摘要

本文通过拆解一台框架断路器，以花边手法介绍ACB（Air Circuit Breaker）的各个构成组件：导电部件/ 执行机构/储能释能/外壳/抽屉/控制器/控制器可选功能与智能控制器程等。

请勿期望有任何实质性作用。

第二章 框架断路器拆解

苍穹视角 概览 框架断路器

从万能断路器的本体开关开始聊起。先上一张图。

这个图是我用word 2007画的，目的就是想打那些每天抱怨工具不好使的人的脸的。—— Jon Snow

前排左一：控制器

前排中：储能机构，上部—绿色为欠压脱扣器，蓝色为合闸线圈（合闸电磁铁），赭石色为分励脱扣器

前排右：电动机，上部——绿色部件为与欠压脱扣器联合使用的：欠压延时控制器。

后排：断路器本体（导电机构，灭弧室，进出线排），上部浅灰色部分为二次接线端子。

实物对比看看：

纵入红尘 端详 大千部件

所有的断路器，恩，我是说所有：都是两个功能

正常工况下：合分电路分配电能

故障工况下：切断故障回路，保护人身与设备安全。

他们所对应的逻辑结构，应当是一致的。

相应的，框架断路器拆分开，也是相似的板块构成，主要如下：

1 触头导电部件

2 储能操作机构

3 智能脱扣器

4 常用功能附件：分励/欠压....

5 高精尖功能附件：手持蓝牙控制器调试装置

6 应用型附件：门框/机械联锁...

GO

触头导电部件

由于承载电流多数在630A以上，最高可至7400A，身体肥硕，内力充沛，所以出于支承，绝缘，以及预期短路电流较大，电弧能量强等方面因素的考虑，触头导电部件，被密封在 一个腔体内。外壳材料由专用的DMC/SMC材料压制而成。

各相导电触头上，分别装设有专用的速饱和互感器。将该相的电流信号，传递至控制器。

储能操作机构

要求操作人员像操作塑壳或者微断那样，去合分一个几百斤合闸力的框架断路器，是不人道的。最主要，是不安全的。

所以框架断路器采用了一系列复杂的机械机构，拉伸一根大直径弹簧储能，利用脱扣机构，将主弹簧自拉伸位置解锁释放，进而执行合闸或者分闸的操作。

那个原理不重要，操作者只需抠动扳机即可。

操作机构，是机械产品。基于所学专业原因，觉得这部分比之控制器更重要，所以多看了好多。

【四两拨千斤是什么？看看这些较弱的塑料件就知道了。几百斤的力量，通过这些婀娜的塑料件激发。】

【红字所代表的部件与储能机构在此连接】

【千斤：主拉簧，不附上这张图你觉得我说几百斤是骗你】

【把我们这些高端白领从出大力的工作中解放出来，要感谢：电操和他的三个齿轮伙伴】

【合闸线圈：他将我们指尖上的力量，翻译为电机的动作指令】

【最后：操作机构正面标准免冠证件照】

智能控制器

我能想到你有多想打我，如果我说上图也是烙印着冰原狼徽章的智能控制器家族一员的话。

可他真的是。

这是一台用于DW17型框架断路器上的智能控制器。

关于控制器的部分，后续在保护特性的笔记章节会进一步聊起，在这里先随便说他的工作原理，控制器最主要的就是做四件事情。

1 取_信号

获取互感器的电流电压信号

2 计算_参数

基于互感器信号分析计算出U\I\P ,Q,SCOSΦ、有功功率，无功功率，视在功率、谐波、频率、三相不平衡度、过压百分比、欠压百分比、过频百分比、欠频百分比...基本算法基础上，CPU的极速升级为运算提供了前所未见的宽阔舞台。

