船用万能式自动空气断路器原理讲解

空气式断路器的分闸原理
空气式断路器是一种常用的电力设备，它的分闸原理是通过空气的压缩和释放来实现的。

在正常工作状态下，空气式断路器的触头处于闭合状态，电流可以顺畅地通过。

当需要断开电路时，操作人员会通过控制装置发送信号，使得空气式断路器的压缩机开始工作，将空气压缩到高压状态。

此时，压缩机会将高压空气送入断路器的弹簧室，使得弹簧被压缩，触头开始分离。

随着弹簧的压缩，触头之间的距离逐渐增大，电流开始减弱，直到最终断开。

此时，空气式断路器的分闸过程就完成了。

需要注意的是，空气式断路器的分闸过程需要一定的时间，因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整。

同时，为了保证分闸的可靠性，空气式断路器的弹簧和压缩机等关键部件需要定期检查和维护。

空气式断路器的分闸原理是通过空气的压缩和释放来实现的。

在实际应用中，需要注意分闸时间和设备的维护保养，以确保电力系统的安全和稳定运行。

船用万能式空气断路器原理简析、故障分析以及保养作者：张德生来源：《珠江水运》2017年第20期摘要：DW95型船用万能式空气断路器主要在船舶主配电控制系统中当作主控开关使用。

本文对该空气断路器原理图进行简要分析，尤其是文章中对空气断路器常见故障的分析，为我们在船舶电站日常使用和管理过程中遇到的问题，提供了诊断和排除故障的思路。

关键词：万能式空气断路器原理简析故障分析保养万能式空气断路器是一种带有保护装置的开关电器，它广泛应用于船舶电网的配电系统中，用于接通或断开发电机与船舶电网之间的连接，同时作为保护装置对主电路的短路、过载以及欠压等故障进行保护，自动断开主电路。

本文主要对DW95-400B万能式空气断路器进行原理简析、保养以及多种故障的分析。

DW95万能式空气断路器具有高断流容量，工作可靠，控制容易，可以就地进行手动操作或遥控操作，易于实现自动化，零件寿命长，具有短路、过载、欠压和失压等多种保护功能等多种优点。

我分公司环保船电站全部采用DW95型断路器。

其中，DW95-400B主要用于原动力为88.3kw柴油机发电机组组成船舶电网系统的主控开关。

根据本人多年对该型号断路器遇到的故障和维护经验，在下面介绍该万能式空气断路器的结构组成、工作原理以及我们在使用过程中常见的故障进行分析，同型号其它规格的万能式空气断路器的结构和原理基本相同，故障排除方法参照DW95-400B进行查找和解决。

1.DW95-400B万能式空气断路器的基本组成和工作原理万能式空气断路器由触头系统、灭弧装置、自由脱扣机构、操作传动装置和保护模块等部分组成。

1.1电动合闸动作在发电机建立正常电压后，电源通过熔断器、中间继电器KA的常闭触头、整流二极管V10和限流电阻R42、43对电容C10进行充电，驱动合闸机构的电容C10储存电能；同时，经过电源变压器TC1变压后向IC脱扣器供电，由于其他保护装置的脱扣器没有动作，IC脱扣器向失压线圈供电，失压线圈吸合将自由脱扣机构锁住，断路器具备电动合闸的工作条件。

万能断路器工作原理万能式断路器又称框架式断路器，是一种能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间和分断电流的机械开关电器。

万能式断路器用来分配电能和保护线路及电源设备的过载、欠电压、短路等。

万能断路器特点智能型万能式断路器适用交流50Hz，额定电压380V、660V，额定电流为200A-6300A的配电网络中，主要用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、欠电压、短路，单相接地等故障的危害，该断路器具有多种智能保护功能，可做到选择性保护，具动作精确，避免不必要的停电，提高供电可靠性。

在正常的条件下，可作为线路的不频繁转换之用。

1250A以下的断路器在交流50Hz电压380V 的网络中可用作保护电动机的过载和短路。

在正常条件下还可作为电动机的不频繁起动之用。

万能断路器工作原理万能式断路器的操作靠手动操作或电动合闸的。

主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。

过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，铝单板是采用优质铝合金板材为基材，再经过数控折弯等技术成型，表面喷涂装饰性涂料的一种新型幕墙材料。

欠电压脱扣器的线圈和电源并联。

当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。

当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。

分励脱扣器则作为远距离控制用，实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。

在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。

万能断路器型号含义及分类浅析1、分类① 按安装方式分：a、固定式 b、抽屉式② 按极数分：三极、四极③ 按操作方式分：a、电动操作 b. 手动操作（检修、维护用）2、脱扣器种类智能控制器、欠电压瞬时（或时）脱扣器、分励脱扣器。

