断路器的设计和计算 (2)汇总

第二章断路器的设计和计算
第一节路器的导电系统设计
断路器的导电系统，又称为断路器的触头系统。

它包括了触头［触点和触刀（触
桥）］，载流连接板和软连接等。

对导电系统的基本要求是：
!）
能安全可靠地接通和分断短路电流及其以下的所有电流。

"）长期通过额定电流（发热电流）而不产生超过允许的温升（它本身的和与之相邻的绝缘体）。

#）
能保证所设计的（预期）机械寿命和电气寿命。

并在寿命试验结束后能达到标准规定的必须验证的试验（如温升、保护特性等）。

一、触头的设计
（一）断路器对触头材科的要求
!$耐电弧性
断路器在分开电路或者分断短路电流时，触头（动、静触头）之间将产生电弧，而电弧
将给触头带来磨损，并加速触头物质的迁移，引起触头的组织成份、微观结构和物理、化学性能的急剧变化。

电弧的弧根有极高的温度，将引起触头表面局部熔化、飞散。

当动、静触头闭合时，因触头弹簧的初压力不够，而产生机械振动（颤动），就可能发生动熔焊。

触头的电磨损与电流大小和燃弧时间有密切关系。

燃弧时间短时，电磨损主要决定
·
%"&·w w
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于电流的大小，若燃弧时间在!"#以上，则电磨损骤增，就可能出现“重燃”现象。

触头材料的电磨损率可用下式表示。

$!$!
%"#&’(
（)*&）
式中
$!$!
———电磨损率；"———常数；#—
——电流。

"是一个常数，但当电流大于某一值时，"值会突然增大，它表示电磨损从以蒸发损失为主转变到以熔化损失为主的电流值。

这种电流称为“突变电磨损电流”，它主要决定于触头的材料。

耐电弧性较好（电磨损较小）的材料有+,*-（银*钨）、+,*-.（银碳化钨）。

目前短路分断电流!)/0+的断路器都采用这两种材料。

)’触头的导电性
（或称通电性）触头的导电性与动、静触头的接触电阻有密切的关系。

如果动、静触头仅是在表面的突出点发生接触，该处电流就产生集中现象，而由此引起的接触电阻被称为束流电阻（也称为收缩电阻和集中电阻）12；触头在接触中，在其表面产生氧化膜附着层引起的是界面电阻（也称膜电阻）13。

我们所说的接触电阻，
就是这两种电阻之和。

触头经多次通断（或带负载的分合），受电弧的侵蚀，使表面变得粗糙，形成变质层，接触电阻增大。

例如+,*-（银*钨）触头，+,粒子在高温下容易氧化，形成+,)-45绝缘膜，银*钨*镍（+,*-6!*78!）每次短路分断后，接触电阻就会增大&/倍。

电流通过接触电阻产生焦耳热，这是引起触头发热的主要原因。

此外，触头表面受完全的腐蚀，会使有效截面积逐渐变小，导致触头过热或烧损。

触头的温升取决于它的导电性和导热性。

由此可见，它与接触电阻有密切的关系。

接触电阻的计算方式：
$9%"3
（/’&/)%）
"
（)*)）
式中
$9—
——接触电阻；"3—
——与接触材料、表面的情况、接触方式等有关的系数，可查《低压电器设计手册》；（周茂祥主编，机械工业出版社出版）；
&—
——与接触形式有关的系数（/’:;&’/）可查《低压电器设计手册》；%———触头压力，7；
据日本资料：·
<)<·w w
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!!"#"#
$
（%"&）
式中
!—
——接触电阻；"—
——系数（见表%"#）；#———触头压力，’；$—
——系数（见表%"#）。

表%"#与接触电阻有关的"、$值
接触种类点接触
线接触
平面接触
!!"#
"#$
"()(((%(*+()(((%&
()(((%+()(((&&
()(((&,+()(*
$
%
#)(
#+#)*
表%"#是科学工作者-)./$01$2提出的，它是以铜对铜材料（触点）进行多项试验所得。

