流越大，跳闸时间越短，比如有的断路器电流为1.13I_n时1h内不会跳闸，当电流达到1.45I_n时1h内会跳闸，当电流达到10I_n时会瞬间（小于0.1s）跳闸。

5）瞬间脱扣整定电流：是指会引起断路器瞬间（<0.1s）脱扣跳闸的动作电流。

6）额定温度：是指断路器长时间使用允许的最高环境温度。

7）短路分断能力：它可分为极限短路分断能力（I_cu）和运行短路分断能力（I_cs），分别是指在极限条件下和运行时断路器触头能断开（触头不会产生熔焊、粘连等）所允许通过的最大电流。

（2）面板标注参数的识读

断路器面板上上一般会标注重要的参数，在选用时要会识读这些参数含义。断路器面板标注参数的识读如图4-23所示。

图4-23 断路器的参数识读

4.断路器的检测

断路器检测通常使用万用表的电阻档，检测过程如图4-24所示。具体分为以下两步：

1）将断路器上的开关拨至“OFF（断开）”位置，然后将红、黑表笔分别接断路器一路触头的两个接线端子，正常电阻应为无穷大（数字万用表显示超出量程符号“1”或“OL”），如图4-24a所示。接着再用同样的方法测量其他路触头的接线端子间的电阻，正常电阻均应为无穷大，若某路触头的电阻为0或时大时小，则表明断路器的该路触头短路或接触不良。

2）将断路器上的开关拨至“ON（闭合）”位置，然后将红、黑表笔分别接断路器一路触头的两个接线端子，正常电阻应接近0Ω，如图4-24b所示。接着再用同样的方法测量其他路触头的接线端子间的电阻，正常电阻均应接近0Ω，若某路触头的电阻为无穷大或时大时小，则表明断路器的该路触头开路或接触不良。