3、智能控制器性能a、智能控制器分为：H型（通讯用）、M型（普通智能型）、L 型（经济型）；b、具有过载长时反时限、短时反时限、定时限、瞬时功能。

万能式自动空气断路器又称自动空气开关，在正常运行时，作为接通和断开主电路的开关电器；在不正常运行时，可用来对主电路进行过载、短路和欠压保护，自动断开电路。

所以，万能式自动空气断路器既是一种开关电器，又是一种保护电器。

船用万能式自动空气断路器，主要是用作船舶发电机的主开关。

它既可作为发电机的主电路通断用，又可作为发电机的继电保护装置用。

所以，它是船舶电站中一个十分重要的电器。

国内外制造的船舶用发电机主开关的形式很多，结构不尽相同，但其基本原理大同小异。

目前，我国生产的船用万能式自动空气断路器主要有ＤＷ９４、ＤＷ９５、ＤＷ９８和引进产品ＡＨ型等几种。

自动空气断路器从结构上看，一般由触头系统、灭弧室、操作机构、自由脱扣机构等组成。

触头系统一般由二到三组触头组成。

在闭合时通过的额定电流是由主触头承担的，为避免主触头在接通和断开电路时被大电流产生的电弧灼伤，还设有弧触头。

有些大容量开关还设有一组预接触头（副触头），它们的动作顺序是：在合闸时，先接通弧触头，然后接通预接触头，最后才是主触头；在分闸时，先断开主触头，然后是预接触头，最后才是弧触头，电弧均产生在弧触头上，因此，触头系统的设计，应保证有足够的电动稳定性，具有电动力补偿，即短路电流所产生的电动力不是减弱而是加强触头的压力。

灭弧装置灭弧装置是由铁质栅片和绝缘材料构成的灭弧罩组成的。

其作用是使电弧迅速熄灭，以保护触头不被电弧灼伤或熔焊，提高开关的使用寿命和工作的可靠性。

脱扣器脱扣器是自动空气开关的感受元件，当电路发生故障时，脱扣器接到信号后动作，经过自由脱扣机构使自动开关分闸。

过电流脱扣器：当过电流故障发生时，过电流线圈对应电磁铁吸力加大，使杠杆机构动作，自由脱扣机构脱扣。

一般要求开关动作的时间和过载电流成反比关系。

失压脱扣器和分励脱扣器：当欠压故障发生时，失压线圈对应电磁铁失电，吸力减小，使杠杆机构动作，自由脱扣机构脱扣。

失压脱扣器要保证在电压降到额定电压值的40％或以下时必须动作，自动开关断开。

项目研究报告船舶主空气断路器的工作原理和保护功能分析摘要本文针对空气断路器(ACB)在船舶上的应用，分析主空气断路器的工作原理。

作为船舶主开关的空气断路器，它在三相交流电力系统中又是怎样工作的，它是如何保护发电机的。

“育鲲”轮使用的主开关是施耐德的Masterpact NW12 N1型主开关，其逻辑控制单元是Micrologic 5.0A，就以“育鲲”轮主开关为例，全面分析“育鲲”轮主开关的合闸、分闸过程及现代主开关对发电机的保护原理。

