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摘 要 本文介紹了低壓斷路器的市場(chǎng)發(fā)展、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)性能。針對(duì)目前大量使用的低壓斷路器現(xiàn)狀,從提高供電可靠性和安全性上,對(duì)低壓斷路器的應(yīng)用選擇,進(jìn)行了一些有益的討論。
關(guān)鍵詞 低壓斷路器 熱磁式 智能控制器
0引 言
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)、電網(wǎng)高速發(fā)展、城市和鄉(xiāng)村的用電負(fù)荷增加以及用電負(fù)荷日益多樣性和復(fù)雜化,承擔(dān)供配電和對(duì)供電設(shè)備及線路進(jìn)行保護(hù)的主要元器件———低壓斷路器的制造技術(shù)水平也有顯著的提高。
1. 萬(wàn)能式斷路器的市場(chǎng)發(fā)展
我國(guó)低壓萬(wàn)能式斷路器的發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段:①采用熱磁式技術(shù)的低壓萬(wàn)能式斷路器,如DWl0/DWl5/ME系列、AH系列等產(chǎn)品,ME和AH系列產(chǎn)品是我國(guó)20世紀(jì)80年代采用的引進(jìn)技術(shù),分別從德國(guó)AEG公司(現(xiàn)被GE公司收購(gòu))和日本寺畸公司引進(jìn)的制造技術(shù),目前廣泛應(yīng)用于低壓配電網(wǎng)絡(luò)中;②隨著計(jì)算機(jī)單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在電器制造領(lǐng)域的應(yīng)用,斷路器在接通、分?jǐn)唷⒈Ｗo(hù)、安全、維護(hù)等方面的性能有了顯著變化,智能型低壓萬(wàn)能式斷路器,如DWl8、DW48等系列,由上海電器科學(xué)研究所研發(fā)的產(chǎn)品DW45萬(wàn)能式斷路器和國(guó)外ABB公司的F和E系列、MG公司的M系列、西門子公司的3WL系列、德國(guó)金鐘—默勒公司的IZM系列、GE公司的MPAKRT系列等均屬該類產(chǎn)品。智能型低壓萬(wàn)能式斷路器因其卓越的性能正以驚人的速度在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中得到大量應(yīng)用。
2. 智能型低壓萬(wàn)能式斷路器結(jié)構(gòu)
智能型低壓萬(wàn)能式斷路器按機(jī)械結(jié)構(gòu)可分為:操作機(jī)構(gòu)、絕緣體、觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、儲(chǔ)能電機(jī)、智能保護(hù)單元、附件(分勵(lì)、欠壓、輔助、合閘線圈等)7大部分。
智能型低壓萬(wàn)能式斷路器根據(jù)外形和機(jī)械結(jié)構(gòu)有所差異,DW45系列和M系列斷路器靠近;DWl8、DW48和日本AE-S、AE-SS系列斷路器相似,其中DWl8系列因體積較大的原因較少有廠家生產(chǎn),市場(chǎng)占有率也較低。
DW45與DW48系列的主要區(qū)別在于體積和電流范圍,框架結(jié)構(gòu)上以及斷路器本身安全閉鎖上的差異。DW48系列電流殼架分1600A、3200A,DW45系列電流殼架分為2000A、3200A、6300A,電流范圍大;按極數(shù)都可分為3極和4極;電氣性能上差異不大:額定運(yùn)行分?jǐn)嗄芰cs均為50kA以上,額定極限分?jǐn)嗄芰cu為65kA以上,額定短時(shí)耐受分?jǐn)嗄芰cw為50kA以上;機(jī)械壽命和電壽命也相同,分別為10000次和2000次。DW45斷路器在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率極大,遍布全國(guó)各主要企業(yè)生產(chǎn)。
