本发明涉及电力系统的发、输、变、配、用等全过程中的自动检测、控制、保护之用的一种新型通、断电路装置。 在现有的公知技术中，断路器功能比较单一，一般只有过电流、短路两种功能（现在也有附加漏电功能）。而基本工作原理是用热元件（双金属片）或液压电磁式（油杯式）进行保护的。
其缺陷在于：
1、功耗大。双金属片是以电流通过电阻发热、变形、弯曲而工作的。据推算，每年全国仅消耗在双金属片上电能就不下数十亿度。
2、消耗有色金属材料惊人。液压电磁式每万台要附加消耗数吨铜材和硅油;双金属片式的也要消耗数百公斤双金材料。
3、理论脱离实际，可靠性差。液压电磁式无法在使用现场通过整定使之与实际使用中的线电流相匹配。热元件式虽能整定，也只能是跟着感觉走-凭经验和感觉整定。选用（或热元件的现场整定）时，只能根据理论计算的线路额定电流值，而无法在现场使之与实际正常运行电流值相吻合，这也就是可靠性低的根本所在。
4、稳定性差。尤其是双金材料是采用两种膨胀系数不同的金属材料制成的，当电流通过该段阻性材料后产生热，并利用热效应下的物理特征而达到分断电路的目的。同样也就存在外界物理环境如环境温度、散热条件等都会使这种靠温度动作的机构产生误动或拒动。内部物理特性的变化：起动电流的冲击或长期通电，都会使双全材料内部的金相结构发生物理变化，而无法再恢复到原有的整定值上去。
5、功能不全面。尤其是对造成电机设备伤害最大的故障缺相运行没有有效的保护，只是依靠缺相后电流的变化作为依据，而由于上述第二条“理论脱离实际”地事实存在，对缺相运行保护的可靠性极差。
6、无断零保护功能。对三相四线供电网络中因中性线（零线）断路（开路）而造成的在此范围内，凡是正在运行中且以中性线为回路的用电设备全部损坏的故障，没有任何防护功能。
7、没有明确的故障记忆指示。当发生故障分断电路后，不能明确指示出故障原因所在，给维护人员作出正确判断代来不便。
本发明的任务是：
1、将过电流、短路、漏电、缺相运行、断零等多种保护功能以积木式单元电路有机的组合在一起，使多种零部件、元器件、外壳等能同时为多种保护功能所共用。
2、对过电流、短路保护功能采用了一个服从欧姆定律的无功耗;造价低;不消耗有色金属材料;不受外界环境、温度影响;且能真正“理论联系实际”-在使用现场方便、可靠、准确的整定到和线路的实际运行电流相匹配。
3、对缺相运行的保护功能，采用了浮点电压运行的原理，制作出微功耗;无互感器;不受线路实际运行电流大小、有无的影响;不受电机、设备的接法、极数影响的全电子线路取代。
4、在中性线出现断路、开路故障时，电子线路立即发出指令，断路器将在瞬间分断电路。
5、除对线路实际运行与断路器保护电流匹配是否正确，是否达到最佳匹配状态都有明确的指示外，并能在电路分断后明确的指示出造成电路分断的故障原因。
6、改变相应的元器件参数、型号，即可方便的应用到不同电压、电流范围内作通断电路的控制装置。也可和交流接触方便的配套使用，直至可以成为新型的防爆电器。
解决任务的方法：
1、根据欧姆定律：“电压或电流的有效值（或最大值）之比等于电阻”。这一原理，从断路器内部的动触头到输出接线端之间的电阻为mΩ、hΩ数量级的导体上，取出电流通过该段导体后而产生的忠实服从欧姆定律的mv级压降信号，此信号即为过电流、短路保护功能的基本信号源。将该信号送入电压比较器Ic（集成块）中比较，当有超出允许的电压值（即为超出允许的线电流）出现时，Ic块即有指令输出。
2、当三相设备，尤其是电动机，发生缺相运行时，如A相，此时B、C两相电压通过电动机浇组交替的出现在A相线路上。对三相四线供电而言，此时A相对中性点-零线将产生一个较大的电压偏离。而对三相三线来说就必须在断路器内部重新构成一个新的中性点，并将此信号以浮点电压运行的方式，送入Ic块内比较。当出现异常时，Ic块即有信号输出。
3、当三相四线配电线路中的中性线-零线在外力、碰撞、过流、短路等种种因素下出现了开路、断路时，其余三相相线上的相电压，均通过该网络范围内正在运行中的且以中性线为另一供电回路的各种电器、设备内部的电气回路，以120°电磁角交替的出现在中性线上。此时在此网络内凡以中性线为回路且正在运行中的各种设备，都将要承受超出其额定电压倍的高压而在短时间内被摧毁：容性负载将被击穿;感性负载将被烧毁;阻性负载将被熔断。本发明正是利用中性线上出现了倍的高压，让电子线路发生指令迅速分断电路。
