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我国低压断路器发展的四大阶段
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我国低压断路器发展的四大阶段

分类:
行业动态
发布时间:
2019/02/28 15:58
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  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(电动机控制室)离电源较近回路的电动机保护。

  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,配电是一个很重要的环节。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。

  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、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,低压断路器经历了四代的发展过程。

  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塑料外壳式断路器(MCCB配电保护型)

  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)。

  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。

  4家用或类似场所用过电流保护断路器

  我国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FG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)。

  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,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,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,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In30mA,快速型(VigiNC100,In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FG公司的技术生产了FIN型(不带过载、短路保护)(In有25A、40A、63A,In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,In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。