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前言通过对低压断路器的结构、形式、主要技术特性参数的分析介绍, 总结低压断路器的选择原则及其应用, 并提出智能化低压断路器的发展和应用。
介绍了不同负载时断路器的特性和特点，并从不同负载时的特性要求、断路器的额定电流、断路器的极限短路分断能力、安装结构和附件几个方面阐述了如何正确地选用低压断路器。
参考文献低压断路器(曾称自动开关) 是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流, 还可以接通和分断短路电流的开关电器。
低压断路器在电路中除起控制作用外, 还具有一定的保护功能, 如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。
低压断路器可以手动直接操作和电动操作, 也可以远方遥控操作。
由于其操作简单, 使用方便, 在生活、工作中应用非常广泛。
随着社会经济的不断发展, 人们对电气开关的使用也越来越趋向于体积小、使用方便、操作简单等方向发展。
低压断路器的分类方式很多, 按使用类别分, 有选择型(保护装置参数可调)和非选择型(保护装置参数不可调); 按结构型式分,有万能式(又称框架式)和塑壳式断路器; 按灭弧介质分, 有空气式和真空式(目前国产多为空气式) ; 按操作方式分, 有手动操作、电动操作和弹簧储能机械操作; 按极数分, 可分为单极、二极、三极和四极式; 按安装方式分, 有固定式、插入式、抽屉式和嵌入式等。
低压断路器容量范围很大, 最小为4A, 而最大可达5 000A。
低压断路器广泛应用于低压配电系统各级馈出线, 各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护。
2 低压断路器的结构低压断路器由触头、灭弧装置、操作机构和保护装置等组成。
2. 1触头系统触头(静触头和动触头)在断路器中用来实现电路接通或分断。
触头的基本要求为:( 1)能安全可靠地接通和分断极限短路电流及以下的电路电流;( 2)长期工作制的工作电流;( 3)在规定的电寿命次数内, 接通和分断后不会严重磨损。
常用断路器的触头型式有, 对接式触头、桥式触头和插入式触头。
开关电弧的基本学问与各种灭弧方法的原理 - 断路器断路器切断通有电流的回路时，只要电源电压大于10～20V，电流大于80～100mA，在动、静触头分开瞬间，触头间隙就会消灭电弧。
此时，触头虽然已分开，但是电路中的电流还在连续流通，只有熄灭电弧，电路才真正断开。
本节介绍开关电弧的基本学问与各种灭弧方法的原理。
电弧的产生和维持是触头间隙的绝缘介质的中性质点(分子和原子)被游离的结果，游离是指中性质点转化为带电质点。
电弧的形成过程就是气态介质或液态介质高温气化后的气态介质向等离子体态的转化过程。
因此，电弧是一种游离气体的放电现象。
强电场放射是触头间隙最初产生电子的主要缘由。
在触头刚分开的瞬间，间隙很小，间隙的电场强度很大，阴极表面的电子被电场力拉出而进入触头间隙成为自由电子。
电弧的产生是碰撞游离所致。
阴极表面放射的电子和触头间隙原有的少数电子在强电场作用下，加速向阳极移动，并积累动能，当具有足够大动能的电子与介质的中性质点相碰撞时，产生正离子与新的自由电子，这种现象不断发生的结果，使触头间隙中的电子与正离子大量增加，它们定向移动形成电流，介质强度急剧下降，间隙被击穿，电流急剧增大，消灭光效应和热效应而形成电弧。
热游离维持电弧的燃烧。
电弧形成后，弧隙温度剧增，可达6000℃～在中性质点发生游离的同时，还存在着使带电质点不断削减的去游离。
去游离的主要形式是复合与集中。
复合是异性带电质点彼此的中和。
复合速率与下列因素有关：1)带电质点浓度越大，复合机率越高。
当电弧电流肯定时，弧截面越小或介质压力越大，带电质点浓度也越大，复合就强。
故断路器接受小直径的灭弧室，可以提高弧隙带电质点的浓度，增加灭弧性能；2)电弧温度越低，带电质点运动速度越慢，复合就简洁。
故加强电弧冷却，能促进复合。
在沟通电弧中，当电流接近零时，弧隙温度骤降，此时复合特殊猛烈；3)弧隙电场强度小，带电质点运动速度慢，复合的可能性就增大。
所以提高断路器的开断速度，对复合有利。
第一部分低压电器•第一节：低压电器的基本知识•第二节: 接触器•第三节: 继电器•第四节: 熔断器•第五节: 开关电器•第六节: 主令电器第一节低压电器的基本知识•电器定义：一种能控制电路的设备。
