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我國低壓斷路器發展的四大階段
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我國低壓斷路器發展的四大階段

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發布時間:
2019/02/28 15:58
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  功率大於30~315kW電動機保護型斷路器,CM1、TM30、HSM1、JXM2和S型均有相應的產品供預選擇,它們的短路分斷能力分別有400V,15~65(80)kA,可適應於MCC(電動機控製室)離電源較近回路的電動機保護。

  在現代社會,無論是工業、農業、交通運輸、國防、文教衛生、金融、商業、旅遊服務和人民生活等領域都離不開電。電的產生、輸送、使用中,配電是一個很重要的環節。配電係統包括變壓器和各種高低壓電器設備,低壓斷路器則是一種使用量大麵廣的電器。

  1、低壓斷路器,從它的結構、用途所具有的功能來分,就有萬能式(又稱框架式,國際上通稱ACB)和塑料外殼式[國際上通稱MCCB,MCB(小型)]兩大類,它們相同的作用是:

  (1)在正常情況下,作不頻繁合、分電路或起動、停止電動機;

  (2)在線路或電動機發生過載、短路或欠電壓(電壓不足)等故障時,能自動切斷電路,予以保護。

  根據保護對象的不同,斷路器又分為四個類型:

  (1)配電保護型──保護電源和電氣線路(電線、電纜)和設備;

  (2)電動機保護型──專作電動機的不頻繁起動,運行中中斷,以及在電動機發生過載、短路和欠電壓時的保護;

  (3)家用和類似家用場所保護型──對照明線路、家用電器等的保護;

  (4)剩餘電流(漏電)保護型──用來保護人身免受電擊危險及防止電氣火災的保護器。

  2、我國低壓斷路器的發展概況

  世界上最早的斷路器出現於1885年,它是一種刀開關和過電流脫扣器的組合。1905年具有自由脫扣裝置的空氣斷路器誕生。1930年以來,隨著科技的進步,電弧原理的發現和各種滅弧裝置的發明,逐漸形成了目前的機構。50年代末,電子元件的興起,又產生了電子脫扣器,到了今天,由於小型化電腦的普及,又有智能型斷路器的問世。

  我國解放前幾乎沒有斷路器的製造業,新中國成立後,電器工業有了很大的發展,低壓斷路器經曆了四代的發展過程。

  1萬能式斷路器(ABC)

  第一代是仿蘇A15,A2050的DW1、DW2型(額定電流200~1500A);第二代是在1958年我國自行設計的DWO基礎上更新的DW10係列,其額定電壓為AC380V,DC440V,額定電流200~4000A;第三代是70年代末開發,80年代初投產的DW15和DWX15(限流型);第四代是90年代初研製成功的DW45智能型萬能式斷路器。

  80年代初、中期,我國相繼從日本和德國引進AH和ME型萬能式斷路器。

  DW45係列萬能式斷路器,具有國際90年代同類產品(ABB公司的F係列,施耐德公司的M係列和日本三菱公司的AE係列)的水平。它具有過載長延時、短路短延時、瞬動的三段保護特性和單相接地故障保護以及保護特性的電流、動作時間可調、顯示、試驗、熱記憶、故障記憶、負載監控、自診斷、MCR(低倍數短路合閘保護)通訊接口等智能化功能。

  2塑料外殼式斷路器(MCCB配電保護型)

  50年代,我國首次研製投產的是仿蘇(A3100)的DZ1係列產品(40年代中期水平)。60年代末期,針對DZ1體積過大、短路分斷能力偏小等缺陷,對它進行了大刀闊斧的改進,形成了我國自行設計的第一代產品DZ10係列。80年代初又開發了第二代的DZ20係列。與此同時,上海華通開關廠、嘉興電氣控製設備廠,分別從美國西屋公司、日本寺崎電氣公司引進具有80年代初水平技術,生產了H係列和TO、TG、TL等係列。進入90年代,又推出了CM1係列(常熟開關廠)、TM30係列(天津低壓電器公司)、TG係列的BD、BF型及JXM2型(嘉興電控廠)、HSM1係列(杭州之江開關廠)、S係列(上海電器科學研究所、杭州之江開關廠、上海華通開關廠等組成的OTT集團)等新型塑殼式斷路器。

  60~70年代,小規格電流的塑殼斷路器有DZ5-10、DZ2-20、DZ5-25、DZ5-50、DZ15-50、DZ15-63等,它們的短路分斷能力分別為1~3kA(以上型號至今還未淘汰)。

  表2是各型號塑殼式斷路器的主要性能對比(以In為250A三極為例)。

  3塑料外殼式斷路器(MCCB電動機保護型)

  對於小型鼠籠型異步電動機(功率在30kW及以下)保護的塑殼式斷路器,目前仍流通於市場的有60~70年代我國自行設計、開發的DZ5-20(短路分斷能力380V1.5kA)、DZ15-40、DZ15-63(短路分斷能力380V3kA)和80年代引進國外技術製造的M611.3VE1(有多種附件),M611.3VE1的短路分斷能力大抵在380V3kA左右。

