2.5 保护器

保护器是指对其所应用电路具有过电流、短路、漏电等保护功能的器件，其一般具有自动切断电路实现保护的功能。根据结构和原理不同，保护器主要可分为熔断器和断路器两大类。

2.5.1 熔断器

熔断器是指在配电系统中用于电路和设备的短路及过载保护的器件。当系统正常工作时，熔断器相当于一根导线，起通路作用；当通过熔断器的电流大于规定值时，熔断器会使自身的熔体熔断而自动断开电路，从而对电路上的其他电器设备起保护作用。

根据应用场合，熔断器有高低压之分。常用的低压熔断器有瓷插入式熔断器、螺旋式熔断器、无填料封闭管式熔断器和有填料封闭管式熔断器几种；高压熔断器主要有普通高压熔断器、跌落式熔断器等，如图2-23所示。

1 瓷插入式熔断器

瓷插入式熔断器（RC1A系列）主要由瓷座、瓷盖、静触点、动触点和熔丝等组成，如图2-24所示，其中瓷盖和瓷底均用电工瓷制成，电源线和负载电源线分别接在瓷底两端的静触头上。瓷座中部还有一个空腔，与瓷盖的凸出部分组成灭弧室。

2 螺旋式熔断器

螺旋式熔断器主要由瓷帽、熔断管、上接线端、下接线端和底座等组成，如图2-25所示。其中，熔断管内装有熔丝以及石英砂，石英砂的作用是熄灭电弧。

3 无填充料封闭管式熔断器

无填充料封闭管式熔断器（RM系列），其内部主要由熔体、夹座、黄铜套管、黄铜帽、插刀、钢纸管等构成，如图2-26所示。其中熔体装于熔断管内，当熔断器内有大电流通过时，熔体被熔断，这时钢纸管在熔体熔断所产生电弧的高温作用下，分解出大量气体增大管内压力，从而起到灭弧作用。

4 有填充料封闭管式熔断器

有填充料封闭管式熔断器（RT0系列）主要由熔断指示器、石英砂填料、指示器熔丝、插刀等部分构成，如图2-27所示。其中熔管采用具有耐热性强、机械强度高的高频陶瓷制成；熔管内填有石英砂，在切断电流时起迅速灭弧的作用。

5 快速熔断器

快速熔断器是一种灵敏度高、快速动作型的熔断器（RS、RLS系列），主要由熔断管、触点底座、动作指示器和熔体组成，如图2-28所示。熔体为银质窄截面或网状，熔体为一次性使用，不能自行更换。该熔断器由于其具有快速动作特性，一般作为半导体整流元件保护用。

6 跌落式高压熔断器

高压熔断器在电气安装电路中是一种结构简单、应用广泛的保护装置。一般由熔管、熔体、灭弧填充物、指示器和静触座等构成。以跌落式高压熔断器为例，当高压电路中出现电流不正常的情况下，该熔断器会自动断开电路，以确保高压变配电设备的安全。图2-29所示为跌落式高压熔断器的结构特点。

2.5.2 断路器

断路器是一种切断和接通负荷电路的器件，该器件具有过载自动断路保护的功能。根据其应用场合主要可分为低压断路器和高压断路器，图2-30为典型断路器的实物外形。

1 低压断路器

低压断路器又称空气开关，是一种既可以通过手动控制，也可自动控制的低压开关，主要用于接通或切断供电电路。这种开关具有过载、短路或欠电压保护的功能，常用于不频繁接通和切断的电路中。

（1）普通塑壳断路器的功能

普通塑壳断路器又称装置式断路器，目前，普通塑壳断路器的常见型号有DZ5、DZ10、DZ12、DZ20、TO、TG等系列，在选用时，应根据这些型号的额定电流、额定电压以及直流电压进行选择。图2-31为普通塑壳断路器的实物外形。

图2-32典型塑壳式断路器的内部结构组成。其主要是由塑料外壳、脱扣器装置、触点、接线端子、操作手柄等部分构成的。

当手动控制操作手柄使其位于“开（ON）”状态时，触点闭合，操作手柄带动脱钩动作，连杆部分则带动触点动作，触点闭合，电流经接线端子A、触点、电磁脱口器、热脱口器后，由接线端子B输出。当手动控制操作手柄使其位于“关”（“OFF”）状态时，触点断开，操作手柄带动脱钩动作，连杆部分则带动触点动作，触点断开，电流被切断。

（2）剩余电流保护器的功能

剩余电流保护器俗称漏电保护器，是一种具有漏电保护功能的断路器，是配电（照明）等电路中的基本组成部件，具有漏电、触电、过载、短路的保护功能，对防止触电伤亡事故的发生、避免因漏电而引起火灾，具有明显的效果。图2-33为典型剩余电流保护器的实物外形。

剩余电流保护器作为一种典型的断路器，其工作原理如图2-34所示。电路中的电源线穿过漏电保护器内的检测元件（环形铁心，也称零序电流互感器），环型铁心的输出端与漏电脱扣器相连接。

在被保护电路工作正常，没有发生漏电或触电的情况下，通过零序电流互感器的电流向量和等于零，这样漏电检测环形铁心的输出端无输出，漏电保护器不动作，系统保持正常供电。

当被保护电路发生漏电或有人触电时，由于漏电电流的存在，使供电电流大于返回电流，通过环形铁心的两路电流向量和不再等于零，在铁心中出现了交变磁通。在交变磁通的作用下，检测元件的输出端就有感应电流产生，当达到额定值时，脱扣器驱动断路器自动跳闸，切断故障电路，从而实现保护。

2 高压断路器

高压断路器是高压输配电线路中最为重要的电气设备之一，具有可靠的灭弧装置。因此，不仅能通断正常的负荷电流，而且能接通和承担一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。常见的高压断路器有油断路器、六氟化硫（SF₆）断路器和真空断路器，如图2-35所示。