3 判断_故障

你提前跟控制器说好，哪些参数咋样的时候，是故障，他发现的时候，报告就是了。

4 发出_指令

你提前预设的条件被触发之后，控制器会发出各种指令,常见的有四类：

a, 脱扣

断开断路器 //各种以保护结尾的功能b, 报警

（暂）不动作，发出信号吆喝 //例如PAL预报警功能c, 协同

向上级断路器发出锁定信号，自己上。 //ZSI功能d,系统控制

向断路器下级那个小名叫不重要的负载回路发出切除信号。//负载监控功能

常用功能附件

常用功能附件，迎合系统的基本需求而存在：分励脱扣器，欠压脱扣器等等

这些部件，架设在断路器储能机构的上方，透过一些非常机巧的杠杆机构，四两拨千斤的完成任务。

分励让您能远程断开框架断路器；

欠压是当线路电压低于某个百分比时自动断开或者禁止闭合断路器；

有时候为了遏制欠压的暴脾气，会连接一个延时控制器，劝欠压观察1~5秒之后，判定欠压故障不是那种日常波动，再由欠压咆哮爆发。

合闸线圈，也叫合闸电磁铁。在监控室用电机对机构储能之后，再派个人去现场摁下按钮，有失体面，所以在机构上方装设一个电磁铁，全面实现自动化。这就是合闸线圈。

电操以及分励、合闸线圈，合称为电合分。订货时常说的电合分电压AC220V，说的就是这三个。

70%~80%的ACB应用场所，有这些附件就够了。其他附件，后面会一个个来说。这里咱们先就大体系说着。

高精尖附件

协议转换模块

ACB如果要带有通信功能，控制器输出的数据信号，多是按Modbus协议。要是您现场采用的是Profi或者Device Net，就得有个翻译。

信号继电器模块

故障类型，主弹簧储能状态（是否可以合闸），抽屉座上的信号（连接 断开 试验），要是想放大传出，得有这个。

控制器电源模块

控制器工作电源基本上是DC24V， 之前行业制造的DW45 2000~6300A的ACB，控制器里面空间富裕，所以板子下方会包含一个变压器，AC220V的。但是要是您外接的二次电源是DC220V或者DC110V，就得买个控制器电源模块

最近出来的那种小型化的DW450-1600A的产品，初期出来的时候，控制器没有包含电源，电源模块外置，顶在ACB的上面。买的时候得单收钱。

【最近已经有厂家做出了内置变压器的控制器】

光电信号模块

主要是考虑信号的电气隔离，用光耦的方式，传递信号。

编程器

带线的遥控器，接控制器上，可以设定控制器的保护参数，个人良心没有坏透，没卖出去过。

应用型附件

门框

这个厚道些的厂家一般都含在标准配置里。框架断路器的大脸从柜子内部探出来，装个框框美化一下。

相间隔板

断路器分断时，大几千安的电流啊，触头那里会呲呲冒火，每相的火花要是窜到一起，就是相间短路，非着即炸，所以中间需要一扇隔墙。

这几块塑料板，不知道为啥，大家都单独卖。

母线转换

ACB出线用的最多的，是后部水平接线（后面母排与大地平行）。

要是现场接线条件恶劣，要是用了垂直接线，或者上水平下垂直，上垂直下水平什么的，您可能得单独付款。

但是最近出来的不少产品，都是水平母线端子，拧下螺丝转90度，再拧上去就改成垂直接线了，我觉得这个是近二十年来最暖心，最优秀的的设计改进，没有之一。

机械联锁

机械联锁有好几种

首先是两台断路器的，两联锁，誓不两立的不能同时闭合。

其次是三台断路器的，三连锁。三连锁有好几种应用方式

三电源，两常用电源一备用电源，两电源一母联...

关于这个三联锁，建议从EP精灵上下载【ABB Emax的断路器样本】，私下以为写的极其精彩。

EP精灵中，ABB>Emax系列空气断路器>系列样本下载即可。

这并不是广告。

各种锁（按钮，抽屉，分闸位置锁，M锁N钥匙,门联锁）

按钮锁，就是按钮前面加个罩子锁上，然后不让人摁住按钮。抽屉锁，就是锁住抽屉不让改变当前位置。门联锁，合闸时候，别想开门。这个得用抽屉式断路器。分闸位置锁，断开的断路器，锁上之后，无法合闸。（锁的是机构里面）M锁N钥匙，M一般大于N，锁住之后，钥匙才能拔下来，这也算是一种联锁啦。

互感器

接地互感器（3PT 3PNT 4PT W）

N相互感器

漏电矩形互感器（矢量和，变压器中性点接地）

这部分非常容易写错，并且从实际经验来看，绝大部分设计选型了相关款式断路器的人并不知道这东西怎么用的，所以多数时候，这玩意属于被浪费的功能。

在Emax样本上第 6/11页开始，讲述了一部分接地保护的原理及应用方式，一共三页，文字写的一般。

个人觉得最实用的描述，在一本100多页的施耐德 MT断路器 样本上，截图如下，有兴趣可以去天工直通车下载。

以上，是第二章框架断路器拆解。

——未完待续——