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。

关键字:低压断路器概况展望

１论文网。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,予以保护。

根据保护对象的不同,断路器又分为四个类型:

(1)配电保护型──保护电源和电气线路(电线。电缆)和设备;

(2)电动机保护型──专作电动机的不频繁起动,运行中中断,以及在电动机发生过载。短路和欠电压时的保护;

(3)家用和类似家用场所保护型──对照明线路。家用电器等的保护;

(4)剩余电流(漏电)保护型──用来保护人身免受电击危险及防止电气火灾的保护器。

2。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。

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,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,A2050的DW1。DW2型(额定电流200～1500A);第二代是在1958年自行设计的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,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。瞬动的三段保护特性和单相接地故障保护以及保护特性的电流。动作时间可调。显示。试验。热记忆。故障记忆。负载监控。自诊断。MCR(低倍数短路合闸保护)通讯接口等智能化功能。

2。2塑料外壳式断路器(MCCB配电保护型)

50年代,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,上海华通开关厂。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。上海华通开关厂等组成的OTT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。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)。

表2是各型号塑壳式断路器的主要性能对比(以In为250A三极为例)。

2。3塑料外壳式断路器(MCCB电动机保护型)

对于小型鼠笼型异步电动机(功率在30kW及以下)保护的塑壳式断路器,目前仍流通于市场的有60～70年代自行设计。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系列电动机保护型塑壳式断路器(型号有DZ35－25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系列断路器带有模块式的辅助触点。分励脱扣器。欠电压脱扣器和断相保护等附件。

功率大于30～315kW电动机保护型断路器,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保护。

小型塑壳式断路器(MCB)现在也有适应小功率电动机保护的产品,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保护断路器

最初的家用或类似家用场所用保护器是仿苏(AⅡ－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)。DZ12系列,70年代末引进德国技术生产了S060系列,80年代初,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,使家用保护断路器上了一个新台阶,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(漏电保护器)

为了保护人身免受电击,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,便逐步退出了应用。60年代后期,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)。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,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。短路保护和不带过载。短路保护),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,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。短路保护)(In有25A。40A。63A,IΔn有30mA。100mA。300mA和500mA)和FI/LS(带过载。短路保护)(In有2A。4A。6A。10A。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),漏电保护原理采用电子与电磁混合型,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保护。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保护(漏电保护)装置的优缺点。

(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,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。

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