サーキットブレーカーの動作原理

サーキットブレーカは通常、接点システム、消弧システム、操作機構、リリース、エンクロージャなどで構成されています。

短絡が発生すると、大電流（通常10～12倍）によって発生する磁界が反動バネに打ち勝ち、リリースが操作機構を引っ張り、スイッチが瞬時にトリップします。過負荷が発生すると電流が大きくなり発熱が激しくなり、バイメタルがある程度変形して機構が動作します（電流が大きいほど動作時間は短くなります）。

トランスを用いて各相の電流を収集し、設定値と比較する電子式もあります。電流が異常な場合、マイクロプロセッサが信号を送信し、電子リリースが作動機構を作動させます。

サーキットブレーカーの役割は、負荷回路を遮断・接続するとともに、故障した回路を遮断し、事故の拡大を防止し、安全な運転を確保することです。高電圧サーキットブレーカーは、1500～2000Aのアーク電流で1500Vを遮断する必要があり、2mまで伸びても消えることなく燃え続けます。したがって、アークの消弧は高圧遮断器が解決しなければならない問題です。

アークの吹き消しの原理は、主にアークを冷却し、熱解離を減らすことです。一方、アークを吹き飛ばして長くすることで、荷電粒子の再結合や拡散が強化されます。同時にアークギャップ内の荷電粒子が吹き飛ばされ、媒体の絶縁強度が速やかに回復します。

自動エアスイッチとも呼ばれる低電圧サーキットブレーカーは、負荷回路の接続と切断、および頻繁に起動しないモーターの制御に使用できます。その機能は、ナイフスイッチ、過電流継電器、電圧損失継電器、サーマルリレー、残留電流防止装置、およびその他の電気製品の一部またはすべての機能の合計に相当します。これは、低電圧配電ネットワークにおける重要な保護器具です。

低圧サーキットブレーカーは、さまざまな保護機能（過負荷、短絡、不足電圧保護など）、調整可能な動作値、高い遮断容量、便利な操作、安全性などの利点を備えているため、広く使用されています。低圧遮断器の構造と動作原理は、操作機構、接点、保護装置（各種解除）、消弧システムなどで構成されています。

低圧サーキットブレーカーの主接点は手動で操作されるか、電気的に閉じられます。主接点が閉じた後、フリーリリース機構が主接点を閉位置にロックします。過電流解除用のコイルとサーマル解除用の感熱素子は主回路と直列に接続され、不足電圧解除用のコイルは電源と並列に接続されています。回路内に短絡や重度の過負荷が発生すると、過電流解除機構のアーマチュアが係合し、フリー解除機構が動作し、主接点が主回路を遮断します。回路が過負荷になると、サーマルリリースの熱素子の加熱によりバイメタルが上方に曲がり、フリーリリース機構が作動するように押し上げられます。回路が電圧不足になると、不足電圧リリースのアーマチュアが解放されます。また、フリーリリース機構も作動します。シャントリリースは遠隔制御に使用されます。通常の動作中、コイルの電源はオフになります。距離制御が必要な場合は、スタートボタンを押してコイルをオンにします。