作为低压供配电网络的终端保护电器元件，小型断路器分断能力直接关系到用电电器及设备的安全。小型断路器长时间工作后，其内部金属材料和绝缘材料的机械强度、绝缘强度会明显下降，使得分断能力退化；同时金属部件的电阻率、密度、比热容等属性参数退化，使得相同工作电流时热效应情况发生变化。因此，对小型断路器关键金属部件进行热分析具有重要意义。首先，对小型断路器触头机构能量损耗进行研究。利用Ansoft软件建立了触头机构的三维模型，并给出了仿真数学模型。基于实测电流对触头机构进行接通状态与分断过程的热仿真。考虑涡流损耗的情况下，得到了接通状态中触头机构的能量损耗与功率损耗分布图；考虑燃弧情况下，得到了分断过程中触头机构的能量损耗值。其次，对小型断路器电磁脱扣机构能量损耗进行研究。利用Ansoft软件建立了电磁脱扣机构的三维模型，并给出了仿真数学模型。基于实测电流对电磁脱扣机构进行接通状态与分断过程的热仿真，得到了线圈与动静铁芯能量损耗值。最后，对小型断路器双金属片机构进行电-热-结构耦合仿真研究。利用Ansys软件建立了双金属片机构的三维模型，并给出了电-热、热-结构耦合分析的仿真数学模型。基于实测电流对双金属片进行电-热-结构耦合仿真，得到了不同电流情况下双金属片的温度场分布、应力场分布、位移场分布以及双金属片能量损耗值。仿真过程中，分别以小型断路器的工作电流、分断电流作为接通状态和分断过程的激励源。激励电流解析式均由实测电流时间序列经MATLAB拟合获得，电流等级涉及1-11A共11个电流等级。