  1994~1995年,上海電器科學研究所與嘉興電氣控製設備廠共同開發了DZ35係列電動機保護型塑殼式斷路器(型號有DZ35-25和DZ35-63兩種)。DZ35-25的額定電流有1、1.6、2.5、4、6.3、10、16、20、25A;DZ35-63的額定電流有:16、20、25、32、40、50、63A等。短路分斷能力:DZ35-25有380V3kA、35kA、50kA(後兩種加裝限流部件);DZ35-63為380V3kA;DZ35-25的體積為DZ5-20的43.13%,DZ35-63的體積為DZ15-63的50.7%.DZ35係列斷路器帶有模塊式的輔助觸點、分勵脫扣器、欠電壓脫扣器和斷相保護等附件。

  功率大於30~315kW電動機保護型斷路器,CM1、TM30、HSM1、JXM2和S型均有相應的產品供預選擇,它們的短路分斷能力分別有400V,15~65(80)kA,可適應於MCC(電動機控製中心)離電源較近回路的電動機保護。

  小型塑殼式斷路器(MCB)現在也有適應小功率電動機保護的產品,如C45NAD(天津梅蘭日蘭公司)和PX200CD(嘉興電控廠)等。

  4家用或類似場所用過電流保護斷路器

  我國最初的家用或類似家用場所用保護器是仿蘇(AⅡ-25)的DZ4-25(二極)塑殼斷路器,但性能不高,60年代中期國內開發了DZ5係列(二極),70年代開發了DZ15係列(單極、二極)、DZ12係列,70年代末引進德國技術生產了S060係列,80年代初,引進日本技術生產了TH-5SB、TH-5DB(二極插入式)係列,80年代中後期,天津梅蘭日蘭公司的C45N和嘉興電控廠引進德國FG公司的PX200C相繼問世,使家用保護斷路器上了一個新台階,C45N、PX200C的短路分斷能力均達到4kA(50A及以上)和6kA(40A及以下)。

  5剩餘電流動作斷路器(漏電保護器)

  為了保護人身免受電擊,我國在50~60年代,在一些電力係統維修廠,生產了電壓型漏電保安器。由於它的檢測線圈(或檢測繼電器)串接在變壓器中性點與接地極之間,接地極電阻變化無常,造成精度差,此外,檢測線圈容量不夠,結構簡易,防雷效果差,便逐步退出了應用。60年代後期,我國第一台電流動作型電子式漏電保安器誕生(主開關是DZ5-20斷路器)。我國首台電流動作型電磁式漏電斷路器的型號是DZ5-20L(主開關仍是DZ5-20斷路器)。70年代中後期,全國聯合設計的新型(DZ15L-40、DZ15L-63)電流動作型電磁式漏電斷路器試製成功,其殼架電流有40A、63A兩種,額定電流6~63A,漏電動作電流有30mA、50mA、75mA和100mA,是快速型(漏電動作時間0.1s),斷路器的短路分斷能力為380V3kA和5kA.DZ15L係列是經過國家鑒定的。

  進入80年代就有DZL16、DZL18、DZL118、DZ12L、DZL33、DZL38和DZ10L等,大部分是電流動作型電子(集成電路)式漏電斷路器(帶過載、短路保護和不帶過載、短路保護),90年代初天津梅蘭日蘭公司生產了VigiC45EIE(電子式)、VigiC45ELM(電磁式)、VigiNC100等漏電斷路器,漏電動作電流In30mA,快速型(VigiNC100,In有30mA、300mA和500mA幾種,快速動作型)。

  80年代中期,嘉興電控廠、遵義長征電器八廠又引進德國FG公司的技術生產了FIN型(不帶過載、短路保護)(In有25A、40A、63A,In有30mA、100mA、300mA和500mA)和FI/LS(帶過載、短路保護)(In有2A、4A、6A、10A、20A、25A、32A等,In有30mA、50mA、100mA和300mA)的漏電斷路器。

  OTT集團,於1999年開發試製了S-L係列剩餘電流動作斷路器規格有100A、200A(額定電流40、50、63、80、100A和100、125、160、200A),漏電保護原理采用電子與電磁混合型,漏電動作電流有30mA、100mA、300mA三種,動作時間有快速型(0.2s)和延時型(最大0.5s),斷路器還有過載和短路保護。極限短路分斷能力達40kA(400V時),另外還開發了隻報警不脫扣型,以適合消除不斷電的要求。

  對於隻報警而不斷電的漏電繼電器,目前有JD1型(電磁式)、JD3(電子式),在農村使用的LJM型、LTS型(均為電子式),漏電繼電器額定電流有100A、250A,最大達800A,額定漏電動作電流為100mA、300mA、500mA等多種,除了單獨作漏電時聲、光報警之用外,也可與接觸器、斷路器組合成漏電繼路器。

  電磁式和電子式剩餘電流保護(漏電保護)裝置的優缺點。