拆解并分析带脱扣控制的塑壳微型断路器（BM-63/TS）

2n3055 · 发表于 2021-9-8 14:12:50

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这是一个非常常见的应用于配电系统里面的开关装置，可以说只要是有供电的地方都可以见底它的影子。之所以叫做【断路器】，是因为和开关不同，断路器能接通、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。换句话说，断路器和是开关的一种，但是，能力要比开关强的多，特别是它可以强行断开比额定电流大几十倍上百倍的电流，因此得名断路器。

这是本次要拆解的BM-63/TS型断路器，外形如下所示，双极结构，广泛应用于交流低压配电系统工作电流不大于63A的场合中。和普通微型断路器不同，这个断路器带有脱扣控制端，可以用外接信号控制断路器分断。

它的参数标记如下

解读一下这些参数：
额定电流In：这是最常用的参数，我们去买断路器产品的时候说“来个16A的，来个25A的”就是直这个参数，其定义为断路器连续承载的最大电流。
通常微型断路器有1、2、3、4、5、6、10、15、16、20、25、32、40、50、60、63Ａ共16种额定电流值可供选择。
脱扣形式：这是断路器更重要的一个参数，对于某些应用场合，电路接通的瞬时电流要较工作电流大很多，为了避免这种一合闸就跳闸的尴尬场面
断路器过流脱扣会有一定延时，常见的瞬时脱扣器有B型、C型和D型三种类型，表示瞬时脱扣动作电流是额定工作电流的几倍，
通常厂家会提供相关参数以及脱扣特性曲线图为使用者提供参考。最常用的是C型和D型断路器，虽然有A型，但是很少见。
C型通常应用于启动电流不太大的电路，如家庭用电，照明用电；而D型应用于启动电流较大的场合，如电机启动
额定极限短路分断电流Icu：这个参数代表可以说代表断路器的最大分断电流，电流越大，表示断路器分断能力越强不会把自己搞挂了
对于微型断路器来说，B型和C型40A以下的是6KA，40A以上的4.5KA，D型断路器都是4.5KA（是的，百倍于额定电流）

接线端子，采用螺钉压片式接线端子
40A的断路器，应该采用10平方的线
相对普通断路器来说，这个断路器在出线端下方还多了一个控制端口

底部，底部是卡扣设计，用于安装在DIN导轨上
适用于安装在TS-35/7.5或TS-35/15这两种型号的导轨上

侧面，整个断路器是由2P单极断路器用铆钉连在一起组成的双极断路器

用螺丝刀撬开铆钉

铆钉拆开后即可将其一分为二

其中一半带有同步装置，用来保证2个断路器能够同时脱扣

这一半上面带一个弹簧样的钢丝，不知道是做什么的

继续撬开铆钉，将单片断路器拆开，这是带脱扣控制的那部分

内部结构如下

接线端子，不是铁的，磁铁靠近没有反应

动触头和静触头，看材质应该是铜镀银的
这一半因为集成了控制电路，因此没有热脱扣器和灭弧装置

连杆控制装置，基本上都大同小异
带一个电磁脱扣线圈，线圈已经烧毁了

电磁脱扣器的衔铁，锈迹斑斑已经卡死了

扳动合闸手柄，现在是接通状态，因为没有盖上上盖，因此连杆装置出现一定的位置偏移
动触头和静触头并没有接触上

分断状态

拿开控制电路，发现之前那根奇怪的弹簧是干什么的了
原来不是弹簧，是把用来从对侧给控制电路供电的连接线

控制电路的工作原理：和正常的断路器没什么不同，当控制线失电后，控制电路接通脱扣线圈电源
脱扣线圈产生磁场拉动衔铁向右移动，撞击月牙形的脱扣板，上方的锁扣弹开，动触头分开切断电路
触头分开后，由于控制电路是接在出线端的，因此控制电路失电，衔铁在弹簧作用下复位，为下次脱扣做准备

拆掉里面的线路板，其它零件没什么用

原样装回，还能做开关用

拆完一边，再继续拆另一半
同样方式打开，这一半里面内容物比较多，断路器的保护装置都集成了

细节图，除了连杆结构大同小异外，这边增加了电磁脱扣器，热脱扣器，灭弧室等装置

用于过流保护的双金属片及其热脱扣拉杆

用于短路保护的电磁脱扣器
原理和另一半相同，利用强大的短路电流产生磁场，牵引衔铁推动脱扣板控制触头释放

衔铁伸出的样子

灭弧室，这是断路器里面非常重要的一个装置，可以说断路器能不能分断电流，成败全在它身上。
首先我们知道，在电路分断时，特别是感性电路分断时会产生强大的有害的电弧
电弧这个东西非常讨厌，它既是导电的又是高温的，从导电性来说它延缓了电路的及时断开，导致电路要断断不掉
其次，电弧产生时形成的高温，容易把绝缘材料烧毁，造成漏电、火灾事件；再者电弧四处乱喷，伤人伤设备，容易飞弧短路导致更大事故。
因此，必须采取措施把电弧及时熄灭。这里采用的是很常见的去离子栅法灭弧，也就是把电弧导入灭弧室后，
利用若干凹形的金属栅片把电弧分割成若干个互相串联的短弧，利用短弧的压降来提高电弧电压而使电弧熄灭。
其具体过程为：触头分开后，产生电弧，电弧产生的磁场作用于铁质栅片吸引电弧沿磁熄通道进入灭弧室
进入灭弧室的电弧被拉成若干短弧，增加了电弧长度且提高了电弧电压，同时，铁质栅片将电弧热量导走更促进电弧熄灭

当然，尽管又灭弧装置，但是仍然会有电弧产生
在塑料外壳内部，磁熄通道两侧电弧的行经路线上，专门做了绝缘加厚，避免电弧破坏

最后，将其原样装回，经过测试，除了控制装置被拆除外
这个断路器还能正常工作，暂先留用吧

最后，肯定很多看官疑惑这个控制装置是怎么用的？其实很简单，只要把它和对侧相线相接，断路器就可以保持接通状态。如果断开控制线，断路器就会自动脱扣跳闸，就这么简单。当然，脱扣后是不能自动复位的，要想接通电路，还需手动操作合闸手柄，同时给控制线上电才行。
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