王国忠，董纪圣，矫财东，刘清霞
(浙江方圆电气设备检测有限公司，浙江嘉兴314001 )
摘要：从塑壳断路器内置附件分励脱扣器和欠压脱扣器的基本要求出发，分析分励脱扣器、欠压脱 扣器与塑壳断路器本体间的机械力配合，结合试验和实际应用中的常见故障进行剖析，为附件的设计和应 用提供解决思路。
关键词：塑壳断路器附件；欠压脱扣器；分励脱扣器；配合
Analysis on Coordination of Shunt Release and
Undervoltage Release with Body of MCCB
WANG Guozhogn, DONG Jingji,JIAO Caidong，LIU Qingxia (Zhejiang Fangyuan Electrical Equipment Testing Co. ,Ltd. ,Jiaxing314001 ,China)
Abstract ：Aiming at the built-in accessories of moulded case circuit breaker ( MCCB) , shunt release and undervoltage release, the tripping force coordination among shunt release, undervoltage release and MCCB is analyzed. The test and the common fault practical application are taken into consideration. It can provide solutions for the design and application of related accessories.
Key words ：accessories of MCCB ；undervoltage release ；shunt release ；coordination
〇引言
分励脱扣器和欠压脱扣器是塑壳断路器(MCCB)常见的内置附件。GB/T 14048. 1—2012 标准定义：分励脱扣器由电压源激励的脱扣器，可 理解为“通过电压源激励脱扣器，远距离控制断 路器分闸”；欠压脱扣器是指当继电器或脱扣器 的端电压降至预定值以下时，使机械开关电器有 延时或无延时断开或闭合的继电器或脱扣器，可 理解为“当监测的电压低于规定值时，有延时或 无延时控制断路器分闸”。
众所周知，分励脱扣器和欠压脱扣器都有一 个电磁线圈。主要区别是：分励脱扣器是一个电 流线圈，匝数少，短时工作制；欠压脱扣器是一种 电压线圈，匝数多，长期工作制。当前，断路器的 欠压脱扣器和分励脱扣器多数由专业附件生产厂 家提供，许多用户通过采购附件自行安装。这类 产品在实际使用中，经常会出现附件的质量问题。—20—如分励脱扣器施加控制电压，断路器不动作，分
励 线圈冒烟烧毁；欠压脱扣器施加额定电压，断路器 不能合闸；欠压脱扣器线圈发热烧毁；欠电压时断 路器不动作等。
本文从断路器本体与附件的配合要求着手，结合试验要求，分析几个实际案例，供断路器附件 的设计者及生产和使用方提供解决思路。
1M C C B与脱扣器的配合要求
不同的MCCB，其脱扣力大小不同。M CCB 的脱扣力尽由以下公式[3]决定：
P hhF：i L0! + - F2L叫
r T=~
ho p
欠压脱扣器与分励脱扣器在动作时，都是将 机械拉力或推力施加在MCCB的脱扣板上（或连 动杆），实现将断路器分闸。因此，要实现附件在 不同类型的MCCB具有可互换性，在考虑内置安装
尺寸外，设计基本要求：欠压脱扣器输出力 >心，分 励脱扣器输出力>尽。
目前，MCCB的分励脱扣器、欠压脱扣器虽然 有各种结构型式，如欠压脱扣器有电磁式欠压脱 扣器、永磁式欠压脱扣器等，但基本上这类附件都 具有电磁式线圈。因此，附件的输出力都与电磁 线圈相关联。不同的是，多数的分励脱扣器将电 磁力作为驱动力，通过电磁力克服反力弹簧输出 机械力，以驱动脱扣板动作；而欠压脱扣器原理 是，在当监测电压在85%[/t以上时，电磁力克服 拉力弹簧将衔铁保持吸合位置，当电源欠压达到 规定值时，电磁力变小，衔铁被拉力弹簧拉开，由拉力弹簧输出机械力，带动断路器脱扣机构动作，达到欠压保护动作。
因此,MCCB的附件在机械力的配合要求上，附件的输出力要大于断路器的脱扣力，且要有足 够的余量，才能保证附件的输出力克服断路器的 脱扣力，实现MCCB的分励脱扣动作和欠电压脱 扣动作。
2分励脱扣器与欠压脱扣器的试验 方法
分励脱扣器、欠压脱扣器的试验方法及试验 目的如表1所示。
表1分励脱扣器、欠压脱扣器的试验方法及试验目的
试验参数试验目的
试验电压110%f/e 和70%汄附件的输出力在最大和最小控制电压下考核
分励脱
扣器试
验方法
试验环境
可靠性试验
(+55 ±2)"C，70%f/c动作时
试验次数为10%操作性能试验总次数。
110W e进行闭合/脱扣操作;5%次数在试
验开始，5%次数在试验末尾
模拟附件在断路器内部环境。温度高，电压
低，流过电磁线圈的电流小，输出力最小
附件在最高电压和规定操作频率条件下，线圈发
热最大，考核线圈热量积累是否会出现烧毁现象。
两个5%分别在首尾进行，考虑断路器本体由于操
作性能前后的脱扣力变化，与附件在机械力的配合
的影响
释放电压 范围
(35%~70°/〇)Ue
零压脱扣器（特例:10%〜
明确欠电压脱扣器工作范围，此范围是电磁线
圈输出特性决定
吸合电压 范围(85% -110%)Ue