对于34"5或34"56还必须再摸索试验，确定其最符合实际的值，但有一点可以肯定，触头压力越大，!值越小，导电性能越佳（对银合金触头电阻的初步设计，仍可按式（%"&）进行修正）。

日本某电器公司，为了满足触头温升的规定值（要求触头温升在*(+7(8），它们规
定了各种等级的塑壳式断路器的触头两端的电压降为#(9:。

对一些体积较小，无法提
高触头压力的情况下，可使触点的接触电压提高一些，约#*+%(9:。

有了接触电压降
后，也可以大致推算它的接触电阻，例如#((3电流，触头压力为#);<4（#=)7’），!!
#(9:
#((3
!()(((#!，
再用!!"#"#$来验证。

另外，还有一个计算点接触的接触电阻的公式（它要求动、静触点表面要清洁，且仅考虑其束流电阻）：
!.!"
%>（%",）
式中%—
——单点接触半径；!—
——电阻率；%根据材料的布氏硬度?@与接触压力#来决定。

%!
&"!
?@
所以
!.!!"!?@%!#
（%"*）
另按《低压电器设计手册》推荐的公式是：
·
A %;·w w
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!!"!#"
#$%!
"#
（#"$）（#&’）
#———一般情况为()*+,，当接触面较平，以弹性变形为主时，#取较小值；
当接触点全部是塑性变形时，#取,。

现在各国的断路器都向小型化发展，触点的压力$保持不变。

当电流增大时，!!相
应地要减小，从!!"!#"#$%!
"$
公式来看，必须相应地减少!值和$%值。

具体的说，就是采用-.（’(）&/0或-.（1(）&/0或-.（’(）
&/0&0等触头材料来满足。

*)触头的抗熔焊性
触头的熔焊可分动熔焊和静熔焊两个类型。

（,）动熔焊性。

它是触头闭合时弹跳造成的。

当触头弹开时，动、静触头间产生电弧，触头重新闭合时，在弧根的金属熔化部分发生熔焊。

（#）静熔焊。

当两个闭合的触头间通过大电流（特别是短路电流）时，由于接触电阻使接触点的温度超过材料的熔化温度而发生熔焊。

熔焊电流：
%2"&$3
式中$—
——触头的接触压力（触头弹簧的终压力）；"",4#
&—
——各种材料的值（常数）；%2—
——熔焊电流，是冲击电流的峰值。

结论是：熔焊电流随触头的接触压力，触头材料的熔点及热导率的增大而增大，并随
触头材料的电阻率!及布氏硬度$%硬度的减少而增大，
但随过载或短路电流的流过时间’的增大而减小。

（二）适用的触头材料
塑料外壳式断路器：-.&056（银氧化镉）、-.&736#
（736#和其他氧化物总和,89）（银氧化锡）、-.&:;*(（银镍）、-.&08（银石墨）、-.&/0,(&0（银碳化钨石墨）、-.&/0<(（银碳化钨）、-.&/8(
（银钨）。

万能式（框架式）断路器：-.&/8(、-.&=36（弧触头用）、-.&/’8、-.&/1*和0>
（铜）。

在塑壳断路器上，小型规格（%3#,((-）常用-.&056，因-.&056有一定的毒性，现被-.&=36所代替。

工业用断路器使用的有-.&736#、-.&/和-.&/0、-.&:;·
(*?·w w
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等。

短路分断能力!!"!#$%&，可用&’()"*#，而!!"+#$%&的用&’(,和&’(,-。

目前小型断路器已有采用&’(-.作静触头的
（动触头用铜）。

国内最新一代配电型断路器使用的触头材料是：
塑壳式断路器的动触头用&’(,.$，静触头用&’(,-/#(-0
1,2.智能型万能式断路器的触头，!"34#$$$&时，动触头用&’(,.$，静触头用&’(560$(-0；!"340#$$780$$&的，
动触头用&’(,.$，静触头用&’(56#.(-#1,9.万能式断路器的弧触头用&’(-:（银铜合金）。