4、将电源部分;执行部分;运行和故障记忆指示部分;漏保护部分;过电流、短路保护部分;缺零保护部分;缺相保护部分;都做成了独立的电路块，可以方便的进行组合和增减。
5、将各功能块所发生的指令信号，同时送入执行部分和故障记忆指示部分，构成了各种保护功能的故障记忆指示。
图一为组合后整体原理方框图。
图二为电源部分电气原理图。
图三为执行部分电气原理图。
图四为故障记忆指示部分电气原理图。
图五为过电流、短路保护部分电气原理图。
图六为缺相保护部分电气原理图。
图七为漏电保护部分电气原理图。
图八为缺零保护部分电气原理图。
参照附图对本发明的工作过程按附图顺序作一详细说明。
图一为组合后整体原理方框图，图中A1＝电源部分，A2＝执行部分，A3＝故障记忆指示部分;AB1＝过电流、短路保护部分，AB2＝缺相保护部分，AB3＝漏电保护部分;AB4＝缺零保护部分。
图二为电源部分电气原理图，图中：K＝电源开关，兼有消除记忆-清零功能。B1＝电源变压器，D1-D4＝桥整流，C1＝滤波电容，R1＝限流，DW1＝稳压，C2＝再次滤波后供给各功能部分以稳定的工作电源。
图三-1为执行部分电气原理图，图中：L＝脱扣线圈，3CT1＝执行可控硅，当控制极得到高电平信号时，立即导通，L得电而使断路器脱扣自动分断电路，R3·C4＝阻·容抗干扰。C3、D5、R2的功能将在后面短路保护功能里叙述。
图三-2为通过继电器J去控制如交流接触器脱机线圈等可作远距离操作控制的设备和电路中去。
图四为故障记忆指示部分电气原理图，图中：R4、R6、R8、R10、R12＝限流电阻，LED1＝过电流指示，LED2＝短路指示，LED3＝漏电指示，LED4＝缺相指示，LED5＝缺零指示，其余各相应的可控硅及其阻容元件构成了具有抗干扰性能的触发记忆控制回路。
图五-1为过电流、短路保护部分第一种采样方式电气原理图。集成块（IC1）双输入端接到断路器内部动触头至输出接线端之间相应的（A，B）两点上，在有电流流过时，两点间必然会产生成正比的压降信号（VY），此信号进入TC1，由R14和RW1构成比例运算，放大后由D6整流输出。由于IC1两输入端之间只有mΩ、nΩ数量级的阻值存在，完全可以认为是短路状态，因此抗干扰性能极强。信号放大的比例，由RW1在生产线上整定出，即为该断路器的保护电流范围，如：10A-20A，50A-100A，250A-500A……。
考虑到铜材导体的温度系数0.004Ω/℃对信号的影响，即温度每上升一度，铜导体上的电阻值就下降0.004，相应的A·B点间输出的压降信号（VY）也就降低了0.004。而目前的普通集成电路也都有一定的温度系数（0.001β/℃-0.01β/℃），也就是说温度每上升一度，输入信号的灵敏度也上升0.001-0.01。在实际生产中可选用0.004B/℃的集成电路，使正负温度系数相抵消，而消除温度对可靠性和灵敏度的影响。
D6输出的信号经RW2和R15对地分压后经R16送IC4、IC5、IC6、IC7与已设定的各自门电位相比较。当R16送出的信号电位低于由R17和R18构成的电位门时，R12有高电平输出，LED6点燃，指示出RW2在目前的分压位置时，线路目前运行的实际电流低于过电流保护装置的保护电流值。应当提高RW2的分压值，使保护电流值与实际电流相匹配。整定RW2，使其分压电位逐渐上升，升到略高于IC4的门电位时，LED6熄来。同时该电位也就是IC5的开门电位，LED7点燃，指示出RW2处于目前分压位置时，线路目前运行的实际电流已进入断路器过电流保护的最佳保护范围。如RW2的分压继续上升，达到IC6、IC7的门电位时，则IC6、IC7同时开门，LED8点燃，指示为整定出界，电脑已判断为过电流并进入保护状态。应将RW2的分压位置适当降低，使LED8熄灭，整定完毕。理论已联系实际，并进入最佳保护状态。在正常运行过程中，如果线路中的线电流超出了我们给定的正常值，即过电流现象发生后，R16输出的信号电平不但点燃了LED8，同时也使IC7进入了比例放大状态，输出信号经R29限流后对C10充电，构成RC反时限延时，并通过D10、D11分别向3CT1和3CT2同时送出信号。当信号强度上升到足以打开3CT1和3CT2时，两只可控硅均导通，3CT1通过脱扣线圈，使断路器分断电路，而3CT2点燃LED1，指示出分断电路的故障原因是因为过电流。RC反时限延时时间常数，将由被控回路中最大设备的起动时间来决定。
