塑料外殼式斷路器（以下簡(jiǎn)稱斷路器）一般作配電用，亦可為保護(hù)電動(dòng)機(jī)之用。在正常情況下，斷路器可分別作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換及電動(dòng)機(jī)的不頻繁起動(dòng)之用。

　　配電用斷路器，在配電網(wǎng)絡(luò)中用來(lái)分配電能且作為線路及電源設(shè)備的過(guò)載、短路和欠電壓保護(hù)。

　　保護(hù)電動(dòng)機(jī)用斷路器，在配電網(wǎng)絡(luò)中用作鼠籠電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)中分?jǐn)嗉白鳛槭笮碗妱?dòng)機(jī)的過(guò)載，短路和欠電壓保護(hù)。

　　欠電壓保護(hù)還需要加裝分勵(lì)脫扣器。

　　塑料外殼式斷路器 （MCCB）是具有一個(gè)用模壓絕緣材料制成的外殼作為斷路器整體部件的斷路器。插入式斷路器是以 MCCB為主體 ，與之專配的插入式接線裝置用于配電設(shè)備和控制設(shè)備中與電路的連接和隔離之用。插入式斷路器有板前與板后之分 ，本文是針對(duì)插入式板后接線方式的一種新型設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的 MCCB插入式板后接線裝置 ，其殼架為 160 A，是由杭申電器的 HSM12160三極 MC2CB與插入式板后基座裝置組合而成 ，作為 160AMCCB的輔助裝置 ，其適用范圍為交流 50Hz（或 60 Hz） ，額定絕緣電壓 690 V，額定工作電壓 690 V及以下 ，直流 250 V及以下 ，額定電流 16～160 A的電路中 ，用來(lái)分配電能 ，在正常條件下作不頻繁的閉合和斷開之用 ，并在線路和設(shè)備過(guò)載、短路、欠電壓時(shí)起保護(hù)作用。該裝置中主斷路器的電氣和機(jī)械操作性能共有 10 000次 ，由于在用戶使用過(guò)程中因銀觸頭的氧化、磨損、短路故障的發(fā)生 ，隨時(shí)都有可能需要維修及更換 ，所以 ，為方便用戶 ，滿足市場(chǎng)需要 ，并搶占一定的市場(chǎng)份額 ，特研發(fā)設(shè)計(jì)該創(chuàng)新型插入式板后接線裝置。

　　設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　本體部分?jǐn)嗦菲鞯脑O(shè)計(jì)特點(diǎn)有 ：動(dòng)、靜觸頭成平行狀 ，充分利用線路電流尚未達(dá)到最大值前的電動(dòng)斥力 ，使動(dòng)、靜觸頭斥開 ，限制電弧電流的增大。采用在靜觸頭的周邊設(shè)置能在電弧灼熱下放出氣體的芳香族絕緣物 ，藉以吸收電弧能量 ，冷卻電弧 ，使弧柱縮小的蒸氣噴射控制 （Vapour JetControl，VJC）技術(shù)措施和電弧氣體消游離的滅焰裝置 ，使斷路器分?jǐn)喽搪冯娏鲿r(shí)飛弧距離為零。斷路器主電路的電氣間隙 ≥8 mm，爬電距離 ≥10 mm;輔助電路和控制電路的電氣間隙≥3 mm，爬電距離 ≥6. 3 mm。

　　插入式板后接線裝置的特點(diǎn)為 ，在成套裝置的安裝板上 ，先安裝一個(gè)斷路器的安裝座 ，安裝座上有 6個(gè)插頭 ，斷路器的連接板上有 6個(gè)插座 （電源端、負(fù)載端各 3個(gè) ）。安裝座后面有螺栓 ，預(yù)先接上電源線和負(fù)載線。使用時(shí) ，將斷路器直接插進(jìn)安裝座。若斷路器壞了 ，只要拔出壞的換上好的即可。更換時(shí)間短、操作安全方便 ，給使用及維護(hù)帶來(lái)極大便利。

　　結(jié) 構(gòu)

　　該三極斷路器插入式板后接線裝置整體可分成兩部分 ，一部分是由 160 A MCCB所帶有的上連接頭和聯(lián)鎖機(jī)構(gòu) ，稱為上部分 ;另一部分是帶下連接頭的絕緣基座 ，稱為下部分。

　　（1） 上部分的設(shè)計(jì)。在 160 A塑料外殼式斷路器的基礎(chǔ)上加裝上連接頭與聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)。

　　先是上接線頭的設(shè)計(jì) ，其設(shè)計(jì)方案如圖 1所示。

　　安裝時(shí) ，先在本體斷路器的導(dǎo)線夾上打一通孔 ，裝上墊片、接線頭 ，再將螺桿裝入接線頭內(nèi)擰緊。要求螺桿裝好后各相保持平行并與基座垂直。考慮到螺桿的另一端要與基座裝置中的接線頭組配合 ，為了減小插拔時(shí)的阻力 ，把其頭部設(shè)計(jì)成球形。

