Ein Leistungsschalter besteht typischerweise aus einem Kontaktsystem, einem Lichtbogenlöschsystem, einem Betätigungsmechanismus, einer Auslöseeinheit und einem Gehäuse.
Bei einem Kurzschluss überwindet das durch den hohen Strom (typischerweise das 10- bis 12-fache des Nennstroms) erzeugte Magnetfeld die Kraft der Gegenkraftfeder; Die Auslöseeinheit betätigt dann den Betätigungsmechanismus, wodurch der Schalter sofort auslöst. Bei Überlast steigt der Strom, was zu einer verstärkten Wärmeentwicklung führt; Der Bimetallstreifen verformt sich bis zu einem gewissen Grad, wodurch der Mechanismus aktiviert wird (je höher der Strom, desto kürzer die Reaktionszeit).
Es gibt auch elektronische Leistungsschalter-, die Stromwandler verwenden, um die Stromstärke in jeder Phase abzutasten und sie mit einem voreingestellten Wert zu vergleichen. Wenn ein anormaler Stromzustand erkannt wird, gibt ein Mikroprozessor ein Signal aus, das die elektronische Auslöseeinheit aktiviert und dadurch den Antriebsmechanismus antreibt.
Die Funktion eines Leistungsschalters besteht darin, Laststromkreise zu verbinden und zu trennen sowie Fehlerstromkreise zu unterbrechen und so die Eskalation von Unfällen zu verhindern und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Insbesondere Hochspannungs-Leistungsschalter müssen in der Lage sein, Lichtbögen mit Spannungen bis 1500 V und Strömen von 1500 bis 2000 A zu unterbrechen; Diese Lichtbögen können eine Länge von bis zu 2 Metern erreichen und brennen weiter, ohne zu erlöschen. Folglich ist die Lichtbogenlöschung eine entscheidende Herausforderung, die Hochspannungs-Leistungsschalter wirksam lösen müssen.
Das Prinzip des Lichtbogenblasens und -löschens besteht in erster Linie darin, den Lichtbogen zu kühlen, um die thermische Ionisierung abzuschwächen. Darüber hinaus wird durch die Lichtbogenblasung zur Verlängerung des Lichtbogens die Rekombination und Diffusion geladener Teilchen verbessert; Gleichzeitig werden geladene Teilchen innerhalb der Lichtbogenstrecke verteilt, wodurch die Spannungsfestigkeit des Isoliermediums schnell wiederhergestellt wird.
Niederspannungs-Leistungsschalter, auch automatische Luftschalter genannt, dienen zum Verbinden und Trennen von Lastkreisen und können auch zur Steuerung von Elektromotoren verwendet werden, die selten gestartet werden. Funktionell repräsentieren sie die kombinierten Fähigkeiten-entweder teilweise oder vollständig-verschiedener elektrischer Geräte wie Messerschalter, Überstromrelais, Unterspannungsrelais, Thermorelais und Fehlerstromschutzgeräte (Fehlerstromschutzgeräte); Als solche stellen sie eine wichtige Schutzvorrichtung in Niederspannungs-Stromverteilungsnetzen dar.
Niederspannungs-Leistungsschalter bieten zahlreiche Vorteile, darunter mehrere Schutzfunktionen (wie Überlast-, Kurzschluss- und Unterspannungsschutz), einstellbare Auslöseeinstellungen, hohes Schaltvermögen, komfortable Bedienung und inhärente Sicherheitsfunktionen, weshalb sie so weit verbreitet sind. Vom Aufbau und Funktionsprinzip her besteht ein Niederspannungs-Leistungsschalter aus einem Betätigungsmechanismus, Kontakten, Schutzvorrichtungen (verschiedene Arten von Auslösern) und einem Lichtbogenlöschsystem.
Die Hauptkontakte eines Niederspannungs-Leistungsschalters werden entweder manuell oder über einen elektrischen Schließmechanismus geschlossen. Sobald die Hauptkontakte geschlossen sind, verriegelt der Frei--Auslösemechanismus sie in der geschlossenen Position. Die Spule des Überstromauslösers und das Thermoelement des thermischen Auslösers sind in Reihe mit dem Hauptstromkreis geschaltet, während die Spule des Unterspannungsauslösers parallel zur Stromversorgung geschaltet ist. Bei Kurzschluss oder starker Überlastung wird der Anker des Überstromauslösers angezogen; Dadurch wird der Freiauslösemechanismus aktiviert, wodurch die Hauptkontakte den Hauptstromkreis trennen. Wenn der Stromkreis überlastet ist, erwärmt sich das Thermoelement des thermischen Auslösers, wodurch sich der Bimetallstreifen verbiegt und der Freiauslösemechanismus auslöst. Wenn im Stromkreis eine Unterspannung auftritt, löst sich der Anker des Unterspannungsauslösers und betätigt dadurch auch den Freiauslösemechanismus. Der Arbeitsstromauslöser dient der Fernsteuerung; Während des normalen Betriebs bleibt die Spule stromlos. Wenn jedoch eine Fernbedienung erforderlich ist, wird eine Starttaste gedrückt, um die Spule mit Strom zu versorgen.