各种触头材料的优缺点：
/）
现在各种配电型、电动机保护型以及工业用剩余电流保护型的断路器，选用&’(,
（银钨）和&’(,-（银碳化钨）触头材料是最多最广的。

&’(,材料有很高的突变电磨损电流值，
耐电磨损，熔焊强度小。

抗熔焊性能好，故很适合做大电流规格的断路器。

（但在中等负载（几百安培）下频繁操作时，容易在表面生成氧化膜，使接触电阻增大，因此它不适于作通断频繁的接触器。

&’(,触头在电弧作用下，
表面易形成很复杂的氧化物如&’#,*2和,0$;。

在8$$<时熔化，,0*=易挥发，
这些都有损于触头的电性能。

&’(,另一个缺点是，
在电弧的热冲击和机械力的冲击下易开裂，损耗大。

&’(,-是在&’(,的基础上为改进其耐氧化性而发展起来的一个品种。

与&’(,相比，
它的抗氧化性较好，接触电阻小而稳定。

但因增加了碳，导电率较低，在大中电流下操作时随通断次数的增加接触电阻逐渐增大，同时耐熔焊性也比&’(,差。

#）&’(56(-（银(镍(石墨）。

对于中等负载（额定电流和额定短路分断电流），要求适当的导电性、抗熔焊性和耐电磨损性能，一般采用&’(56、&’(-（银石墨）、&’(56(-等触头。

例如1,2.壳架电流为#$$$&、0#$$&、2$$$&的静触头就使用了&’(560$
(-0和&’(56#.(-#，
现在还有采用&’(-(->（银石墨镉）的，它可提高耐磨性。

0）
各种触头材料抗熔焊性比较。

抗动熔焊性（以下从头至尾次序分别表示最好和最差），&’(-.或&’(-0"&’()"*#（银氧化锡）"&’?"*（银氧化锌）"&’(->*（)@）（银氧化镉，烧结挤压法制造）"&’->*（/"*A ）（银氧化镉，内氧法制造）"&’(,-"&’(,"&’(56"&’(-:0（银铜）"-:（铜）"&’（纯银）。

&’(-.或&’(-0最好，&’最差。

抗静熔焊性：&’"&’(-."&’(-0"&’(56/$"&’(-:0"&’(56#$(&’(?"*"&’()"*#（B C ）"&’(->*（D"*A ）"&’(->*（B C ）"&’(562$70$"&’(,"&’(,-。

其中，&’最好，&’(,-最差。

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（三）触头的开距、压力和超程的设计!"触头开距的设计
所谓开距是指动、静触头之间的最短距离。

触头开距的作用是：动、静触头在一定的短路电流下断开（此短路电流足以产生较大的电弧），触头之间有一定的间隙空间，能把电弧拉长（形成长弧）拉细，增加其自然灭弧能力；也为了在规定的试验电压下，不被击穿而引起电弧重燃。

触头开距的设计一定要和灭弧系统有良好的配合。

触头开距如果设
计得过大，一则无此需要，二则势必增大断路器的体积。

国外的一些国家早期的标准规
定了最小的触头开距，如额定工作电压在!#$%及以上为$&&，额定工作电压为’(()*((%时为*&&。

目前国内的小型断路器的触头开距约为$&&，
塑壳式断路器的触头开距是#()’(&&，+,-$的触头开距为’()’$&&（这是由于目前的断路器分断的短路电流比早期有了成倍或近!(倍的提高之故）。

为了既减少断路器的体积，又能保证开断大短路电流时有足够的拉长电弧的空间和防止电弧重燃，日本某电器公司在#(年前就成功研制了“二步分断系统”（“#./01234156789/:/01&”
），其作用是在正常合分电路时，触头的开距仅!-;!"$（!#"$)!$"$）&&，
而当发生过载、短路或欠电压等故障时，断路器自由脱扣，触头开距达#’;#（#!)#$）&&。

