作者：突破电气产品总监 杜晓牧
关于公司：突破电气，成立于1995年的中关村。数字基础设施关键产品生产商，国家级高新技术企业。为广大用户提供从“电网到芯片”之间的关键数字能源产品(网络能源产品、通信站点能源产品)以及产品全生命周期服务保障 。主营业务为电能管理产品、热能管理产品、信息技术与边缘计算设施产品、智能软件管理产品以及产品全生命周期服务。为来自数据中心基础设施、智慧城市、5G、数字交通、数字制造等领域客户提供优质产品与服务。
上篇文章，我们分别介绍了断路器的历史、微型断路器简介、电气符号标识和线路保护的工作原理几个方面的内容，本期会带大家从内部构造来深入了解微型断路器产品，一起来感受低压微型断路器机械结构的精妙之美。
微型断路器的典型结构
APISMOON微型断路器结构剖面
微型断路器结构内部拆解揭秘
下面我们对一个单极的微型断路器样品进行内部拆解，共同来感受工程设计的魅力。
1、微型断路器脱扣机构
下图说明了微型断路器的脱扣机制。断路器触点和旋钮的位置都可以很容易地看到，在“ON”和“OFF”状态。如下图所示，在ON状态下，触点位置(Contactposition)上移动触点接触固定触点。
ON状态下的电流路径如下图所示。火线拧在输入端子上，电流从输入端子流向与输入端子接触的固定触点，然后电流移动到动触点(因为在ON状态下它正在接触固定触点)。动触点通过一根粗电线连接到电磁阀的电磁线圈上。来自动触点的电流进入电磁线圈。最后到达输出端，在那里它被线路的中性线收集。
2、微型断路器线圈的连接
下图显示了微型断路器电磁线圈的连接
3、微型断路器的开关装置
在下图中可以仔细观察开关或脱扣机制。该机制用于在电流超过允许限制时自动切断电流供应，从而防止对电器造成任何损坏。
让我们更详细地了解这个系统。下图显示了脱扣机构不同部分的闭合外观。螺线管的运动部分称为柱塞。它就像一个实心的半圆柱体，一端与锤子相连。可移动触点位于柱塞的稍上方并沿柱塞轴向移动。它不接触柱塞。
接下来我们将柱塞(Plunger)进行拆解来看看这个元件的作用。
4、柱塞(Plunger)的作用(电磁保护单元)
该机构的核心是电磁铁，它根据电动机构的原理工作。如前所述，线圈的一端通过一根粗线连接到可移动触点，以便电流在ON状态下通过它。螺线管的线圈是这样设计的，当通过它的电流在允许值范围内时，产生的磁力不足以拉动柱塞。当电流超过允许值时，磁力也会增加，这种磁力会将柱塞拉向线圈中心。
当柱塞移动时，它也会拉动可移动触点并迫使它与固定触点分离，从而使电路跳闸。动触头通过机械布置与旋钮连接，并迫使微型断路器旋钮下落。柱塞从电磁线圈内部连接到弹簧，当柱塞向线圈中心移动时，弹簧得到加载。在微型断路器脱扣后(即活动触点与固定触点分离，电流停止流动)，弹簧将柱塞推回其正常状态，而不会干扰活动触点。
在进一步拆卸时，可以看到这个机械系统的不同部分。下图显示了切换机制的所有部分，后续图片将进一步对逐个主要元件进行详细说明。
下图显示了可移动触点与线圈的连接。一根粗导线将电流从可动触点输送到线圈。
5、柱塞(Plunger)的结构(电磁保护核心单元)
下图显示了弹簧加载机制的工作原理。一旦发生跳闸，连接到柱塞杆的弹簧将柱塞推回其静止位置。
下图显示了柱塞、动触头和弹簧的结构和布置。
6、机械部件布置
脱扣时用于拉动旋钮的拆卸机械部件。当微型断路器跳闸时，使用这些机械部件连接到旋钮的可移动触点将旋钮拉到关闭位置。
下图显示了柱塞、线圈和弹簧的布置示意。
7、线路的输入与输出终端(热保护单元)
下图显示了电流的传出和传入终端。
8、灭弧结构
下图显示了微型断路器中用于灭弧目的的灭弧室(灭弧栅)。
下图显示了灭弧室在微型断路器中的位置。固定触点延伸到灭弧室。这样做是为了将电弧转移到断路器的内部。电弧被灭弧室分成更小的电弧。这些分段的较小弧具有非常小的潜在能量，因此会自然消散。
最后，来一张我们对以上讲解的微型断路器内部的各个零件的全家福。
从拆解的全过程，估计各位读者能够找到童年拼搭积木的有趣体验，当这些奇思妙想的设计令人折服的同时，让我们再次向设计出这些伟大产品的工程师致敬!
APISMOON曦月系列微型断路器
突破电气的APISMOON曦月系列微型断路器，包括交流微型断路器GA6-63、GA10-63系列和直流微型断路器GD10-63 系列。可广泛适用于IDC数据中心及类似环境的交直流供配电系统。
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