薛 彪 罗格朗低压电器（无锡）有限公司
引言、
塑壳断路器（MCCB）的结构基本是由脱扣系统（脱扣器）、触头系统(导电系统)、灭弧系统、操作机构、外壳组成。脱扣系统对同一个壳架的MCCB来讲是具有很多的变化，可用不同的脱扣系统来组成多样化的产品，实现不的功能，在同一壳架下的不同的电流规格也是通过调整脱扣系统来成。因此脱扣系统是塑壳断路器（MCCB）中设计最灵活；工艺最复杂；制造过程中零件最多装配最繁复的部分。 一、脱扣系统的原理、分类
1、脱扣系统是MCCB产品用来接受信号及发出指令的元件。若线路中出现不正常情况或由操作人员发出信号时，脱扣器会根据信号要求的情况通过传递元件使机构动作切断电路。
2、塑壳断路器（MCCB）的脱扣系统一般分热脱扣器、磁脱扣器（瞬时）、欠压脱扣器、分励脱扣器，电子式智能脱扣器，剩余电流脱扣器等几种。热脱扣器和磁脱扣器（瞬时）是热磁式MCCB的基本功能，可做成固定与可调式二种，也可做成单磁式脱扣器（ICB）。欠压脱扣器和分励脱扣器是指产品本体外另加的脱扣系统，一般称为MCCB内部附件。
简单举例各脱扣器的工作原理（图一）： 塑壳断路器（MCCB）串联在被保护的主电路中。在合闸位置时，锁扣3勾住锁扣2，动触头1闭合，主电路接通。动触头保持闭合状态，同时主弹簧拉长为分断储能。热脱扣器9串联于主电路，当长时间过载使得热脱扣器的双金属片10弯曲，通过传递元件5使锁扣2,3分离自由脱扣，主触点在弹簧13作用下跳闸切断电路，起到过载（过电流）保护作用。磁脱扣器（瞬时）12串联于主电路，当电流为正常值时，衔铁吸力不够，处于打开位置。当过电流超过规定值时，电磁吸力增加，衔铁11吸合，同样通过传递元件5使锁扣2,3分离自由脱扣，这就是瞬时过电流或短路保护作用。当保护电路失压或电压过低时，欠压脱扣器8的衔铁7释放，也同样由传递元件5使锁扣2,3分离，起到欠压和失压保护作用。 3、本文所述的磁脱扣器指塑壳断路器（MCCB）的磁脱扣器, MCCB 其余脱扣器有机会逐步地介绍。
二、磁脱扣器的结构、工作原理
1、磁脱扣器的结构
塑壳断路器（MCCB）的磁脱扣器一般使用电磁铁机构，是一种通过电磁铁把电磁能转变成机械能来驱动MCCB 操作机构自由脱扣的机构。作为塑壳断路器（MCCB）的瞬时保护元件，是一种电流型电磁铁。
塑壳断路器（MCCB）的磁脱扣器主要由磁系统、反作用力弹簧及线圈等组成。磁系统一般由铁芯、磁轭和衔铁三部分组成。衔铁又称为动铁芯，铁芯和磁轭又可称为静铁芯，磁系统加上反作用力弹簧就可组成一个最简单的磁脱扣器。剥线
2、磁脱扣器的工作原理
塑壳断路器（MCCB）的磁脱扣器串联于保护电路。线路中通过正常电流时，电磁铁产生的电磁力小于反作用力弹簧的拉力，衔铁不能被电磁铁吸动，断路器正常运行。当线路中出现短路故障时，电流超过正常电流的若干倍，电磁铁产生的电磁力大于反作用力弹簧的作用力，衔铁被电磁铁吸动通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头。主触头在分闸弹簧的作用下分开切断电路起到短路保护作用。
塑壳断路器（MCCB）的磁脱扣器是一种短时工作制的电磁铁，在故障电流未达到一定倍数时不动作，当达到整定电流值时，会在0.2s 内动作。
薄片蒸汽眼罩瞬时特性示意图(图二）
图二
图一
三、磁脱扣器的不同分类、特点
1、磁脱扣器的分类
塑壳断路器（MCCB）的磁脱扣器结构型式较多，我司常见的结构型式可按衔铁运动方式、磁系统形状及衔铁相对于线圈运动方式来分类。
a、按衔铁的运动方式，可分为直动式(TLM2-100/250)和转动式(TLM1系列)两大类。
