靠永久磁铁将其吸住同时又拉紧了释放弹簧, 通过调节弹簧的拉力可以将磁铁的吸力与弹簧的拉力之间处于一种临界状态, 使得在出现漏电流时断路器能够迅速断开, 所以漏电脱扣线圈、永久磁铁、衔铁、弹簧等就构成了脱扣机构。中间环节通常包括放大器、比较器等, 其作用是对来自零序电流互感器的漏电流进行放大和处理, 并输出到执行机构。试验装置是由跨接在零序电流互感器的两端的 1 个按钮与电阻串联形成的 1 条支路组成, 用来模拟剩余电流, 主要作用是周期性(一般为 1 个月)检查漏电断路器是否处于良好状态。在正常使用情况下没有出现漏电时, 通过零序电流互感器内部的电流矢量和为零, 零序电流互感器的二次绕组无感应电动势所以也就无漏电信号输出。当发生漏电时, 通过零序电流互感器内部的电流矢量和不为零而是漏电电流(Id), 此时零序电流互感器的二次绕组将会产生感应电动势, 交流感应电流通过漏电脱扣线圈形成的磁力抵消了一部分永久磁铁原有的吸力使衔铁释放, 使得断路器迅速脱扣切断了电源起到了保护作用。
(2) 电磁推斥式快速真空断路器[6]
在日本三菱公司的15kv快速真空断路器中采用的是CPRM结构,见图6。这是一种线圈—平板推斥机构。其上边是脱扣固定线圈;下边是并合闸固定线圈;与固定线圈相向的是铜制推斥板,它通过可动轴连接到真空灭弧室的动触头上。脱扣固定线圈上通有脉冲电流后,铜制推斥板中感应诱发涡流,其结果,使铜制推斥板受到电磁推斥力作用,带动连杆运动,而使连接在灭弧室上的触头分断。合闸固定线圈上通脉冲电流后,铜制推斥板受到电磁推斥力作用,带动连杆运动,其结果是使连接在灭弧室上触头关合。
图6 CPRM的结构
(3) 永磁机构断路器[7]
永磁机构断路器的工作原理如图7所示:
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图7 永磁机构断路器的工作原理图
其工作过程如下:接通控制电源,首次接通电源要等待60s,此时储能电容已充满电(充电指示灯亮),同时欠压脱扣器电源也准备接通,断路器处在准备操作状态。按合闸钮接通合闸线圈,永磁机构动铁芯向下运动通过传动拐臂将开关管触头闭合,同时通过辅助触点,并使分闸拉簧储能。按分闸钮接通分闸线圈,同时断开欠压电源,在分闸磁场和分闸弹簧的共同作用下使开关管触头迅速分开,完成一次合闸,分闸操作。永磁机构通过动铁芯与主轴传动拐臂相连直接驱动开关管动触头,机械结构简单,磨损小,使得断路器在使用寿命期内基本实现免维护。该断路器除正常电动分闸外,还设有欠压分闸、紧急手动分闸装置,使断路器工作更加可靠。开关电源将100VAC变成155VDC,一路经过限流电阻R1和隔离二极管VD1对电容器C1充电,另一路经过电阻R2和断电器J1也对电容器C1充电,当电压充至150VDC左右时,断电器J1停止工作,J1常闭点接通合闸电路和储能灯电路。此时合闸,合闸继电器KM1动作,电容器C1向合闸线圈放电,完成一次合闸过程。电容C3延时一定的合闸时间,保证可靠合闸。另一路9VDC经过隔离二级管VD2、分闸继电器常闭点KM2-4、行程开关常开点ST1-1、辅助开关常开点FZ1-1送至合闸线圈,维持合闸状态。分闸功能由分闸继电器KM2完成,电容C2功能是保证分闸断电器KM2在电压降低时能可靠分闸。C1和C2的放电回路,由按钮SB3控制,放电时间需1 min。
3 熔断器和断路器的特点及应用比较分析
3.1熔断器与断路器的区别
熔断器与断路器相同点是都能实现短路保护，熔断器的原理是利用电流流经导体会使导体发热，达到导体的熔点后导体融化所以断开电路保护用电器和线路不被烧坏。它是热量的一个累积，所以也可以实现过载保护。对于大部分熔断器来说，一旦熔体烧毁就要更换熔体。
断路器也可以实现线路的短路和过载保护，不过原理不一样，它是通过电流底磁效应（电磁脱扣器）实现断路保护，通过电流的热效应实现过载保护。具体到实际中，当电路中的用电负荷长时
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间接近于所用熔断器的负荷时，熔断器会逐渐加热，直至熔断。像上面说的，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果起到对线路进行保护的作用，它是一次性的。而断路器是电路中的电流突然加大，超过断路器的负荷时，会自动断开，它是对电路一个瞬间电流加大的保护，例如当漏电很大时，或短路时，或瞬间电流很大时的保护。当查明原因，可以合闸继续使用。正如上面所说，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果，而断路器，只要电流一过其设定值就会跳闸，时间作用几乎可以不用考虑。断路器也是现在低压配电常用的元件。 3.2 熔断器与断路器的选用分析[8]
近十多年来，无论是工业建筑、民用建筑还是户外装置的低压配电系统设计中，使用低压熔断器越来越少，大多数甚至千篇一律地使用低压断路器；与之相对应的是低压配电箱中装设熔断器的也大大减少，很多人认为在电路保护器选择中，熔断器已经过时。然而即使是，在欧美一些发达国家，并没有因为断路器的快速发展而淘汰熔断器，也没有把熔断器视作落后或过时的产品。据知，在德、法等国家如西门子、溯高美等电器公司，不但仍生产熔断器，还继续研制新的产品，技术上也不断进步。从这些方面说明：断路器是先进的保护电器，而熔断器也绝非过时或落后的产品。应该说，两者相辅相成，各有自己的应用范围。
相比于断路器，熔断器有以下几大优点：(1)选择性好。上下级熔断器的熔断体额定电流只要符合国标和IEC标准规定的过电流选择比为1.6：1 的要求，即上级熔断体额定电流不小于下级的该值的1.6 倍，就视为上下级能有选择性切断故障电流；(2)限流特性好，分断能力高；(3)相对尺寸较小；(4)价格较便宜。
根据这一特点，在此给出电路保护器综合选型方案。
图8 各级线路的保护电器选型建议
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参考文献:
[1] 百度百科：熔断器http://baike.http://wodefanwen.com//view/323792.htm [2]《配电线路作业技术与安全1000问》
[3]小山健一,竹内敏惠,等.24kV快速真空断路器的开发[J].电气学会论文志,2001一12lB(9)1187一1192 [4]百度百科：断路器 http://baike.http://wodefanwen.com//view/326674.htm
[5]路阳,浅析家用和类似用途的几种断路器的原理与应用[J]. 广东土木与建筑,2007(08):38 [6]陈振生，决速真空断路器的特性及应用[J].华通技术,2005(2)：12-13 [7]朱思河,永磁机构断路器的工作原理[J].煤炭技术,2006(6):50
[8]任元会，低压熔断器和断路器的比较和应用[J].电器工业,2007(2)：59-60
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