“二步分断”的优点是：!使用寿命原来的!"$万次提高到’万次（主要是机械寿命的提高），一般的合（<=）、分（<>>）开距小，仅自由脱扣开距的#?’，软连接的磨损小，寿命提高；"自由脱扣时开距大，
有助于灭弧。

#"触头的超额行程
触头的超程，取决于传动连杆的磨损和触头的磨损。

在设计时，必须保证在断路器寿命完结前，动、静触头仍能可靠地接触。

习惯上认为，当动、静触头的接触减小到原来
的!?’以下时，触头便不宜继续工作了。

一般规定，超额行程应设计在#)*&&。

（额定
电流越大，超程越大。

例如国产某系列塑壳式断路器，!#$)!*(@规格超程为#&&，#$()-((@为’&&，*’()A((@为’"$&&；万能式的+,!$BB 超程为大于#"C )’"$&&，+,-$系列为$)*&&
（+,-$的短路分断能力为同等壳架电流的+,D$BB 的!"*倍）。

’"触头压力
断路器的触头压力主要取决于触头通过较大电流时，不致因电动斥力产生跳动（颤动）而引起熔焊。

但是它有别于采用短路电流产生的很大电动斥力，使得短路电流尚未达到最大值时，触头在瞬动机构动作之前被斥开，以取得限流的效果。

根据公式（#.’），当知道接触电阻后，按!E "#.!
8
，可求得#E
"()
#
8
（"为("(((#，$E !）。

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较早的资料，例如前苏联专家瓦苏拉建议，铜质触头当线接触时，对断路器的触头而言，其终压力为!"!#$%"&’()*，或按终压力公式计算，初压力取终压力的+,-左右。

瓦苏拉根据他的实践列出表./.的经验数据。

表./.
瓦苏拉的触夹压力经验数据
电流（0）%+#$,,$+,1,,&,,!2
（初压力）（’）+"3#!"!$+"%#$3"&1$"4#13+3#%!"+!5
（终压力）（’）!"!#3"!
1$"4#1%".
&$#%&"+
$.%"+#$4%
实际情况是：674+/1.,,0的触头弹簧压力达$$&,’甚至超过这个值（其触头截面积达+&,**.）。

科学发展了，断路器体积缩小，触头又采用银合金，相应的触头压力也减少很多。

以现今某一塑壳式断路器为例，$.+0时触头终压力为!4"+’，$&,0时为!4"+’，.+,0时为!$1’，4,,0时为!.,’，&1,#!,,0时为!++’（触头截面积为&,#$,,**.）。

触头压力与触头结构、触头材料、额定电流以及有否限流作用等因素有关。

譬如674+断路器，它的额定电流大，开断的极限短路电流也大，且无限流作用，所以触头压力要求特别大。

（四）触头制造（包括装配）的要求
在触头的制造中，最关键的是焊接，焊接质量可分外观、焊接部分、尺寸和触头的退
火四类。

$）外观：!无变形、熔化、裂痕（缝隙）、翘曲等；"触头表面无污垢、裂痕、氧化皮、凹痕等；#焊料（使用的是银基钎料809+,:;<=）在触头两侧的高度不超过触头厚度的.(1或焊料高度与触头表面的距离应>,"1**。

.）
焊接部分。

银焊面的焊接分布情况为：平面型焊接面积!,-及以上；?
型焊接面积3,-及以上；焊接强度为剪切强度$,,’(**.。

1）
尺寸：包括角度、触头位置、平行度等形位公差。

4）
触头有退火现象（与触点焊接的触杆退火），离触头头部+**处测量，触杆为紫铜材料时应保持&+-的材料硬度，黄铜应保持!,-的材料硬度。

二、载流导体和软连接的设计
$"载流导体和软连接截面的选择
·
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一般断路器的载流导体（连接板）其电流密度为!"#$%&’(()，软连接的电流密度可取大一些。

