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浅析低压断路器如何适应市场经济的挑战
发布日期:[2009-5-20]    共阅[5449]次
摘要:在现代社会,无论是工业、农业、交通运输、国防、文教卫生、金融、商业、旅游服务和人民生活等领域都离不开电。电的产生、输送、使用中,配电是一个极其重要的环节。配电系统包括变压器和各种高低压电器设备,低压断路器则是一种使用量大面广的电器。

    关键词:低压断路器概况展望

    1、低压断路器,从它的结构、用途所具有的功能来分,就有万能式(又称框架式,国际上通称ACB)和塑料外壳式[国际上通称MCCB,MCB(小型)]两大类,它们相同的作用是:

    (1)在正常情况下,作不频繁合、分电路或起动、停止电动机;

    (2)在线路或电动机发生过载、短路或欠电压(电压不足)等故障时,能自动切断电路,予以;。

    根据;ざ韵蟮牟煌,断路器又分为四个类型:

    (1)配电;ば桐ぉけ;さ缭春偷缙呗罚ǖ缦、电缆)和设备;

    (2)电动机;ば桐ぉぷㄗ鞯缍牟黄捣逼鸲,运行中中断,以及在电动机发生过载、短路和欠电压时的;;

    (3)家用和类似家用场所;ば桐ぉざ哉彰飨呗、家用电器等的;;

    (4)剩余电流(漏电);ば桐ぉび美幢;と松砻馐艿缁魑O占胺乐沟缙鹪值谋;て。

    2、我国低压断路器的发展概况

    世界上最早的断路器出现于1885年,它是一种刀开关和过电流脱扣器的组合。1905年具有自由脱扣装置的空气断路器诞生。1930年以来,随着科技的进步,电弧原理的发现和各种灭弧装置的发明,逐渐形成了目前的机构。50年代末,电子元件的兴起,又产生了电子脱扣器,到了今天,由于小型化电脑的普及,又有智能型断路器的问世。

    我国解放前几乎没有断路器的制造业,新中国成立后,电器工业有了很大的发展助赢软件,低压断路器经历了四代的发展过程。

    2.1万能式断路器(ABC)

    第一代是仿苏A15助赢软件,A2050的DW1、DW2型(额定电流200~1500A);第二代是在1958年我国自行设计的DWO基础上更新的DW10系列,其额定电压为AC380V,DC440V,额定电流200~4000A;第三代是70年代末开发,80年代初投产的DW15和DWX15(限流型);第四代是90年代初研制成功的DW45智能型万能式断路器。

    80年代初、中期,我国相继从日本和德国引进AH和ME型万能式断路器。

    DW45系列万能式断路器,具有国际90年代同类产品(ABB公司的F系列,施耐德公司的M系列和日本三菱公司的AE系列)的水平。它具有过载长延时、短路短延时、瞬动的三段;ぬ匦院偷ハ嘟拥毓收媳;ひ约氨;ぬ匦缘牡缌、动作时间可调、显示、试验、热记忆、故障记忆、负载监控、自诊断助赢软件、MCR(低倍数短路合闸;ぃ┩ㄑ督涌诘戎悄芑δ。

    2.2塑料外壳式断路器(MCCB配电;ば停

    50年代,我国首次研制投产的是仿苏(A3100)的DZ1系列产品(40年代中期水平)。60年代末期,针对DZ1体积过大、短路分断能力偏小等缺陷,对它进行了大刀阔斧的改进,形成了我国自行设计的第一代产品DZ10系列。80年代初又开发了第二代的DZ20系列。与此同时,上;ǹ爻、嘉兴电气控制设备厂,分别从美国西屋公司、日本寺崎电气公司引进具有80年代初水平技术,生产了H系列和TO、TG、TL等系列。进入90年代,又推出了CM1系列(常熟开关厂)、TM30系列(天津低压电器公司)、TG系列的BD、BF型及JXM2型(嘉兴电控厂)、HSM1系列(杭州之江开关厂)、S系列(上海电器科学研究所、杭州之江开关厂、上;ǹ爻У茸槌傻腛TT集团)等新型塑壳式断路器。

    60~70年代,小规格电流的塑壳断路器有DZ5-10助赢软件、DZ2-20、DZ5-25、DZ5-50、DZ15-50、DZ15-63等,它们的短路分断能力分别为1~3kA(以上型号至今还未淘汰)。