　　還有聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ，考慮到用戶可能會(huì)在裝置通電時(shí)操作 ，為了保證安全 ，斷路器本體部分需加裝聯(lián)鎖保護(hù)裝置。根據(jù)斷路器的結(jié)構(gòu) ，聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)應(yīng)安全可靠 ，且安裝簡(jiǎn)單。聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)剖面圖如圖 2所示。

　　在斷路器的本體內(nèi)裝入一根推桿 ，推桿的一端靠在斷路器的牽引桿上 ，另一端伸出斷路器基座外面 ，裝入彈簧后用定位件及軸固定。當(dāng)伸出在斷路器外部的推桿那一端受到推力 ，壓縮彈簧 ，使彈簧儲(chǔ)能 ，此時(shí)推桿的另一端向上推動(dòng)后離開牽引桿 ，斷路器便能合閘、分閘 ;當(dāng)推桿受到的推力消失后 ，彈簧便釋放能量 ，拉動(dòng)推桿 ，使推桿的一端壓在斷路器的牽引桿上 ，此時(shí)無(wú)論斷路器處在合閘或再扣位置 ，推桿都能將斷路器脫扣 ，可靠切斷電源 ，起到安全保護(hù)作用。

　　（2） 下部分設(shè)計(jì)。下部分是帶下連接頭的絕緣插入式基座。該基座采用阻燃增強(qiáng)型材料DMC壓制而成 ，在基座預(yù)留的出線孔內(nèi)裝入接線頭組 ，然后用螺母固定 ，基座正面用絕緣板封住。

　　這部分的關(guān)鍵是接線頭組的設(shè)計(jì) ，該接線頭組是由 2只彈簧 ， 4塊片 ， 1個(gè)定位件 ， 1塊墊片和1根連接頭組合而成。考慮到散熱的可靠性 ，比參考樣機(jī)增加了一塊片 （見圖 3）。接線端子緊固

　　用的螺釘和螺母只能作固定接線端子本身就位或防止其松動(dòng) ，用于連接外部導(dǎo)線的接線端子在安裝時(shí)應(yīng)易進(jìn)入并便于接線 ，因而將接線方式設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)單的形式 （見圖 4）。

　　由圖可知 ，外接排接入位置是在兩塊墊片中間 ，考慮到傳熱的可靠性 ，將兩墊片與緊連著的兩螺母設(shè)計(jì)成銅質(zhì)材料。

　　僅有了可靠的結(jié)構(gòu)還不夠 ，對(duì)接線端子的結(jié)構(gòu)還有較高的要求 ：要求接線端子的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證良好的接觸和一定的載流能力。其導(dǎo)電金屬部件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。接線端子與導(dǎo)體的連接用螺釘壓接時(shí) ，應(yīng)有防松裝置以保證必要的接觸壓力 ，且對(duì)外接導(dǎo)體應(yīng)無(wú)明顯的損傷等。其中 ，導(dǎo)線的截面積及長(zhǎng)度很關(guān)鍵。表 1為不同電流規(guī)格時(shí)接線端子導(dǎo)線截面積和長(zhǎng)度要求。

　　（3） 上下兩部分合成一體。即將固定在本體斷路器上的六相螺桿的插入部份涂適量 7011低溫極壓脂后插入基座內(nèi)相應(yīng)的連接頭至本體基座與插入部份上的定位件貼平 ，做到插入后操作斷路器上的手柄 ，斷路器應(yīng)能靈活再扣、合閘、分閘。同時(shí)做到當(dāng)斷路器處于合閘狀態(tài)時(shí) ，無(wú)法插入或拔出基座裝置 ;這樣便實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的預(yù)期要求。

　　本插入式板后接線裝置與當(dāng)今國(guó)內(nèi)的塑料外殼式斷路器的插入式的結(jié)構(gòu)有很大的不同 ：其斷路器本體增設(shè)一個(gè)“推桿 ”零件 ，插入安裝臺(tái)上有“鎖扣 ”和“鎖板 ”兩個(gè)零件 ，以保證斷路器處于“合閘 ”狀態(tài)時(shí) ，它就無(wú)法插入安裝臺(tái) ;斷路器插入安裝臺(tái)通電運(yùn)行時(shí) ，若斷路器局部損壞需拔出進(jìn)行調(diào)換 ，斷路器必須處于“分閘 ”狀態(tài)才能拔出。這就為使用者 （更換者 ）免受電擊創(chuàng)造了可靠的安全條件 ;也為企業(yè)的發(fā)展與市場(chǎng)的拓展奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

　　表 1 不同電流規(guī)格時(shí)接線端子導(dǎo)線截面積和長(zhǎng)度的要求