*+,标准推荐的与温升相对应的电流密度和铜导线截面积的关系见表)-.。

表)-.
与温升相对应的电流密度和铜导线截面积的关系
导体截面积（(()）)"/0%1!1%)/.//!2!电流密度（&’(()）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#
%")//"../
."3..")
)"#%
)"/
)")3
导体截面积（(()
）
3/1)!1#/
)0!
.!!
.2!$0!!0#!$/!!电流密度（&’(()）)".2)"/
1"#31"%21"%2
1"2$1"/2/
1"%2$1"%
按此选用载流导体不致使金属导体（铜质）超过其规定温升。

可见，电流越大，电流
密度就取小点，其原因是导体的发热是与电流的平方成正比的。

软连接的电流密度更高：例如日本某塑壳式断路器1!!&规格的软连接是采用两根0"3(()软编织铜刷线，
电流密度高达1!")&’(()；某断路器1)/$1%!&软连接的电流密度为1%&’(()；)/!&的电流密度为1!"01&’(()；0!!&的电流密度为#"..&’(()；%.!&的电流密度为%"/%&’(()。

有一些电流规格，
软连接电流密度选取到1%&’(()，是因为受断路器空间的影响，软连接的截面积无法取大，但其进出线的总电阻（连接板、触头接触电阻、软连接、双金属元件等）为一定值。

整个导电系统的电流密度并不大，即不致引起温升过高。

)"软连接的焊接
软连接的焊接分外观、焊接强度、割断情况等三部分。

1）外观：!无变色（经酸洗或镀银、锡后）；"不许出现铜锈；#基件不发生变形、翘曲、裂痕等缺陷；$软连接（软铜片、铜刷线、特软绞线）应无割断或折断现象；%焊料应完
全渗透。

)）
焊接强度：焊接强度一般要求.!!4’(()。

.）
割断情况：要求导线的单根总数或软铜片片数的割断数控制在/5以下（含/5）。

如!"!/6)!!6#的软电刷线（每根铜丝的直径为!"!/((、)!!根组成一束，共#束），其割断数为)!!6#6/57#!根以下，再如软连接为0!片软铜片组成，则割断数为0!6/57)，
即)片以下。

0）
尺寸和形位公差的检查。

软连接是一种动体的导电零件，它必须具有在断路器的全部寿命中保持良好的、完整的导电性能。

如采用铜编织线或特软铜绞线时，应优先选用每根直径小、每束（股）根数多、束数多、截面积一定的铜导体。

但是直径越细、根数越多，虽然可以提高导体的机·
0.#·w w
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械强度，而价格相对来说则是较昂贵的。

第二节灭弧室的设计
一、电弧的产生和熄灭
!"电弧的产生
电弧是一种气体放电的特殊形式。

产生电弧的条件是电路内的电流和电压必须大于某一最小起弧电流和最小起弧电压。

电弧的产生是由于气体的游离。

游离的原因有热发射、冷发射、碰撞游离和热游离。

热发射：动静触头分开过程中，触头表面温度剧增，由于热运动，金属内的自由电子克服了金属内正离子的吸力而从阴极表面发射，这就是热发射。

冷发射：即高电场发射。

触头刚分开，在气隙间形成高电场，将电子从阴极拔出。

碰撞游离：从阴极发射出来的电子，在电场作用下获得能量再加速，碰撞中性气体分子而使其游离；
热游离：电弧燃烧时，电弧温度很高（如弧柱可达#$$$%及以上），气体分子在高温作
用下，由于强烈的热运动互相碰撞而游离。

&"电弧的熄灭
电弧的熄灭是由于气体的消游离，而消游离主要是复合和扩散的作用。

（!）
复合就是异性离子互相结合而中和。

复合速度受温度影响极大，温度高、复合几率小；反之，则复合几率大。

因此利用液体（如变压器油）或气体（如’(#）人工冷却电弧或将电弧挤入绝缘冷壁做成的窄缝，用铁板制作的灭弧栅片内，迅速导出电弧内部的热量，减少离子的运动速度，加速复合速度，尽快将电弧熄灭。