首先，讲述了主空气断路器的特性，即主空气断路器的分类和主要技术参数；研究一般空气的断路器的工作原理，在这里增加交流电电弧的产生过程。

然后，深入研究“育鲲”轮主开关的结构原理，再结合主开关控制电路和主配电板电路分析主开关的合闸和分闸的动作过程，其中合闸和分闸都分析了手动和自动过程。

而作为现代船舶主开关，除了合闸和分闸外，还有一个很重要的内容就是对发电机进行保护。

最后根据施耐德Masterpact NW12 N1型主开关对发电机的保护功能，分析过电流保护、失压保护和逆功率保护原理。

科学技术日新月异，追溯主开关的历史，船舶主开关的发展也很快。

本文最后展望主开关的未来，大胆的设想未来船舶主开关的发展方向。

关键词：现代船舶主开关；空气断路器；脱扣；触头；过电流保护AbstractAiming at application of air circuit breakers(ACB),the article talks about the working principle of air circuit breakers.How does the air circuit breaker work?how does it protect th e generator as it is the ship’s main switch?”Yukun”ship is equipped with Masterpact NW12 N1 air ciecuit breaker made by Schneider,it’s logic control unit is Micrologic 5.0A. Take example for the main air circuit breaker used on “Yukun”,deeply analyzing the precess of connecting and disconnecting ,and protecting principle.At first,talk about ACB’characteristics,and discuss the working principle of general ACB.Additionally,deeply study structural principle with “Yukun”ship’s bine with ACB control circuit and main switch board circuit,analyzing action of connecting and disconnecting which include “manual”and”auto”.However,except for connect ing and disconnecting,there is a very important function to protect the generator as it is modern ACB.In the end,according to Schneider NW12 N1 ACB’pro tection function,analyzing protect principle of overcurrent 、lose voltage and counter power.Science and technology are changing day by day.D ate back ACB’s history,the ship’ACB developed rapidly,too.The last,I talk about the direction with ACB’develop in the future.Keywords: the modern ship ACB;air ciecuit breaker;diaconnect;contact;over curent protection目录前言 (1)第一章主空气断路器的特性 (2)1表征主空气断路器形式的特性 (2)2主空气断路器的主要技术参数 (3)第二章主空气断路器的工作原理 (4)1触头系统 (4)2交流电弧的产生及灭弧原理 (5)3自由脱扣机构 (5)4短路、过载、失压（欠压）、分励脱扣器 (6)第三章“育鲲”轮主空气断路器的合闸、分闸过程分析 (7)1主空气断路器结构原理 (7)2主空气断路器的合闸过程 (9)2.1合闸操作方式 (9)2.2直接合闸 (10)2.3同步合闸 (11)3主空气断路器的分闸过程 (12)第四章“育鲲”轮主空气断路器保护功能的实现 (14)1过电流保护原理及参数设定 (14)1.1长延时脱扣 (16)1.2短延时脱扣 (17)1.3瞬时脱扣 (17)1.4参数设定 (18)2欠压（失压）保护 (19)3逆功率保护 (21)第五章对“育鲲”轮Masterpact NW12 N1（Micrologic 5.0A）主空气断路器的改进建议 (21)1控制单元和控制方式改进 (21)2绘制欠压保护延时曲线 (23)第六章结论 (24)参考文献 (26)致谢.............................................................................................. 错误！未定义书签。