    2.3塑料外壳式断路器(MCCB电动机;ば停

    对于小型鼠笼型异步电动机(功率在30kW及以下);さ乃芸鞘蕉下菲,目前仍流通于市场的有60~70年代我国自行设计、开发的DZ5-20(短路分断能力380V1.5kA)、DZ15-40、DZ15-63(短路分断能力380V3kA)和80年代引进国外技术制造的M611.3VE1(有多种附件),M611.3VE1的短路分断能力大抵在380V3kA左右。

    1994~1995年,上海电器科学研究所与嘉兴电气控制设备厂共同开发了DZ35系列电动机助赢软件;ば退芸鞘蕉下菲鳎ㄐ秃庞蠨Z35-25和DZ35-63两种)。DZ35-25的额定电流有1、1.6、2.5、4、6.3、10、16、20、25A;DZ35-63的额定电流有:16、20、25、32、40、50、63A等。短路分断能力:DZ35-25有380V3kA、35kA、50kA(后两种加装限流部件);DZ35-63为380V3kA;DZ35-25的体积为DZ5-20的43.13%,DZ35-63的体积为DZ15-63的50.7%。DZ35系列断路器带有?槭降母ㄖサ、分励脱扣器、欠电压脱扣器和断相;さ雀郊。

    功率大于30~315kW电动机;ば投下菲,CM1、TM30、HSM1、JXM2和S型均有相应的产品供预选择,它们的短路分断能力分别有400V,15~65(80)kA,可适应于MCC(电动机控制中心)离电源较近回路的电动机;。

    小型塑壳式断路器(MCB)现在也有适应小功率电动机;さ牟,如C45NAD(天津梅兰日兰公司)和PX200CD(嘉兴电控厂)等。

    2.4家用或类似场所用过电流;ざ下菲

    我国最初的家用或类似家用场所用;て魇欠滤眨ˋⅡ-25)的DZ4-25(二极)塑壳断路器,但性能不高,60年代中期国内开发了DZ5系列(二极),70年代开发了DZ15系列(单极、二极)助赢软件、DZ12系列,70年代末引进德国技术生产了S060系列助赢软件,80年代初助赢软件,引进日本技术生产了TH-5SB、TH-5DB(二极插入式)系列,80年代中后期,天津梅兰日兰公司的C45N和嘉兴电控厂引进德国F&G公司的PX200C相继问世,使家用;ざ下菲魃狭艘桓鲂绿ń助赢软件,C45N、PX200C的短路分断能力均达到4kA(50A及以上)和6kA(40A及以下)。

    2.5剩余电流动作断路器(漏电;て鳎

    为了;と松砻馐艿缁,我国在50~60年代,在一些电力系统维修厂,生产了电压型漏电保安器。由于它的检测线圈(或检测继电器)串接在变压器中性点与接地极之间,接地极电阻变化无常,造成精度差,此外,检测线圈容量不够,结构简易,防雷效果差助赢软件,便逐步退出了应用。60年代后期,我国第一台电流动作型电子式漏电保安器诞生(主开关是DZ5-20断路器)。我国首台电流动作型电磁式漏电断路器的型号是DZ5-20L(主开关仍是DZ5-20断路器)。70年代中后期,全国联合设计的新型(DZ15L-40、DZ15L-63)电流动作型电磁式漏电断路器试制成功,其壳架电流有40A、63A两种,额定电流6~63A,漏电动作电流有30mA、50mA、75mA和100mA助赢软件,是快速型(漏电动作时间≤0.1s),断路器的短路分断能力为380V3kA和5kA.DZ15L系列是经过国家鉴定的。进入80年代就有DZL16、DZL18、DZL118、DZ12L、DZL33、DZL38和DZ10L等,大部分是电流动作型电子(集成电路)式漏电断路器(带过载、短路;ず筒淮、短路;ぃ,90年代初天津梅兰日兰公司生产了VigiC45EIE(电子式)、VigiC45ELM(电磁式)、VigiNC100等漏电断路器,漏电动作电流IΔn30mA,快速型(VigiNC100,IΔn有30mA、300mA和500mA几种助赢软件,快速动作型)。

    80年代中期,嘉兴电控厂、遵义长征电器八厂又引进德国F&G公司的技术生产了FIN型(不带过载、短路;ぃ↖n有25A、40A、63A,IΔn有30mA、100mA、300mA和500mA)和FI/LS(带过载、短路;ぃ↖n有2A、4A、6A、10A助赢软件、20A、25A、32A等,IΔn有30mA、50mA、100mA和300mA)的漏电断路器。