（&）
扩散就是电弧表面的离子扩散到周围冷介质中去。

密度大、温度高的气体分子总是向密度小、温度低的介质方面扩散，扩散出来的离子因冷却相互结合而成中性分子（中性分子是不导电的）。

总之，电弧的熄灭是在消游离的速度超过游离的速度来实现的。

因此，从电的方面来说，要求介质恢复速度（即空气中恢复成中性分子的速度）大于触头两端的电压恢复速度，使电弧不致因冷发射和碰撞游离而重燃；在热的方面要求散热速度大于发热速度，使电弧不致因发热形成的热发射和热游离而复燃。

·
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基于电弧熄灭的原理，来选择灭弧系统，即灭弧室的结构。

二、灭弧室的设计
常用的交流断路器的熄弧措施有下面几点：
!）
依靠触头的迅速分开，在交流电流自然过零时灭弧；"）
利用导体回路电动力或磁吹、使电弧迅速移动和拉长；#）
采用金属栅片造成许多串联的短弧；$）
将电弧拉入灭弧室，利用栅片将其冷却以增大电弧电阻。

对于!）来说，靠交流电流自然过零的熄弧常常是适用于小电流，而对大的短路电流，则必须借助于完善的灭弧室。

目前采用最多的是金属栅片灭弧室。

金属栅片灭弧室的结构是：灭弧室内装有厚度!%"&’((的钢板（属磁性材料）冲成的栅片。

栅片表面镀锌或镀铜（有的还采用镀铜加镀镍），一是为了防锈，二是为了增大灭弧能力（钢片镀铜，因镀层仅!"!(，不会影响钢片的导磁性能）。

国内外许多试验表
明，镀铜和镀锌的作用基本效果相同，但镀铜时，电弧的热量将使铜末子跑到触头上，变成铜银合金，后果不好。

镀镍性能佳，但价格高。

安装时，上下栅片错开，栅片之间的距离视不同的断路器和不同的短路分断能力，它们在"%)((之间。

当动静触头打开时产生电弧，电弧电流在周围空间产生磁通，将栅片磁化。

因此它的磁通路径发生了变化，栅片产生一种将电弧拉入灭弧室的吸力。

隔层栅片的错开是为了减少电弧进入栅片的阻力。

电弧进入栅片后，它被分割成许多串联的短弧，在原来冷状态的铁栅片贴紧短弧后，使电弧电阻增大、电弧电压上升。

当电弧电压大于触头两端的工频恢复电压时，电弧就被熄灭了。

灭弧栅片的形状，多数设计成倒*形，其作用是电弧进入时，可减少阻力，另外是为
了与触头形状一致（很多触头形状是梯形）。

设计灭弧室时，关键的是栅片的厚度，片间的距离和栅片的数量。

现在对断路器的整体要求是：短路分断能力（电流）大、体积小。

因此为了熄灭大短
路电流而产生的电弧能量，已不可能任意加大灭弧室的尺寸，也就是必须在一定的灭弧室体积下，研究最良好的灭弧功能。

首先确定灭弧栅片的中心到动、静触头中心的距离!
（见图"+!）。

有研究人员将!分别取!,、"’、#’((，静触头下加装导磁板，栅片数量为!#片进行限流试验（通过的电流峰值与预期短路电流有效值之比），结果发现!-!,((最佳、!-"’((次之、!-#’((较差。

·
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试验表明：缩短由铁片（磁性材料）制作的灭弧栅片与触头系统的距离，可增强吹弧磁场和拉弧的电动力。

一方面使电弧在触头上的停滞时间减少；另一方面也使电弧在跑弧道上的运动速度加快，即使电弧运动的时间减少。

还有!的减少，使电弧从触头到灭弧室的距离变短。

这些都有利于改善熄弧的条件。

图!"#
灭弧栅片的位置对栅片的数量，研究人员也进行了试验：当!$#%&&，栅片间的距离为!&&，栅片数分别取%片和#’片。

试验结果表明：片数#’片的限流效果比%片好。

其原因是：当电弧被驱入灭弧室后，电弧在栅片多时，被分割的短弧数多，受栅片冷却的面积就大，电弧
电压"()$*"+,#-(（"+为电弧的近极压降，它不随电弧电流的大小而变；#为电弧弧
柱电场强度；$为栅片数量，%(是考虑到栅片厚度的电弧长度。