•低压电器：用于交流1200V、直流1500V以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。
•高压电器：交流1200V以上、直流1500V及以上。
1. 分类1）按操作方式分•手动电器：通过人力操作而动作的电器。
（如：刀开关、按钮、转换开关）•自动电器：按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。
（如：低压断路器、接触器、继电器）2）按控制作用分•执行电器: 用来完成某种动作或传递功率。
（如：电磁铁）•控制电器：用来控制电路的通断。
（如：开关、按钮、继电器、接触器）•主令电器：用来控制其它自动电器的动作，以发出控制“指令”。
（如：按钮、转换开关）•保护电器：用来保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过载状态下运行，免遭损坏。
（如：熔断器、热继电器）3）按动作原理•电磁式电器：它是根据电磁铁的原理工作的。
例如：接触器、继电器等。
•非电磁式电器：它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。
例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。
2. 电磁式低压电器•低压电器一般由感测部分和执行部分组成。
•在各种低压电器中，电磁式低压电器应用很多，它们结构相似，原理相同。
电磁式低压电器基本结构（1）电磁系统电磁系统是电磁式电器元件的感受部件，它的作用是将电磁能转换成为机械能，并带动触点闭合或断开。
它通常采用电磁铁的形式，由电磁线圈、静铁心（铁心）、动铁心（衔铁）等组成，其中动铁心与动触点支架相连。
（2）触点系统触点系统属于执行部件。
它的作用是通过触点的开、闭来通、断电路的。
（3）灭弧系统触点在断开（包括熔体在熔断时）的瞬间，会在触头间隙中产生电弧，对电路和电器有危害，必须使电弧熄灭。
（1）电磁系统•电磁铁的示意图•电磁铁的工作原理电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合接通电路。
低压电器常见四种交流电弧灭弧方法电弧的本质是触头间隙中的气体在强电场作用下的放电现象。
电弧会产生高温，并发出强光。
电弧的消失使得电路连续保持导通状态，其高温烧蚀触头金属材料，减低电器的使用寿命，严峻时会引起触头材料的熔焊，并引起电气火灾。
电工学习网我在本文介绍常见四种沟通电弧灭弧方法。
灭弧方法之一：拉长电弧拉长电弧，降低电场强度或者将电弧分为很多短弧，使得电场强度无法维持电弧持续存在。
图1所示为沟通接触器的桥式一次触头，下部的是定触头，上部的是动触头，触头中流过的电流是I。
当触头打开后，动静触头之间消失了电弧。
我们用右手螺旋定则可以推断出磁力线方向是从外部进入纸面的;再用左手定则可推断出电流I对电弧产生的电磁力F方向向外，如图1中的F所示。
图1 桥式触头中的电弧及消散方向电弧在力F的吹弧作用力下被拉长降温，同时还降低了电弧内部单位长度的电场强度，最终电弧被熄灭。
灭弧方法之二：利用冷却介质对电弧降温图2所示为低压熔断器熔芯内的灭弧细沙，它利用细沙将电弧冷却降温直至熄灭。
图2 熔断器熔芯内填充细沙进行灭弧灭弧方法之三：利用灭弧栅使得电弧降温灭弧利用电磁力使得电弧进入到绝缘材料制作的灭弧窄缝中，让电弧强制降温，减小离子运动速度，加速等离子体中离子的复合作用。
图3所示为灭弧栅灭弧示意图。
图3 灭弧栅灭弧示意图灭弧栅是一系列间距为2-2.5mm的钢片，它们被安放在低压开关电器的灭弧室中，彼此之间相互绝缘。
当动、静触头分开后产生了原始电弧。
由于灭弧栅片的磁阻比空气小得多，因此电弧下部磁通密度远大于电弧上部的磁通密度，这种上下不对称的磁阻将电弧拉入灭弧栅中，随即电弧被灭弧栅分成很多相互连接的短电弧段。
虽然每两片灭弧栅片可以看作是一对电极，由于灭弧栅电极之间是相互绝缘的，故其绝缘效果极强，使得这些短电弧段在受到灭弧栅的绝缘和冷却作用下强制降温熄灭。
灭弧栅不但能对电弧冷却降温，还能对电弧产生近阴极效应作用。
我们知道空气分子被电离后形成带正电的正离子和带负电的电子，正离子的质量远大于电子；我们还知道沟通电流每周期有两次过零。
