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摘要：低压电器产品的可靠性是产品质量的一个重要组成部分，对于断路器类产品来说其动作可靠性尤为重要，其要求高于继电器等控制类电器。随着我国经济的飞速发展，各行各业对电力供应的要求越来越高，开展低压电器产品可靠性研究工作具有十分重要的意义。
关键词：微型断路器;动作可靠性;操作机构
引言
断路器是重要的保护类低压电器，属于量大面广的基础元件，在电力供应中起着重要作用。下面对微型断路器操作机构的构成、工作原理与动作机制及动作可靠性进行分析。
1我国微型断路器的发展历程
微型断路器体积小、安装方便、使用灵活，广泛的应用在供配电系统中，其结构比较复杂，技术含量高，具有良好的经济价值。我国微型断路器的发展相对较晚，在20世纪70年代开始起步，90年代才有了较好的推广。因其良好的性能，以及工业背景的需求很大，所以在80年代末期，微型断路器一经推广就迅速在许多领域占据了重要地位。与此同时，国外的企业开始关注我国微型断路器的发展，并迅速进入市场，我国在外企进入的基础上，引进技术，微型断路器的发展更加迅速。总体来说，我国微型断路器的每个发展阶段都有其代表性产品。第一阶段为20世纪70年代末期，我国微型断路器引进德国F&G公司技术生产了DZ12、S060等产品。这类产品并不理想，首先其体积很大，在工业生产以及民用方面受到了很大的限制；其次，其分断能力很弱。这就使其应用领域大大减少，同时其可靠性也受到很大质疑。第二阶段为80年代中期，在引进德国F&G公司技术以及对现有产品进行改进后，生产出了C45N，PX200C，DZ47等产品。该类产品的分断能力相对也较低，大致为4.5~6.0kA。但其相对于DZ12类产品做出了很大改进。大致为：体积过大问题得到了改进；逐渐朝模数化方向发展，与工业生产联系更为紧密；附件齐全，已不在是单一产品，相应配套软件应运而生；可远程控制分闸，使其安全性能以及智能化水平得到很大提高。
2微型断路器的结构功能
2.1微型断路器的结构
微型断路器由操作机构、触点、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。（图1所示）
图1微型断路器的结构示意图
2.2微型断路器工作原理
微型断路器具有短路保护（电磁脱扣）、过载保护（双金属片热脱扣）功能，搭配上漏电脱扣附件就可以组成我们最常见的漏电保护器。1）在正常工作条件下，微型断路器可作为开关（手动）工作，使电路开或关。在过载或短路情况下，它自动跳闸，从而切断负载电路中的电流。这种自动操作可以通过两种方式获得，如我们在微型断路器结构中看到的那样，分别是磁力脱扣和热脱扣。2）热脱扣是指在过载状态下，通过双金属片的电流使其温度升高，产生的热量引起双金属片热膨胀最终导致其形状发生变化，从而使触点分离。磁力脱扣是指在微型断路器中，线圈产生的磁场使双金属片上产生拉力，从而激活跳闸机构形成自动跳闸。3）在短路或过载的情况下，磁脱扣装置进入工作。在正常工作条件下，由于线圈产生的磁场不足以吸引闩锁，所以弹塞被光弹簧保持在一个位置。当故障电流流过时，线圈产生的磁场足以克服保持塞块在原位置上的弹簧力，导致塞块移动，启动跳闸机构。
微型断路器能接通、承载和分断正常电路条件下的电流,也能在规定的非正常电路（例如短路）下接通、承载一定时间的电流和分断电流。断路器有很好的灭弧能力，在电路短路出现大电流情况下能自动跳闸；在高电压、大电流电路中，常用来作为直接接通、断开用电负荷的操作电器使用。
3微型断路器动作可靠性分析
3.1操作机构动作机制
大多数微型断路器实现了磁脱扣和热脱扣机构的组合。在磁脱扣和热脱扣操作中，当触点开始分离时容易形成电弧，为防止电弧危害，微型断路器内部结构中有专门的设计使电弧通过电弧流道强制进入弧形分流板，这些电弧分离器板也称为弧槽，它由绝缘材料制成并安装在适当的位置，可以将电弧分割成一系列小电弧，同时提取其能量使其冷却，最终实现灭弧。磁力脱扣装置基本上由一个复合磁性系统组成，该系统设计有弹簧加载的缓冲器，具有磁性弹塞和磁性跳闸机构，跳闸机构中的载流线圈可将弹片移动到相对位置，当线圈电流产生足够的磁场时，产生磁拉力。在短路或过载的情况下，线圈产生的强磁场足以驱动跳闸机构的电枢，引发脱扣装置动作，自动切断电源电流。热脱扣装置由一个双金属片构成，并缠绕加热线圈，由电流的流动产生热量。加热线圈设计可以是电流直接通过双金属片，或者间接地将载流导体的线圈缠绕在双金属片上，双金属片在某些过载情况下激活跳闸机构。双金属片由两种不同的金属组成，通常是黄铜和钢。这些金属沿其长度铆接和焊接。正常工作情况下它们不会被加热到正常电流的跳闸点，但是如果电流超过额定值，则金属条被加热、弯曲并跳闸，双金属片可在特定过载下提供特定的时间延迟。
3.2操作机构可靠性模型
由于断路器在电力系统中起控制和保护作用，其性能的可靠与否直接关系到电力系统的安全、稳定运行。微型断路器发出的合闸和分闸指令需要由操作机构来完成动作，因此其操作机构的动作准确性和可靠性直接影响微型断路器的工作能力。为降低三相分合闸误动作情况出现，有的场所需要用三相机械联动，而有的场所需要用三相电气联动，不能简单地判断三相机械联动断路器可靠性大于电气联动断路器的可靠性。具体的选择要根据实际情况需要具体分析。
4动作可靠性提升措施
微型断路器机械上可靠性和电器上的可靠性共同决定了断路器运行的可靠性，在实际应用中，应对断路器的可靠性高度重视，通过以下方式来提升动作可靠性：1）了解微型断路器的基本结构，掌握其技术性能指标，合理选择使用条件，加强与生产厂商的信息交流，准确地应用微型断路器先进技术功能。2）技术人员在机械参数调试工作时，应严格对比机械参数指标要求，保证每一项基本功能。3）规范备品备件管理和储存，保证备品备件的技术性能指标和质量的一致性、通用性和可靠性。4）做好运行记录和事故分析，总结经验，和制造部门通力合作，不断提高断路器的先进性、可靠性和经济性。
结语
断路器能否有效而可靠的动作，较大程度上取决于操作机构的性能和质量，所以根据断路器的不同，其配备的操作机构应满足所需性质和可靠性，本文通过对断路器的内部构造尤其是执行动作的操作机构进行介绍，探究了动作机制，并从物理模型上对动作机制进行分析，给出了可靠性的评价方法与提升措施。
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