当$值较大时#%(!$"+，电弧电压"(+"$"+，一旦电弧电压.触头上的工频恢复电压，电弧就被熄灭了。

但是，当断路器尺寸确定后，栅片数量不能过大，栅片数大，片间间隙小，就会对电弧进入栅片时产生很大阻力，甚至，使电弧不能进入，栅片会被烧损。

灭弧栅片之间的距离（又称隙缝）尽量窄点有好处（窄一点可使短弧数增加，也可使电弧贴紧冷铁板），但是太窄会使灭弧片受热弯曲，以至于产生上下片熔接，为此栅片的
厚度厚一些是有利的，目前多数栅片的厚度在#/01!&&之间，
材料为热轧钢板（#+号钢或2!’0"3）。

由于灭弧时，（电弧的）排气是在电源接线端子的上面，而不是在端子处，就要求在铆栅片时要有一定的倾斜，这样排气情况就比较好。

灭弧栅片做成倾斜也有利于防止电弧的回弹，造成动触头后部燃弧烧坏。

导弧板的设计：导弧板是灭弧机构中很重要的零件，它装在离静触头一定距离，靠近灭弧室。

它必须有一定的倾斜角。

导弧板的设置是为了将电弧引入灭弧室。

不设导弧板，分断时电弧电阻大，对分断有好处。

但是静触头与设置导弧板的位置处（即如果取消导弧板而留下的空位置）将产生严重的烧损。

导弧板设计时应考虑：导弧板所占位置应是灭弧栅片位置的一半，它与栅片的间隙应与栅片之间的距离（气隙）一样。

导弧板与静
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触头的距离控制在!"#$%&&之间，此距离越小越好。

现在的塑壳式断路器是取!"#&&的。

导弧板的高度应与静触头的厚度一样平。

另外，为了减少开断短路电流时，烧伤静触头，静触头的触点与触杆（刀）焊接时，其焊料尽可能平，不要形成三角堆积，以减少电弧对触点的烧损。

导弧板的倾斜角，一般控制在!%’($!)’(较好。

见图%*%。

图%*%导弧板的设计
!—导弧板；%—静触点；)—静触杆灭弧栅片的支撑件，又称为灭弧室的隔弧板或灭弧栅片支架。

隔弧板的材料，据《低压电器设计手册》介绍，是采用+,!三聚氰玻璃纤维压塑料，塑))*)、塑))*#三聚氰胺甲醛塑粉、红钢纸板和陶瓷等。

而国外较多采用的是钢纸板（红、白）、聚酯板、三聚氰胺板，瓷器（陶瓷）等材料。

现将后面几种的性能对比列于表%*-。

表%*-
各种隔弧板性能对比材料名称
钢纸板聚酯玻璃丝增强板三聚氰胺板陶瓷短路分断性能
!"##耐热性
.""#加工性
#!".价格
#"..品质.
##"表%*)中：#—优；"—良；!—一般；.—差。

钢纸板耐热性差，品质也较差，但钢纸板在电弧烧灼下会释放一种气体，有助于灭
弧，它常用在短路分断能力在%’/0及以下的断路器；三聚氰胺板性能较好，只是造价最高，而陶瓷无法加工，价格也昂贵。

因此目前用得最多的是聚酯玻璃丝增强的1+2或
3+2塑料压制成型的层压板，
不过聚酯和三聚氰胺压弯加工比较困难，冲孔和铆合也易脆裂，应在工艺上增加一些辅助措施。

栅片支架（隔弧板）与栅片的铆接是很重要的工艺环节。

如果铆得不牢，可能会因电动力的破坏，使栅片弯曲，从而降低栅片间的距离（间隙）。

为此以及其他原因，要求片间距离放到)&&，一般不要采取两片栅片焊接一起，因为两片焊接易受热并且由于片间的·4)4·w w w .b z f x w .c o m。