Во время эксплуатации выключателя на него воздействуют не только механические силы, электрические и тепловые нагрузки, но и факторы окружающей среды. Требуется, чтобы он мог стабильно работать в течение длительного времени и обладал достаточным электрическим и механическим ресурсом. При определённых условиях повышение температуры каждой части выключателя не должно превышать допустимое значение температуры, при котором нарушается электрическая работоспособность, что обеспечивает сохранность электрической изоляции и её способность выдерживать максимальное рабочее напряжение системы, внутренние перенапряжения и внешние грозовые перенапряжения. Достаточная отключающая способность при коротком замыкании позволяет надёжно отключать номинальный ток и различные аварийные токи. Короче говоря, выключатель выполняет в электрической сети две основные функции:
Функция управления: в соответствии с потребностями эксплуатации электрической сети использовать выключатели для ввода в работу или вывода из работы некоторых электротехнических устройств или линий.
Функция защиты: при возникновении неисправности в линии электропередачи или электрооборудовании автоматический выключатель может быстро отключить повреждённый участок от электрической сети, обеспечивая нормальную работу исправных участков электрической сети.
Короче говоря, автоматический выключатель может осуществлять замыкание и размыкание различных нагрузочных цепей (включая трансформаторы, линии электропередачи и т. д.) в нормальных условиях эксплуатации, а также может отключать короткие замыкания в линии в течение заданного времени. Осуществляет автоматическое повторное включение.
Надёжность электрических изделий всегда была одним из важных показателей качества инженерных решений. Надёжность электрической сети в значительной степени зависит от надёжности различных коммутационных аппаратов, входящих в её состав. В случае отказа коммутационного оборудования вся система может перестать функционировать нормально или даже полностью выйти из строя, а экономические потери, вызванные этим, зачастую значительно превышают стоимость самого коммутационного оборудования. Статистика показывает, что в системах электроснабжения и распределения электроэнергии незапланированные отключения питания, вызванные автоматическими выключателями, являются наиболее частыми как по продолжительности, так и по количеству. Экономические потери, обусловленные авариями в современных электрических сетях, уже не определяются исключительно ущербом, нанесённым самой системе. Распределительные шкафы, особенно автоматические выключатели, являются одними из ключевых компонентов электрической сети.
С одной стороны, сопротивление контура, являясь одним из важнейших характерных показателей электрических параметров коммутационного оборудования, представляет собой ключевую информацию для раннего выявления аномалий в системе электроснабжения, а также является надёжным индикатором производительности и ослабления электрической системы. При оценке надёжности большинства типов электрических соединений и прогнозировании отказов — включая автоматические выключатели, разъединители, нагрузочные выключатели и т. д. — испытания на стабильность сопротивления контура являются весьма эффективными. Величина сопротивления контура напрямую влияет на номинальные параметры нагрузочного автоматического выключателя при коротком замыкании, а также на температурный подъём и динамическую термостойкость при рабочем токе. Изменение значения переходного сопротивления контактов также напрямую влияет на надёжность автоматического выключателя, безопасность его включения и отключения, а также на его функционирование. Конкретно: если по какой-либо причине сопротивление контура автоматического выключателя возрастает, то первоначальный тепловой баланс нарушается, температура контактирующих частей повышается, что приводит к увеличению удельного электрического сопротивления проводника и дальнейшему росту тепловыделения. При протекании высокого тока это вызывает окисление контактной поверхности и размягчение или старение опорного изолятора, что может привести к отказу автоматического выключателя и сделать невозможной его нормальную работу в условиях короткого замыкания. И повышение температуры контактирующих частей приведёт к увеличению удельного электрического сопротивления проводника и дальнейшему росту тепловыделения. При протекании высокого тока это вызовет окисление контактной поверхности и размягчение или старение опорного изолятора, что приведёт к отказу автоматического выключателя и сделает невозможной его нормальную работу в условиях короткого замыкания. И повышение температуры контактирующих частей приведёт к увеличению удельного электрического сопротивления проводника и дальнейшему росту тепловыделения. При протекании высокого тока это вызовет окисление контактной поверхности и размягчение или старение опорного изолятора, что приведёт к отказу автоматического выключателя и сделает невозможной его нормальную работу в условиях короткого замыкания.
С другой стороны, хотя сопротивление контура коммутационного аппарата и относительно невелико, из таблицы видно, что при нормальной работе при высоком токе аномальное контактное сопротивление (обычно — увеличение значения сопр&#