什么是集成了分励脱扣器(Shunt Trip )的断路器？
分励脱扣器(Shunt Trip )是一种可安装在断路器上的机电装置。这是一种辅助设备，可添加到，或集成在断路器本体中。当通电后，其内部类似电磁线圈的机构会被激活，从而触发断路器跳闸。
图 1 展示了一个典型示例，其中安装了分励脱扣器(Shunt Trip ) Phoenix Contact 2908222 的 Phoenix Contact TMC 71C 01A 辅助保护器的侧面。
需要说明的是，图 1 展示的是目前市面上最小的分励脱扣器(Shunt Trip )组合装置之一。与之相对的另一端，则是大型三相设备，例如图 2 中所示的 400A Siemens 3VA63405HL310AA0 ，图中还展示了 120 VAC 的 3VA99780BA22 分励脱扣器(Shunt Trip )模块。
图 1：侧面安装的分励脱扣器(Shunt Trip )与Phoenix Contact TMC 71C 辅助保护器的图片。断路器处于跳闸（断开）位置。红色标记表明分励脱扣器(Shunt Trip )已启动。
技术小贴士： 分励脱扣器(Shunt Trip )机构必须作为设备例行预防性维护的一部分进行测试。这能高度确保系统在需要时正常工作。
图 2：大型Siemens 断路器，及分励脱扣器(Shunt Trip )和欠压保护器模块的图片。
工业应用中集成了分励脱扣器(Shunt Trip )的断路器的优势
集成了分励脱扣器(Shunt Trip )的断路器可能是工厂安全系统的重要组成部分。其最大优势在于，集成了分励脱扣器(Shunt Trip )的断路器需要手动复位。这让技术人员有机会评估情况、与设备操作员沟通，并采取适当措施。
这种通过分励脱扣器(Shunt Trip )实现远程控制的断路器，其结构简洁。由于分励脱扣器(Shunt Trip )直接作用于断路器，因此它能够切断机器的满载电流。其采用独立且隔离的双线接口实现这一功能。分励脱扣器(Shunt Trip )有多种电压规格可供选择，以适配 24 VDC、120 VAC、208 VAC、277 VAC 和 480 VAC 等常见电压。
技术小贴士： 在考虑实际控制和安全理念时，我们必须认识到设备常规（受控）停止与紧急立即停止之间细微但重要的区别。在某些情况下，紧急停止会使主断路器跳闸；而在另一些情况下，紧急远程设备跳闸则更为合适。
本文不涉及风险分析和 UL 508A 规范合规性的内容。
工业应用中集成了分励脱扣器(Shunt Trip )的断路器的劣势
图 1 中所示的Phoenix Contact 断路器带有红色可见标记，用于指示分励脱扣器(Shunt Trip )已启动。但这种实用功能并非所有产品都具备。这可能会导致一些细微的模糊问题，因为很难区分Shunt Trip 和过电流故障跳闸。技术人员为排查根本原因可能会耗费大量故障排除时间。不过，这一问题可通过 PLC 检测和记录Shunt Trip 事件来缓解。
此外，大多数分励脱扣器(Shunt Trip )通过控制电压激活，触发断路器跳闸，因此它们容易受到断线故障的影响。
举一个相关例子，考虑由用于停止设备的按钮产生的抑制信号。在大多数情况下，这些按钮采用常闭触点接线，这样一来，断线会立即导致设备停机。这是一种典型的失效安全理念，即常见故障会导致设备停机。相比之下，我们绝不会将启动按钮接成常闭触点。
为符合这种失效安全逻辑，分励脱扣器(Shunt Trip )应设计为在失去控制信号时跳闸。这样可确保断线或控制电源丢失时能使机器停机。遗憾的是，这种默认跳闸安全机制并不常见。这可能是因为持续保持弹簧加载机构需要较高的功耗。
技术小贴士： 许多大型断路器都提供 “控制电压丢失时自动跳闸” 的失效安全选项。例如，前面提到的Siemens 断路器可选择配备 3VA99780BB24 欠压保护器。
Shunt Trip 电路可以自供电吗？
这里的 “自供电” 是指跳闸电压来自被跳闸的断路器本身。这是可行的，因为在Shunt Trip 电压消失之前，断路器应该已经接近跳闸（断开）状态。
然而，我们需要进行全面的风险评估，以确定这种操作是否合理且安全。我们再次陷入了设计理念的考量中。有一个指导原则是，机器在任何情况下的运行都应可预测且一致。
举一个反例，假设有一台设计不佳且分励脱扣器(Shunt Trip )集成不当的机器，再考虑以下一系列不幸事件：
- 工厂失去市电供电。
- 工厂的 750 千伏安备用发电机正在启动并稳定运行中。
- 操作员按下紧急停止按钮，期望使机器的断路器跳闸。
- 操作员复位紧急停止执行器。
- 备用发电机断路器闭合，恢复工厂供电。
- 设备突然启动，造成财产损失和人员伤害。
在这种情况下，欠压保护器可能比分励脱扣器(Shunt Trip )更合适，因为它能确保断路器在断电时跳闸。
集成了分励脱扣器(Shunt Trip )的断路器的常见问题
本节列出了在工业应用中使用集成了分励脱扣器(Shunt Trip )的断路器时可能遇到的问题。
电压不正确
分励脱扣器(Shunt Trip )适用于 24 VDC、120 VAC、208 VAC、277 VAC 和 480 VAC 等常见控制电压。维修技术人员必须核实分励脱扣器(Shunt Trip )附件的线圈电压。安装不当可能导致跳闸失败（因欠压）或Shunt Trip 线圈损坏。
在shunt电压仍施加时尝试复位
这个错误你只会犯一次！
如果shunt电源仍在施加，断路器会立即跳闸。这可能会令人吃惊，因为弹簧张力会突然释放，或者机构可能弹回手中。记住要用一只手操作，并将头转向远离断路器的方向，以将风险降至最低。
外部电源带来的危险
分励脱扣器(Shunt Trip )的电源可能来自控制箱外部。
在理想情况下，控制箱会有清晰的标识和颜色编码，以表明存在外部电源。但实际情况并非总是如此。因此，当控制箱处于暴露状态时，技术人员必须采取适当的预防措施。务必识别这种情况，并在 “上锁挂牌（LOTO）” 文件中正确标识设备分组。
控制电路的断线及其他损坏
这一危险值得再次强调。分励脱扣器(Shunt Trip )本身并非本质安全型。因此，定期测试设备至关重要。对于使用大型断路器的关键应用，欠压保护器可能是更合适的选择。
跳闸原因不明
很难区分Shunt Trip 紧急停止和过电流故障。这需要细心的技术人员去发现差异并采取适当措施。
线圈过热
Shunt Trip 是一个瞬时事件，仅需几分之一秒。如果分励脱扣器(Shunt Trip )是自供电的，该事件会非常短暂。但如果分励脱扣器(Shunt Trip )由外部供电，线圈可能会长时间通电，从而导致过热。例如，考虑操作员在周末长假前进行不当停机所造成的后果。务必核实设备数据表中的占空比建议。
最后：
分励脱扣器(Shunt Trip )与欠压保护器是断路器的有用配件。建议对工厂安全系统进行风险评估，决定是否采用这些组件。
更多断路器相关内容：