b、按磁系统形状，可分为U形拍合式（TLM1-250/400）、螺管式(TLM2-63/100/250,MCB产品)、T形式（DRX-800后备保护）和E形式（TLM1-125小电流产品），它们的基本组成和工作原理都是相同的。
c、衔铁相对于线圈运动方式, 可分为吸引式(TLM2-63/100/250, MCB产品)、吸入式。
d、其余方式在我司产品上没有应用不做介绍，当然分励线圈及欠压线圏也是一种功能类似的磁脱扣器，但它们是电压型电磁铁。
2、各磁脱扣器结构的特点
pppd-287运动方式主要是对产品设计的结构而定并无一定的优劣性，但磁系统的形状就有较大的区别，下面简单作一说明。
a、U形拍合式--在间隙较大时，因间隙磁通的减少及反作用弹簧力的衰减呈规律性，因而吸力特性相对平坦。在工艺参数调整方面也比较简单，能同时调整电气间隙与反作用弹簧力值二个参数。由于没有线圈在对较小的额定电流（In≦50A）时难以满足瞬动特性要求，因此公司DRX+ 250产品小的额定电流（In≦40A），采用的动作值是400A。
b、螺管式--在间隙增大时主磁通减少很小且螺管力较大无漏磁，因此吸力特性相对平坦稳定。且工作间隙只有一个，对调整其吸力相对容易。所以采用这种方式对有较小的额定电流（In≦225A）的塑壳断路器来讲是稳定可靠的选择。但一定要用到线圈，每个额定电流过分细分，不适用于大电流产品。
c、T形式--在间隙增大时主磁通减少且有较大的漏磁，在同一工作间隙时，通过的电流越大吸力越大。又因为我司在这种结构上是无线圈模式因此只适用于大电流故障时才能起到磁脱扣作用。旧衣服加工设备
d、E形式--其漏磁通比U型的多，主磁通比U型的少，且间隙越大时越明显，因而吸力特性比U型陡峭。一般来讲E形式是双线圈，但我司TLM1-125小额定电流（In≦50A)产品产用的是单线圈模式因此也有点关类似于T+U。
四、磁脱扣器的特性
吊炕1、吸力特性
吸力特性是指磁脱扣器的吸力与工作电气间隙的关系，即F＝ƒ（δ）。根据电磁铁的吸力计算公式分析：工作电气间隙δ小时磁路磁阻小，衔铁上的电磁吸力F 大；当工作气隙δ大时，衔铁上的电磁吸力F小。对于交流电磁铁来说，由于其为恒磁链系统，其磁通有效值基本不变，所以吸力随工作气隙变化较小，故其特性相对平坦。
吸力特性可以用计算方法得到，也可用实验方法得到，它是个规律曲线。
2、反力特性
反力特性是指算到工作气隙中心的所有反力Fｆ与工作气隙δ的关系，即：
Fｆ＝ƒ（δ）。
可能反力有：反作用弹簧力(主要)、摩擦阻力、重力等。
3、吸力特性与反力特性的配合
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对于塑壳断路器（MCCB）的磁脱扣器，故障电流未达到一定倍数时吸力不大于反力，当达到整定电流值时，吸力大于反力要在0.2s内动作。断开后，反力远大于吸力要快速复位。
4、特性调整
可改变吸力特性：调整工作气隙、线圈安匝数、铁芯截面积等；也可以改变反力特性：如反作用弹簧力等。
五、总结
随着市场变化，出现了客户对同一热磁产品有瞬动参数的多样化的需求。有5In、7In、12In、14In整定值的要求，有单磁式的需求，有磁可调的要求，这就对制造厂家带来了新的课题，往往单从磁脱扣器的特性上调整就不能满足客户。
随着级联技术的逐步重视，对执热磁式MCCB的磁脱扣器的瞬时动作精度的要求也越来越高，这就需要更好的控制零件加工精度及设计的合理性。
MCCB产品在设计方面追求模块化，磁脱扣器只是其中的一小部分，那就更需做得精细及易更换和调节。
MCCB越来更多的被用于直流电路中，作为直流电器使用，那就对磁脱扣器零件材料选用带来不同的要求。
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