    OTT集团,于1999年开发试制了S-L系列剩余电流动作断路器规格有100A、200A(额定电流40、50、63、80、100A和100、125、160、200A),漏电;ぴ聿捎玫缱佑氲绱呕旌闲,漏电动作电流有30mA、100mA、300mA三种,动作时间有快速型(≤0.2s)和延时型(最大0.5s),断路器还有过载和短路;。极限短路分断能力达40kA(400V时),另外还开发了只报警不脱扣型,以适合消除不断电的要求。

    对于只报警而不断电的漏电继电器,目前有JD1型(电磁式)、JD3(电子式),在农村使用的LJM型、LTS型(均为电子式),漏电继电器额定电流有100A、250A,最大达800A,额定漏电动作电流为100mA、300mA、500mA等多种,除了单独作漏电时声、光报警之用外,也可与接触器、断路器组合成漏电继路器。

    电磁式和电子式剩余电流助赢软件;ぃ┑绫;ぃ┳爸玫挠湃钡。

    (1)电磁式

    a.漏电动作电流最小值仅能做到30mA;

    e.失效率低,约为0.09%(据欧洲统计);

    f.较难做到延时型;

    g.加工精度要求高;

    h.价格高。

    (2)电子式

    a.漏电动作电流最小值可以做到5mA;

    b.需辅助电源,性能要受电网电压的影响;

    c.不能经受工频耐压试验助赢软件,耐受过电压差;

    d.失效率高达28.3%(据欧洲统计);

    e.可以较方便地做成延时型;

    f.电子元件受温度影响较大;

    g.抗电磁干扰较差;

    h.制造(加工)简单,价格便宜。

    2.6断路器的附件

    无论是万能式(ACB)或塑料外壳式断路器(MCCB和一些MCB)现在都具备各种内、外部附件(又称附属装置),增加了断路器的功能。

    (1)内部附件

    a.辅助触点(辅助开关)──根据控制电磁铁和其他辅助回路电器的合、分需要而设置,目前较多的是采用发热电流(Ith)3A和6A的微动开关组成。

    b.报警触点(报警开关)──反映断路器因线路故障(过载、短路)跳闸而接通声、光报警,它的发热电流较小,一般小于3A或更低。

    c.分励脱扣器──作远距离操作使断路器跳闸的一种脱扣器,它的控制电压有交流380V(400V)、220V(230V),直流220V助赢软件、110V助赢软件、24V等。

    d.欠电压脱扣器──防止因线路电压不足,对线路或电动机造成损害的一种脱扣器助赢软件,它与线路电压相同,通常有交流380V(400V)、220(230V),直流110V、220V等。

    (2)外部附件

    a.外部转动手柄──适合于断路器在开关柜或抽屉柜门板上合、分断路器,可以起联锁作用,成套电器装置只有断电才能开门。

    b.电动操作机构──用电磁铁或电动机等构成,代替手动合闸(ON)或分闸(OFF)断路器,可远距离控制。

    c.机械联锁。

    d.自身闭锁。

    3助赢软件、不同类型断路器的;ぬ匦约捌渲葱械谋曜

    3.1配电;ば投下菲鞯姆词毕薅峡匦

    配电;ば投下菲鞯姆词毕薅峡匦约3.

    3.2电动机;ば投下菲鞯姆词毕薅峡匦

    电动机;ば投下菲鞯姆词毕薅峡匦约4.

    3.3配电;ば偷乃捕ǖ缌

    配电;ば偷乃捕ǖ缌魑10In(误差为±20%),In为400A及以上规格,可以和5In和10In中任选一种(由用户提出,制造厂整定);电动机助赢软件;ば偷乃捕ǖ缌魑12In(误差为±20%),一般设计时In可以等于电动机的额定电流。

    3.4家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性

    家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性见表5.