2.1斷路器本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)斷路器為立體布置形式,具有結(jié)構(gòu)緊湊和體積小的特點(diǎn)。有固定式和抽屜式之分,把固定式斷路器本體裝入專用的抽屜就成為抽屜式斷路器。本體由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、智能控制器、輔助觸頭、接線端子、欠壓脫扣器、分勵(lì)脫扣器、閉合電磁鐵、電動(dòng)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)等組成。
(2)絕緣系統(tǒng)。斷路器底座、蓋采用絕緣性、阻燃性、機(jī)械強(qiáng)度都是很好的絕緣材料,不僅提高斷路器的分?jǐn)嗄芰?而且保證了斷路器的機(jī)械壽命、電氣壽命。
(3)觸頭系統(tǒng)。采用主、弧觸頭系統(tǒng),多路并聯(lián),降低電動(dòng)斥力,提高觸頭系統(tǒng)的電動(dòng)穩(wěn)定性。新型耐弧的觸頭材料,使觸頭在分?jǐn)喽搪冯娏骱蟛恢逻^分發(fā)熱而引起溫度過高。
(4)滅弧室。滅弧室全部置于斷路器的絕緣基座內(nèi),每極分開,相互絕緣,與其他部分及操作人員隔離,既安全又不致于在分?jǐn)啻箅娏鲿r(shí)炸裂。采用去離子?xùn)牌瑴缁≡?使得斷路器上方飛弧距離為零。
(5)操作機(jī)構(gòu)和手動(dòng)、電動(dòng)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)。采用五連桿機(jī)構(gòu),完成合、分閘動(dòng)作,并可手動(dòng)或電動(dòng)儲(chǔ)能。
[$page] 2.2抽屜座結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)抽屜座由帶有導(dǎo)軌的左右側(cè)板、底座和橫梁等組成,底座上設(shè)有推進(jìn)機(jī)構(gòu),并裝有位置指示,抽屜座的上方裝有輔助電路靜隔離觸頭。橋式主回路觸頭前方設(shè)置安全隔板。
(2)斷路器本體在抽屜座內(nèi)的運(yùn)動(dòng)具有3個(gè)“位置”:連接、試驗(yàn)、分離位置。連接:主回路、二次回路均接通,安全隔板開啟;試驗(yàn):主回路斷、二次回路通,安全隔板關(guān)閉,可以進(jìn)行動(dòng)作試驗(yàn);分離:主回路、二次均斷開,安全隔板關(guān)閉。
(3)抽屜座與斷路器本體間有機(jī)械連鎖,斷路器必須在分閘狀態(tài)才能搖出來。
2.3附件
斷路器除具有分勵(lì)脫扣器、合閘線圈、分閘線圈、欠壓脫扣器、輔助開關(guān)等各種功能的內(nèi)部附件外,還具有機(jī)械聯(lián)鎖、門聯(lián)鎖等外部附件,滿足用戶各種場(chǎng)合的要求。
2.4智能控制器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)過電流保護(hù)特性。過載保護(hù)、短路短延時(shí)保護(hù)、短路瞬時(shí)保護(hù)、接地故障保護(hù)。
(2)測(cè)量功能。可測(cè)量電流、電壓、功率、電能、功率因數(shù)、頻率等。
(3)負(fù)載監(jiān)控。為保證重要負(fù)荷的正常供電,可控制分?jǐn)鄡陕肥芸刎?fù)荷。
(4)MCR和HSISC保護(hù)。針對(duì)斷路器本身進(jìn)行的高速瞬時(shí)保護(hù);其中,MCR保護(hù)對(duì)斷路器的接通分?jǐn)嗄芰M(jìn)行保護(hù),在斷路器分閘及和合閘瞬間(100ms)起作用。HSISC保護(hù)是當(dāng)越限故障電流產(chǎn)生時(shí),控制器會(huì)在10ms內(nèi)發(fā)出跳閘指令,對(duì)斷路器的極限承載能力進(jìn)行保護(hù),防止開關(guān)承載超過極限分?jǐn)嗄芰Φ碾娏?合閘100ms以后起作用。智能控制器的核心是CPU。
2.4.1CPU智能控制器的工作電源
智能控制器的工作電源核心是雙電源供電的方式。主電源2#來自
