关键词：断路器 设计 应用
一、设计和应用中几个问题的探讨
1、过电流脱扣器电流整定值的探讨
如何让低压断路器准确的动作，既起到有效的保护作用，又尽量提高供电可靠性，主要是要准确的对过流脱扣器的各种参数进行整定。
长延时整定值Ir1对低压断路器来说是一个最重要也是最基本的参数，可整定在(0.4~1)In范围之间。但整定值到底应是多少，一直没有定论，保守者认为应整定为1.1倍的变压器额定电流,以有效保护变压器；也有人认为应整定为1.5倍的变压器额定电流,因为他们认为变压器超负荷1.5倍也应能持续运行一段时间,以提高供电可靠性。大部分人认为应整定为1.2~1.3倍之间。本人就此问题查阅了很多资料，但一直找不到针对性的分析资料，因此只能根据一些相关资料自己来分析探讨。根据变压器允许承受的过负荷情况，在环境温度20℃，油浸式变压器超负荷50%情况下，允许运行1小时。根据国家制定的断路器生产标准，断路器通过的电流达到1.3倍的整定值Ir1时即电流值达1.3*Ir1时,要求在1小时之内自动断开。假设将断路器的整定电流Ir1整定为变压器额定电流的1.2倍,断路器通过电流达到变压器额定电流的1.2*1.3=1.56倍时,断路器在1小时之内动作。基本符合，在环境温度20℃，油浸式变压器超负荷50%情况下，允许继续运行1小时的要求。因此在使用油浸式变压器情况下，长延时过载脱扣器电流整定值整定为变压器额定电流的1.2倍较合理。干式变压器过载能力比油浸变压器略差，因此在选择整定值时应适当变小。
2、断路器分断能力的探讨
专变配电室由用户自行管理，往往会有专人负责配电室管理。如果发生停电后，再次供电时，可以较及时的实现人工合闸供电，供电可靠性影响较小。另外，专变用户往往配有自备发电机，自备电的电压往往不太稳定，如果电压过低，继续供电将对用电设备造成损坏，所以装失压脱扣器从保护设备角度来说，也是非常有必要的。
4、四极断路器的应用探讨
关于四极断路器的应用，用或不用应以是否能确保供电的可靠性、安全性为准，因此大体上是：TN-C系统。TN-C系统中，N线与保护线PE合二为一（PEN线），考虑安全，任何时候不允许断开PEN线，因此绝对禁用四极断路器；TT系统、TN-C-S系统和TN-S系统可使用四极断路器，以便在维修时保障检修者的安全，但是TN-C-S和TN-S系统，断路器的N极只能接N线，而不能接PEN或PE线；装设双电源切换的场所，由于系统中所有的中性线（N线）是通联的，为了确保被切换的断路器的检修安全，必须采用四极断路器。
二、实际运行中常见故障介绍及原因分析
1、失压脱扣器故障。
断路器在运行中没有发生短路或接地等现象，也没有发生过载，却莫名其妙的跳闸了，一般就是失压脱扣器或控制器有故障。失压脱扣器的故障一般就是电源模块烧坏了。电源模块长期处于带电工作状态，因此如果模块质量不可靠，很容易发生故障。检查的方法可用人工强行使失压脱扣器衔铁吸合，如这时断路器合上后不再断开，即可证明是失压脱扣器的故障。解决的方法只能是拆掉失压脱扣器和电源模块，此时断路器就能正常工作了，以后可根据实际需要，考虑更换新的失压脱扣器的电源模块。如果失压脱扣器为助吸式，要注意失压脱扣器铁芯撞针的长度，可以通过调节撞针的长度，使失压脱扣器处于正确位置，即只有当电源电压下降到额定电压的40%以下时，失压机构动作开关才跳闸。
2、智能控制器故障。
智能控制器发生烧毁故障后，一般会出现手动可合闸，电动不能合闸，三段保护功能及其它保护功能失灵。控制器烧毁故障一般是由于电压过高造成烧毁。一般厂家按照国家有关标准，设计工作电压为400V，但实际运行中，到了后半夜时，如果变压器不做调压措施，电压往往会达到420V及以上，很容量使控制器承受不了如此高的电压而烧毁。控制器另外一个常见问题是故障记忆如果得不到及时清除，即使电网故障已排除解决，断路器仍认为电网有故障而手动和电动均会合不上闸。此时只能按照使用说明书上的操作，清除故障记忆后复位，就能正常工作了。一般人员不会想到是因为这个合不上闸，往往查不出故障原因，或者知道了这个原因，但因清除操作过于复杂而只能找专业技术人员，带来不必要的停电。解决的方法是厂家应开发出操作更简单直观的耐压性能更好的控制器，同时加强操作人员的技术培训。
3、机构故障
4、分断能力不足或导电性能不良造成的事故
极个别断路器因为触头或灭弧装置质量问题，实际分断能力达不到理论分断能力，出现短路致使电弧烧毁断路器的情况发生。导电性能不良往往由于接触面不清洁、接触面太小及接触压力不足、触头脱落卡阻、接触处螺丝钉松动等原因造成。导电性能不良严重的会发生低压电网断相运行。
三、断路器新技术及未来发展方向
微处理器和计算机技术引入低压断路器，一方面使低压断路器具有智能化功能，另一方面使低压断路器通过中央控制系统，进入计算机网络系统。微处理器引入低压断路器，使断路器的保护功能大大增强，可以保护过载、断相、反相、三相不平衡、接地等故障，并具有很高的动作准确性；可设置预警特性，当断路器内部温升超过允许值，或触头磨损量超过限定值时能发出警报；可反映负载电流的有效值，消除输入信号中的高次谐波，避免高次谐波造成的误动作；提高断路器的自身诊断和监视功能，可监视检测电压、电流和保护特性，并可用液晶显示。智能化断路器通过与控制计算机组成网络可自动记录断路器运行情况和实现遥测、遥控和遥信，提高了低压配电系统自动化程度，使控制系统的调度和维护达到新的水平。
模块化与塑壳化是一个新的理念，当前具有国际水平的断路器设计都趋于模块化、塑壳化结构设计。模块化结构特点是将断路器分成六个部分：框架、触头灭弧系统、手动操作机构、电动操作机构、智能型控制器、抽屉座。每个部分都成为一个完整独立的部件，总装时只需一至二个螺钉即可将其固定，拆装十分方便，而且便于检修维护及断路器改造。塑壳化结构特点是将断路器外壳、框架采用塑料压制而成，以便将触头、灭弧系统都放在绝缘小室中，防止相间短路，确保电弧向上喷出，保证下进线可靠分断。
在第三代产品智能型断路器逐步推向市场的同时，现在国内外低压电器公司正努力开发第四代产品，除了高性能、小型化、电子化、智能化、模块化、可通信外，最主要的发展方向是网络通讯、高可靠、维护性能好、符合环保要求等。网络通讯的发展，日益要求用户和设备之间的开放性和兼容性，因而制定一个统一的通讯协议是一个关键问题。