设置的原因是电网电压有一定波动。85%^
时，电磁吸合力最低；110%%时，电磁吸合力
最大
欠压脱扣器试验方法动作电压
极限
35%^，断路器不能闭合；
85%(/e，断路器可靠闭合
电压极限条件下考核性能。释放限值35%f/t，
吸合限值85%汄
过电压试验110%"e，4 h
在最高电压下，线圈温升最高，是否出现线圈
烧毁现象。粉体输送阀
零电压试验
操作性能试前，欠压不给电，1〇次闭合
操作，MCCB无法闭合
零电压条件下的一个基本考核
吊装工具可靠性试验
试验次数为10%操作性能试验总次
数。85%[/f进行闭合/脱扣操作;5%次
四头精雕机数在试验开始，5%次数在试验末尾
两个5%分别在首尾进行，考虑断路器本体由
于操作性能前后的脱扣力变化，考核断路器本体
与附件在机械力的配合影响
从表1可见，附件考核重点是电压的上限与 下限。
分励在下限(70% )时，其输出力可以带动本 体脱扣。欠压在额定电压下限（85%)时，可靠吸 合；欠压的给定电压（35% )下限时，不能吸合。分励与欠压在电压上限（110% )时，线圈不能损坏。
3附件与本体配合的案例分析
案例1：试验对象为某分励脱扣器，其额定控
—21—
制电压（f〇为AC 230 V。氢氧切割机
型式试验时的故障现象：脱扣器分别在施加 AC 253 V (1. l f/J 和 AC 230 V(f/,)，可实现MCCB分励脱扣。但在+55.0 1环境条件下，施 加电压AC 161 V时（70%f/J，5次中，有2次出 现MCCB未脱扣现象。解剖分析如下。
(1)测量。单独分别测量分励脱扣器在不同 电压下的输出力（测力点为分励脱扣器的作用点），数据详见表2。
表2不同电压下，分励脱扣器输出力表
分励脱扣器施加电压/V输出力/N
2538.85-9.05
2307. 12 -7.26
161 3.62 〜3.68
(2)分析。从数据上可见，在161 V时单独 测量MCCB上脱扣杆的脱扣力仅为3. 60 ~ 3. 75 N；分励脱扣器的输出力与MCCB脱扣力有 重叠现象，施加70%f/,.断路器出现不动作的主要 原因是分励脱扣器输出力不够大，不能克服断路 器的脱扣力。
由此可见，分励电压在下限（70% )时，电磁 输出力应大于MCCB脱扣力，如输出力多I.2倍 脱扣力，这样才能确保分分励脱扣器可靠工作。
耳包
案例2：分励脱扣器在实际应用中，出现线圈 烧毁现象。分励线圈烧毁是分励脱扣器最常见的 质量问题之一。由于分励线圈是短时工作制，一
般通电持续时间超过1s，就会冒烟烧毁。解决的 方案是：在分励线圈回路中，串联一个常开辅助触 点，当断路器闭合时，常开辅助触点闭合，分励脱 扣器处于电压激励状态。当断路器分励动作时，辅
助触点由常闭转为断开，断开分励线圈，实现分 励线圈电压自动切断。目前，有的分励脱扣器自 带常开辅助触点。但对无自带常开辅助触点的分 励脱扣器，可以通过增加断路器的常开辅助触点，将此常开辅助触点与分励线圈进行串联，可实现 自动切断分励线圈电压。
案例3：某欠压脱扣器，额定工作电压为AC 380 V。实际使用中欠压脱扣器施加380 V，断路 器有时出现不能可靠闭合现象。欠压脱扣器采用 机械贮能机构如图1所示。其工作原理是：通过
复位板欠压锁扣欠压跳扣驱动板
(a>欠压闭合状态
欠压锁扣欠压跳扣驱动板
(b)欠压释放状态
ir测试
图1欠压脱扣器采用机械贮能机构
电子组件板，输出高电平信号将欠压铁心吸合，为 欠压锁扣与欠压跳扣做好扣合前的准备，因反力 弹簧力较小，吸合功率小，有利于线圈小型化。断 路器闭合时，由复位板带动驱动板，将欠压锁扣与 欠压跳扣锁住，驱动板处于贮能状态；当欠电压处 于释放电压范围时，线圈电磁力减小，铁心释放,
欠压锁扣与欠压跳扣解锁，由驱动板的贮能弹簧 力带动断路器脱扣。结构特点是通过欠压锁扣与 锁扣跳扣，将贮能弹簧施加在驱动板上。测量驱 动板输出力为9. 0 ~9_ 05 N，断路器脱扣力为3.60 N；满足输出力大于断路器脱扣的要求。
分析该案例的断路器欠压380 V有时不能可 靠闭合，发现主要原因是：实际使用后欠压跳扣发 生磨损，使锁扣与跳扣的扣合距离减小，造成欠压 脱扣器不能正常工作。改进的方法是将跳扣零件 进行热处理，增加其耐磨性。
该欠压脱扣器由于其输出力可以做到远大于 断路器的脱扣力，是一种比较先进的欠压脱扣器，能与不同生产厂家的断路器实现机械力配合。但 由于增加电子组件板与机械贮能零件，动作可靠 性一定程度上与这些零件质量相关联。
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4结语
目前，许多附件由专业生产附件的厂家提供, 断路器和附件由两个不同企业生产，本文提出应 对两者的配合进行分析研究。机械力配合时考虑 电压下限，电磁线圈安全工作考虑电压上限。由于分励脱扣器和欠电压脱扣器结构多样，与不同 型号断路器的联结和配合，具有复杂多样性。本 文仅提出附件与断路器本体的配合思路，供相关 人员更进一步分析研究。
【参考文献】
[1]低压开关设备和控制设备第1部分：总则：
GB/T 14048. 1—2012[S],
[2]低压开关设备和控制设备第2部分：低压断路器：
GB/T 14048.2—2008 [S],
[3]尤一龙.塑壳断路器脱扣力的分析和设计[J].低压
电器,2013(20) :24-26.
[4]陆俭国，张乃宽，李奎.低压电器的试验与检测
[M].北京：中国电力出版社,2007.
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