万能断路器结构及原理
万能断路器是一种用于保护电路免受过载和短路损坏的电器设备。

它的结构和
原理如下：
1. 结构：
万能断路器通常由以下几个部分组成：
- 外壳：通常由绝缘材料制成，用于保护内部电路免受外界环境的影响。

- 断路器开关：用于手动控制断路器的开关状态，通常有两个位置：开和关。

- 过载保护装置：用于检测电路中的过载电流，并在超过设定值时触发断开电
路的动作。

- 短路保护装置：用于检测电路中的短路电流，并在发生短路时迅速断开电路。

- 触发装置：用于控制断路器的动作，通常是电磁式或热式触发器。

2. 原理：
万能断路器的工作原理基于电流的热效应和电磁效应。

当电路中的电流超过设
定的过载电流值时，过载保护装置会感应到电流的变化，触发断路器开关的动作，将电路切断。

当电路中发生短路时，短路保护装置会感应到电流的突然增大，触发断路器开关的动作，迅速切断电路。

在电磁式触发器中，过载保护装置和短路保护装置通常由电磁线圈组成。

当电
流超过设定值时，电磁线圈产生磁场，吸引断路器开关，使其打开。

在热式触发器中，过载保护装置和短路保护装置通常由热敏元件组成。

当电流超过设定值时，热敏元件受热膨胀，触发断路器开关的动作。

总之，万能断路器通过检测电路中的过载和短路情况，并根据设定的保护值触
发断路器开关的动作，从而切断电路，保护电器设备和电路免受损坏。

空气断路器的工作原理
空气断路器是一种电气保护设备，主要用于保护电路免受过载、短路和地故障的损害。

它的工作原理是基于热影响原理和电磁原理。

空气断路器内部有一个热敏元件，通常是双金属片或热敏电阻。

当电路中的电流超过额定值时，电流通过热敏元件会产生
Joule 热。

这会导致双金属片弯曲或热敏电阻升温。

当电流超过额定值时，热敏元件会被加热并展开或延伸，这样就使得电路中的触点分开，切断电流通路。

这个过程实际上是通过热影响原理实现的。

随着热敏元件冷却，它会收缩或恢复原状，重新闭合触点，恢复电路通断。

此外，空气断路器还利用电磁原理工作。

当电路中发生短路或地故障时，会导致电流瞬间增大。

空气断路器中的电磁线圈会感应到这种电流变化，并产生一个强磁场。

强磁场会吸引电磁铁，使得触点迅速分开，切断电流通路。

当短路或地故障排除后，电磁线圈停止产生磁场，触点闭合，电路恢复通断。

总之，空气断路器通过热影响原理和电磁原理实现对电路的保护。

当电流超过额定值时，热敏元件会展开或延伸，切断电路通路；当发生短路或地故障时，电磁线圈产生磁场将触点分开，切断电流通路。

这样可以防止电路过载、短路和地故障对设备和人员的损害。

空气断路器原理
空气断路器是一种用于电气系统中的保护装置，它在电路中起着断开电流的作用。

空气断路器的原理是利用电磁力和空气压力来实现对电路的断开和闭合。

下面我们将详细介绍空气断路器的原理。

首先，空气断路器内部的结构包括电磁铁、触头、弹簧和气室等部件。

当电路
中出现过载电流或短路故障时，电磁铁会受到电流的作用而产生磁场，磁场会吸引触头，使其与固定触头接触，从而闭合电路。

而当电路正常工作时，电流通过电磁铁产生的磁场不足以吸引触头，使得触头与固定触头分离，电路断开。

其次，空气断路器的工作原理还涉及到气室内的空气压力。

当电路中出现故障时，电磁铁产生的磁场吸引触头闭合电路的同时，气室内的空气受到压缩，形成一股强大的气流，这股气流会迅速将触头分离，从而迅速断开电路。

而在正常情况下，气室内的空气压力保持稳定，不会产生足够的气流来分离触头，电路保持断开状态。

最后，空气断路器的原理还包括了弹簧的作用。

弹簧在电路正常工作时起着保
持触头分离的作用，当电路出现故障时，电磁铁产生的磁场会克服弹簧的弹力，使得触头闭合电路。

而在故障解除后，弹簧会迅速将触头分离，断开电路，实现对电路的保护。

综上所述，空气断路器的原理是通过电磁力、空气压力和弹簧的相互作用来实
现对电路的断开和闭合。

它在电气系统中起着非常重要的保护作用，能够及时有效地保护电路和设备，确保电气系统的安全稳定运行。

希望通过本文的介绍，读者能够对空气断路器的原理有一个更加深入的理解。

万能式自动空气断路器又称自动空气开关，在正常运行时，作为接通和断开主电路的开关电器；在不正常运行时，可用来对主电路进行过载、短路和欠压保护，自动断开电路。

所以，万能式自动空气断路器既是一种开关电器，又是一种保护电器。

船用万能式自动空气断路器，主要是用作船舶发电机的主开关。

它既可作为发电机的主电路通断用，又可作为发电机的继电保护装置用。

所以，它是船舶电站中一个十分重要的电器。

国内外制造的船舶用发电机主开关的形式很多，结构不尽相同，但其基本原理大同小异。

目前，我国生产的船用万能式自动空气断路器主要有ＤＷ９４、ＤＷ９５、ＤＷ９８和引进产品ＡＨ型等几种。

自动空气断路器从结构上看，一般由触头系统、灭弧室、操作机构、自由脱扣机构等组成。

触头系统一般由二到三组触头组成。

在闭合时通过的额定电流是由主触头承担的，为避免主触头在接通和断开电路时被大电流产生的电弧灼伤，还设有弧触头。

有些大容量开关还设有一组预接触头（副触头），它们的动作顺序是：在合闸时，先接通弧触头，然后接通预接触头，最后才是主触头；在分闸时，先断开主触头，然后是预接触头，最后才是弧触头，电弧均产生在弧触头上，因此，触头系统的设计，应保证有足够的电动稳定性，具有电动力补偿，即短路电流所产生的电动力不是减弱而是加强触头的压力。

灭弧装置灭弧装置是由铁质栅片和绝缘材料构成的灭弧罩组成的。

其作用是使电弧迅速熄灭，以保护触头不被电弧灼伤或熔焊，提高开关的使用寿命和工作的可靠性。

脱扣器脱扣器是自动空气开关的感受元件，当电路发生故障时，脱扣器接到信号后动作，经过自由脱扣机构使自动开关分闸。

过电流脱扣器：当过电流故障发生时，过电流线圈对应电磁铁吸力加大，使杠杆机构动作，自由脱扣机构脱扣。

一般要求开关动作的时间和过载电流成反比关系。

失压脱扣器和分励脱扣器：当欠压故障发生时，失压线圈对应电磁铁失电，吸力减小，使杠杆机构动作，自由脱扣机构脱扣。

失压脱扣器要保证在电压降到额定电压值的40％或以下时必须动作，自动开关断开。

万能断路器工作原理图万能断路器（Universal Circuit Breaker）是一种用于电路保护的重要电器设备，其主要功能是在电路发生过载或短路时，迅速切断电路，以保护电器设备和人身安全。