    3.5断路器符合标准情况

    配电;ば投下菲鞣螱B14048.2(等效采用IEC947—2)《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准。

    电动机;ば投下菲鞣螱B14048.2和GB14048.4(等效采用IEC947—4)《低压开关设备和控制设备、低压机电式接触器和起动器》标准。

    家用和类似家用场所;ば投下菲鞣螱B01963(等效采用IEC898)《家用和类似家用场所过电流;ざ下菲鳌繁曜。

    剩余电流;ば投下菲鳎┑缍下菲鳎┓螱B6829、GB16917(IEC1009)、IEC755标准。

    4、断路器的发展趋势

    在进入新的世纪时,我国低压电器(低压断路器),将按照“小型化、高分断、低噪音、工作可靠、逐步实现智能化”的要求发展,不断创造出符合时代需要的新产品。

    4.1万能式断路器

    全国联合设计的DW45系列智能型万能式断路器已完成了壳架电流为2000A、3200A、5000A的三极和四极的开发并投入批量生产,目前正着手于研制特大型的6300A规格(短路分断能力为AC400V,120kA)助赢软件,今后,万能式断路器的开发,依然以智能型为主,其智能化功能在DW45的基础上进一步完善,在通讯功能方面,将在现在的智能化控制器与RS485接口协议(Profibus体系)挂靠的基础上,向容量更大,速度更快的IEC通讯接口(协议)挂靠,实现更全面的小、中、大区域现场总线的?、遥测、遥讯、遥调。

    随着电网功率的提高,作为变压器低压侧出口;た氐耐蚰苁蕉下菲,其短路分断能力将提高到120~150kA,体积还要缩小。

    断路器的附件应是?榛,装配积木化。

    4.2塑料外壳式断路器

    向小型化、高分断、多功能、附件?榛⒄;积极开发智能化(包括三段;ひ约案髦种悄芑δ埽┒下菲。

    目前OTT集团正在其成员单位杭州之江开关厂开发、试制S—Z型智能型塑料外壳式断路器。该系列断路器壳架电流为400A和800A,短路分断能力为400V,35~100kA,具有配合熔断器特性用,配合;ざ系缙鱒CB特性用,配电线路;び煤团浜系缍、起动器、变压器、电容器;ぬ匦杂盟闹滞芽厶匦,可由用户选择。断路器有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段;すδ。智能化功能有:电流和动作时间可调、显示、热记忆、负载监控、自诊断和通讯接口等(国内现有的智能型塑壳式断路器是TM30P和DZ40系列)。

    电动机;ば退芸鞘蕉下菲鳎盒∪萘康缍;ば涂悸堑街防攵χ行模≒C)较近,必须发展短路分断能力达15~50kA的品种,另外,额定工作电压除有380V(400V)的外,还应研制适用660V(690V)的规格。在设计上应向系列化、助赢软件?榛湍J⒄,产品应有各种附件,如分励脱扣器、欠电压脱扣器、断相;、短路故障显示、远距离操作机构、各种辅助触头、门联锁操作机构、隔离?、各种防护外壳及附加接线端子,以实现功能齐全和方便用户。

    4.3家用和类似场所用断路器

    主要发展二极和四极,尺寸模数化,安装导轨化,短路分断能力从现有的4kA、6kA提高到10~15kA.在功能方面还有分励助赢软件、欠压、过电压、断相、声光报警、防窃电等附属装置(?榛。

    4.4剩余电流;ざ下菲

    适用于人身安全助赢软件;さ男〉缌鳎ā100A)规格用剩余电流;つ?橛爰矣煤屠嗨瞥∷枚下菲髯楹铣陕┑缍下菲,对于IΔn(漏电动作电流)大于30mA的,研制一些延时型,以适应级间的选择性;ば枰。

    工业用,体积缩小,额定电流100~800A,短路分断能力达35~65kA,漏电动作电流为30mA、100mA、300mA、500mA、1A、2A等。在漏电动作方面,除快速动作外,还要有延时型(可调),同时具备漏电预报警[当漏电电流达50%IΔn时,开始报警(灯光闪烁助赢软件、闪烁频率越高,表示漏电越严重)],为适应不能断电的系统(如消防),应在这一系统设计开发只报警不脱扣的漏电断路器;箍稍谒芸鞘蕉下菲魃霞幼笆S嗟缌鞅;つ?助赢软件。IΔn做到0.03~3A.此外助赢软件,还可在塑壳式断路器上派生单相接地故障;すδ。

    剩余电流(漏电)继电器,在现有基础上,开发400~800A规格(现JD1型仅做到250A)。

    按照用户的需要(特别是大量使用电子元件的设备的地方),开发交流脉冲型、直流动作型、直流脉冲型等剩余电流动作断路器。

    5、结束语

    以上介绍了我国低压断路器的发展过程及概况,并阐述了低压断路器的发展超势。随着电力工业的发展及城乡电网的改造,低压断路器正面临着一个发展机遇和如何适应市场经济的挑战,我们必须加大科研助赢软件、开发力度,为市场提供高质量和高可靠性的低压断路器。

 
 
 

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