由DW2和D7、D8构成了瞬动保护回路，当RW2整定到最高时的电位值乘以10（线路配电）、12（电机、设备保护用）后所得的电位值，即为DW2的雪崩值。当电路发生短路时，R16输出的信号瞬间击穿DW2，D7、D8立即导通3CT1、3CT3，分断电路，点燃LED2指示出分断电路的故障原因为短路。其余两相的电路和工作情况均与本相同。
当采用常规断路器的分断机构、外壳时，考虑到输出端突发高倍短路，可能会造成断路器内部分断机构瞬间失压，故而采用了C2、D5、R2组成的储能回路（见图三-1）。即使线路瞬间失压，C3通过L.3CT1向Vee放电，也足以保证了电路的分析。
当采用固态继电器作为最终分断电路的执行机构时，应在输入端加相应参数的快速熔断器，以防固态继电器的损坏。
用固态继电器作为最终分断电路的执行机构，并在输入端加上防爆型快速熔断器，并将全部电路固化处理后，即可构成新型体积小、重量轻、功耗微、功能全面、安全可靠的新型防爆电器。
图五-2为过电流、短路保护部分的另一种采样方式采样部分电气原理图。通过B2、B3、B4三只微型信号变压器，将MV级压降信号提升到一定的电压值，经D15、D16、D17整流，C1滤波后送到图五-1中的D6和RW2的交点即可，其余的工作过程，上面已经说明。
图六为缺相保护部分电气原理图。
上述的过电流保护功能，对一台断路器保护一台设备、电机来说，当发生缺相运行时，已在断路器的可靠保护范围内。而当一台断路器控制一条回路、一个网络或多台设备，上述过电流保护对缺相运行保护的可靠性，只能与投运容量和被控总容量成正比，即投运容量越接近被控总容量，可靠性越高。为了解决当比率很低时，出现失控而损坏已投运的设备，故而设计了独特的缺相保护功能。
三相电源由R26、R27、R28限流，经D18、D19、D20分别整流，由R29、R30、R31分别分压，C12、C13、C14分别滤波，并构成新的中性点，再将三个分压信号中的任一相（图中D19对应相）经R32、R33再次分压构成了第四个不同电位的电压信号。并将此四个不同电位的信号互相交替，构成三组，进入IC8、IC9、IC10并互为门电位进行比较。以IC8的工作过程为例加以说明。当三相电源均正常时，D18输入的电位高于D19，IC8输出为0逻辑，当D18所对应的电源发生缺相后，D19输入的电位高于缺相的D18，IC8输出为逻辑1，而IC9是当D19相对应的电源缺相时有输出;IC10是当D20相对应的电源缺相时有输出。并以D21、D22、D23构成了或逻辑门，输出的信号经R34、C15延时，由D24、D25分别导道3CT1、3CT5，而达到分断电路，并明确指示故障原因的目的。
本电路独特之处在于：1：IC8、IC9、IC10的比较门电压及其三组信号对Vee来说都是浮动的，随着电网电压的变化而变化，但又不会破坏相互间的比例关系，从而构成了浮点电压运行网络。使本电路在实际使用中得以避开电网电压波动的影响。
2、本电路不是以线路中是否有线电流存在作为判断是否缺相的依据，从而可以作为网络性的保护，而不受负载的影响。本专业的普通技术人员，都可以再加若干元件，构成了明确指示出缺相的相序。
图七为触电、漏电保护功能电气原理图。当三相（四线）电源穿过H零序互感器时，如有触电、漏电现象发生，此差动电流切割H绕组，即有差动信号输出。此信号经D26-D29整流，由D30、D31分别导通3CT1、3CT4，达到分断电路并明确指示故障原因的目的。
图八为缺零保护功能电气原理图。本电路适用三相四线制配电网络保护用。当配电网络由于种种原因造成中性线-零线出现断路、开路现象时，其余三相相线上的相电压，均通过网络范围内正在运行中的且以中性线为另一供电回路的各种电器设备内部的电气回路，以120°电磁角交替的出现在中性线上，中性线对应其余三相相线的电压，将升高为正常值的倍。此高压经R36、RW4分压后迅速击穿DW3，由D32、D33分别导道3CT1、3CT6而达到分断电路及明确指示故障原因的目的。
至此已经表明，本断路器不但可以达到大幅度的降低功耗、减少有色金属消耗，增加和组合了较多的实用功能，更重要的是采用了非常正规的工作原理和电子线路，从而彻底解决了现有技术中各种断路器、保护器可靠性低的本质问题。只要在生产过程中对相应的元器件选用不同的参数，不但可以应用到不同的电压电流范围中去，也可以用到控制交流接触器的通、断、作远距离控制，同时还可以变为新型的防爆电器。