万能断路器的工作原理图是其工作原理的图示，通过图示可以清晰地了解万能断路器的工作原理和各部件的功能。

万能断路器工作原理图主要包括断路器的主体结构、触发装置、热保护装置、电磁释放器等部件。

首先，断路器的主体结构是由断路器壳体、动触头、静触头、弹簧、电磁释放器等部件组成。

当电路发生过载或短路时，电流会迅速增大，导致动触头受到电磁力的作用，从而使得断路器的触头迅速分开，切断电路。

其次，触发装置是断路器工作的重要组成部分，它能够感知电路的电流变化，并在电流超过额定值时触发断路器的动作。

触发装置通常采用电磁式或热式两种形式，电磁式触发装置通过电流感应产生电磁力，从而引起动触头的动作；热式触发装置则是通过电流通过触发元件时产生的热量，使得触发元件膨胀，引起动作。

另外，热保护装置是为了防止电路长时间过载而设计的，当电路发生过载时，热保护装置会感知到电路的温度升高，从而使得断路器动作，切断电路。

热保护装置的作用是在电路发生过载时，及时切断电路，避免设备损坏和火灾的发生。

最后，电磁释放器是断路器的辅助装置，它能够在电路发生短路时，通过电磁力将动触头迅速分开，切断电路。

电磁释放器通常采用电磁铁原理，当电路发生短路时，电磁释放器能够快速动作，保护电路和设备。

通过以上的工作原理图，我们可以清晰地了解万能断路器的工作原理和各部件的功能。

断路器在电路保护中起着至关重要的作用，它能够及时切断电路，保护设备和人身安全。

因此，在实际应用中，我们需要根据具体的电路要求选择合适的断路器，并严格按照工作原理图进行安装和使用，以确保电路的安全和稳定运行。

总之，万能断路器工作原理图是我们了解断路器工作原理的重要参考，通过对工作原理图的深入理解，我们能够更好地应用断路器，确保电路的安全运行。

空气断路器原理及使用方法空气断路器是一种用于切断、开路或保护电路的电器,通常用于工业、商业和家庭用电等领域。

其工作原理基于电感与电容的原理,通过在电路中形成闭合回路,从而切断或保护电流的流动。

以下是关于空气断路器原理及使用方法的正文和拓展:一、空气断路器的工作原理空气断路器的工作原理基于电感与电容的原理。

当电流通过空气断路器的电路时,空气断路器内部的电感元件会受到电流的影响,产生电动势。

电动势会驱动内部的电磁铁,使其产生磁性,从而吸引外部的磁铁,形成闭合回路。

当外部的磁铁与内部的磁铁相互吸引时,空气断路器内部的弹簧会受到压缩,压缩到一定程度时,空气断路器内部的压敏电阻会检测到电流的变化,从而切断或开路电流的流动。

二、空气断路器的使用方法空气断路器的使用方法通常分为以下几个步骤:1. 安装断路器:将空气断路器安装在需要使用的位置上,并根据使用要求安装断路器的外壳、附件等。

2. 连接电路:连接电路,将电路连接到空气断路器的接线柱上。

3. 调整断路器:根据需要调整断路器的位置和角度,确保空气断路器能够覆盖需要保护的电路。

4. 操作断路器:根据需要打开或关闭断路器的开关,或者进行电流、电压等参数的调整。

5. 检查和维护:在使用结束后,检查空气断路器的工作状态,包括检查外壳是否完好、接线柱是否连接牢固、压敏电阻是否工作正常等,并进行必要的维护和更换。

三、空气断路器的优点和缺点空气断路器是一种安全可靠的电器,具有以下优点:1. 高效:空气断路器可以切断、开路或保护电流的流动,可以快速地控制电路的故障,提高工作效率。

2. 可靠:空气断路器内部有可靠的机械结构和压敏电阻,可以确保电路的安全运行。

3. 方便:空气断路器的操作非常简单,易于维护和更换。

但是,空气断路器也存在一些缺点:1. 寿命较短:空气断路器的寿命一般为3-5年左右,需要定期进行更换。

2. 价格较高:空气断路器的价格相对较高,需要根据自身的实际需求和经济能力选择合适的产品。