• 电磁脱扣器：功能单一，只提供瞬时动作保护（短路保护）；其工作原理是当断路器内部流过的电流足够大时，电流所产生的磁场力克服反力弹簧吸合衔铁打击牵引杆，再带动执行机构动作切断电回路。而反力弹簧的单一性，也决定了电磁脱扣器只能单一的提供短路保护，并且保护点是由反力弹簧特性及磁场力决定， 非人为可设定；

• 热磁脱扣器：双金属片应用于脱扣器，形成了热动加电磁的复合式脱扣器。热磁脱扣器与电磁脱扣器相比，多了热保护功能，热保护也就是过载保护，其原理是电流经过塑料外壳断路器的脱扣器时，脱扣器内部的热元件发热并使双金属片受热变形，当双金属片变形至一定程度时，打击牵引杆再带动机构动作切断电回路；

• 电子脱扣器：一种电子电路构成的脱扣器，一般由电流互感器、自供电电源电路、数据处理电路、控制单元及执行机构组成。具备长延时 反时限保护、短延时反时限保护、短路瞬时保护、接地故障保护等保护功能，并可附带通信实现遥信、遥控、遥测、遥调的“四遥”功能，且带有热记忆、预报警、故障查询等附加功能。

随着经济社会高速发展，城乡配电网规模的逐步扩大，能源结构也发生了重大变化，新型配用电电力系统在监测、控制、保护等方面的自动化控制水平、运维管理水平和智能化的要求越来越高，对控制器的功能提出更广泛的需求：

1、低压配电电器智能化趋势下，数字化、可通信要求使电子式产品应用需求不断释放，基于双碳和节能目标的电参量测量功能应用普及；

2、高比例分布式新能源的接入，带来高精度保护需求，以保障电力系统供电连续性；

3、高比例的电力电子设备接入，造成电网运行环境的变化，对产品的可靠性、稳定性也提出了**的的要求。

一般而言，MCCB电子式脱扣器在设计时主要考虑的难点和重点如下：

在“双碳”目标下的新型配用电系统建设中，通过数字化转型提升企业运营和制造水平已成为行业发展的必然趋势。数字化配电柜、楼宇综合体等大型设施的分项计量、能耗管理分析优化，形成了配电电器电参量测量三大典型市场应用需求。

IEC 60364-8-1《低压电气装置 第8-1部分：能源效率》标准中对建筑物的能源采集做了详细规定。能效管理层面，电能测量有着不同的目的，因此由于采集目的的不同，采集的数据类别和精度也不同。目前，对配电电器提出的测量需求目标主要设定在1～2%。

我们在进行电子式脱扣器设计时重点需要考虑电流采样精度，因为它决定了电子式脱扣器的电流特性保护动作精度以及电流测量显示精度。电流互感器及PCB采样处理电路是影响电流采样精度的两个重要环节。其中，电流互感器性能较为关键，其输出电流信号线性度、批量一致性很大程度上决定了电子式脱扣器的电流采样精度水平。

通过批量电流测试（常规铁芯电流互感器+PCB）及校准算法，能够基本实现0.2*In~1.2*In范围内电流采样精度达到1%，0.2*In~14*In电流段保护精度基本可控制在5%以内。

电流互感器通电产生的二次侧输出能量为控制器PCB供能。由于一次侧输入电流范围较大（往往可达0.2*In~14*In）。这样，一次侧较大电流情况下，二次侧输出能量偏大，若PCB电路不做任何处理，能量回路的电子元器件将流过较大电流，导致元器件热量急剧累积，结温及表面温度飞升，影响产品可靠性；严重情况下，甚至可导致PCB失效，引发安全隐患。故良好的产品设计，需要考虑关键元器件的温升控制，做好互感器的二次侧输出能量分配策略。

以下为某电子式脱扣器在实施互感器能量分配软硬件策略后，在通以1.2*In电流，热稳定情况下，PCB的温升情况。（环境温度16.4℃，PCB器件温度**34.5℃，**温升18.1K）

电子式脱扣器在设计过程中，需考虑满足国家标准、节能减排、降低用电负荷等需求。一般而言，电子式脱扣器的功耗应在如下三方面因素基础上进行设计：

要保证电子式脱扣器正常工作，电子系统的电源供应应该“开源节流”。在互感器设计不变的情况下，外部能量输入是定量，从电子式脱扣器自身进行“节流”的设计，即进行低功耗设计，在电子式脱扣器保护、通信、附加功能越来越多时变得愈发重要。

• 硬件设计：主要涉及低功耗微处理器的选型，液晶屏的合理选择，LDO电路压差的合理设计，BJT、LED、光耦等其他电流驱动元器件的驱动电路设计参数等。
• 软件设计：主要涉及微处理器不同工作模式的设定策略，如Sleep/Stop/Standby等模式的切换应用，以及在相应模式下，外部负载的控制逻辑（如液晶屏背光的长时待机开关等）。