低壓斷路器(包括萬能式、塑料外殼式、小型塑殼式、剩餘電流保護式等)是配電係統中不可缺少的重要電氣器具之一。中國低壓斷路器的發展經曆了仿製(前蘇聯)、自行設計的四個階段,近年來又獲得新的更大的發展。目前,一大批新品牌產品,如HSM1、DW45、CM1、JM30、JXM1、S係列和C45N等deng係xi列lie產chan品pin,占zhan據ju了le市shi場chang的de主zhu要yao部bu分fen,有you力li地di促cu進jin了le我wo國guo國guo民min經jing濟ji的de發fa展zhan。為wei了le使shi我wo國guo低di壓ya斷duan路lu器qi的de製zhi造zao水shui平ping更geng上shang一yi層ceng樓lou,進jin一yi步bu縮suo小xiao與yu達da國guo家jia差cha距ju,要yao向xiang小xiao體ti積ji、高分斷、低噪音、工作安全可靠和智能化方向發展。
在提高產品整體水平的同時,各類型產品的發展重點應有所側重:
一、萬能式(櫃架式)低壓斷路器。目前我國各地經濟發展不太平衡,從市場需求分析,既要發展、完善一般型的萬能式斷路器,例如DW15係列產品;又要發展高科技產品,例如智能型萬能型式斷路器。前者的工作重點是提高產品的安全性、可靠性和降低成本、降低產品價格,而後者的工作重點是完善和擴大產品的功能。
我國第三代自行設計的典型產品是DW45係列智能型萬能式斷路器,目前已批量生產的殼架電流等級有:2000A、3200A、4000A、6300A四種,這種斷路器具備過載長延時、短路短延時、短路瞬動的三段保護功能,又有單相接地故障保護功能。其智能化控製器(脫扣器)可實現:電流表、電壓表功能;額定電流、整定電流、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和通信接口等功能。從短路分斷能力來看,完全可以滿足容量至3150kVA及以下的變壓器作主開關(總保護開關)的要求。
DW45係列斷路器今後的發展方向是:1.進一步在通信方麵發展和完善,即完善其計算機通信功能,包括開發新型接口電器,使之連接於網絡和斷路器之間(接口器如AST接口模塊、分布I/O接口、網絡之間接口)為計算機服務的單元,如總線地址編碼器、尋址單元、負載反饋模塊。對可通信電器(斷路器)的基本要求包括帶有通信接口;通信規約標準化;可以直接掛在總線上。2。嚴格按統一標準設計生產。在科技飛速發展的新形勢下,對斷路器產品的技術要求越來越嚴格、複雜。因此生產廠家應密切關注國際標準(例如IEC標準和先進國家標準)的發展動態。當前應下大力氣解決EMC(電磁兼容)對斷路器的影響問題。
二、塑料外殼式斷路器。自20世紀80年代中期以業,我國相繼有HSM1、CM1、TM30、JXM1、S係列產品問世,其產品的技術性能大約是國際20世紀80年代至90年代初的水平,短路分斷能力從AC 400V、25kA~AC 400V、85kA,在一般情況下可滿足國內各用電場合的需求。
塑殼式斷路器今後的發展方向是:小型化、高分斷、多功能、附件模塊化;智能化(包括三段保護、電流和動作時間可調、顯示、故障記憶、負載監控、通信接口等功能)。
對當前國內低壓斷路器三番五次筆發展幾項建議:
1.整頓低壓電器生產布局,防止重複生產和偽劣產品流入市場;2.加大力度扶持具有良好條件的企業生產高新技術產品,形成每個省有2~3個龍頭企業的格局;3.鼓勵有開發、創新能力的生產廠家(公司),每年開發1~2個新產品,趕(學)超世界先進水平;4.迅速提高國內黑色有色金屬、化工、電子產品的質量,用具有高新技術水平的低壓斷路器的發展來帶動其他產業的進步;5.提高斷路器零部件的加工精度,大力扶植幾個零件部件專業化生產廠家,提高產品質量,降低成本。
我們可以從以下幾方麵借鑒國外低壓斷路器的先進技術:
1.智(zhi)能(neng)型(xing)萬(wan)能(neng)式(shi)斷(duan)路(lu)器(qi)加(jia)速(su)向(xiang)智(zhi)能(neng)化(hua)發(fa)展(zhan)。目(mu)前(qian)國(guo)外(wai)企(qi)業(ye)生(sheng)產(chan)的(de)智(zhi)能(neng)型(xing)萬(wan)能(neng)式(shi)斷(duan)路(lu)器(qi),其(qi)智(zhi)能(neng)化(hua)更(geng)全(quan),如(ru)建(jian)設(she)避(bi)免(mian)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)使(shi)斷(duan)路(lu)器(qi)誤(wu)動(dong)作(zuo)的(de)CPU單元、線路諧波的分析與測量、斷路器觸頭磨損率顯示、斷路器級間選擇性連鎖技術(Zone Selective terlock)等(deng)。目(mu)前(qian)諧(xie)波(bo)分(fen)量(liang)測(ce)量(liang)分(fen)析(xi)這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)國(guo)內(nei)也(ye)已(yi)具(ju)備(bei),但(dan)因(yin)諧(xie)波(bo)有(you)來(lai)自(zi)電(dian)網(wang)的(de),也(ye)有(you)來(lai)自(zi)大(da)量(liang)使(shi)用(yong)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)反(fan)饋(kui)給(gei)電(dian)網(wang)的(de),因(yin)此(ci)很(hen)難(nan)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)(這是一個綜合性問題)。yinciguanyuxiebodeceliangfenxibuxuyaomeitaiduanluqidoushezhi,kezuoweiyigetebiedefujiananyonghuxuyaogongying,erbimianduocixieboduiduanluqixingnengdeyingxiang,shixiandianwangjijianxuanzexingliansuojishu(ZSI),在這些方麵確有必要借鑒。目前國外公司在通信協議標準化方麵要比我國完善,例如美國采用Rock-Well的現場總線網絡為DeviceNet,德國西門子公司采用Profibus,法國施耐德公司采用Jbus。但我國在這方麵仍很欠缺,目前還處於爭論之中。
2.塑料外殼式斷路器應大力推行5種新技術:
斷路器全麵采用VJC技術(Vapour Control),即ji電dian弧hu蒸zheng氣qi噴pen射she控kong製zhi技ji術shu。采cai用yong此ci種zhong技ji術shu後hou,在zai斷duan路lu器qi開kai斷duan短duan路lu電dian流liu時shi,可ke以yi大da大da提ti高gao電dian弧hu電dian壓ya,並bing防fang止zhi電dian弧hu後hou噴pen,使shi斷duan路lu器qi的de分fen斷duan能neng力li大da為wei提ti高gao,斷duan路lu器qi的de體ti積ji縮suo小xiao(如日本三菱公司的NF係列,裝VJC的比不裝VJC的斷路器分斷能力提高了1.42倍,體積減少到原來的63.66%)。
觸頭係統采用雙斷點,雙滅弧室,可大大提高斷路器的短路分斷能力,並使其壽命延長一倍。
采用ISTAC技術(Impulsive slot Type accelerator--狹槽脈動加速器)。采用ISTAC技術後,可在很大程度上提高斷路器的限流性能,縮小斷路器滅弧室所占的空間。日本三菱公司的產品試驗表明,它的100A產品最大峰值電流下降至80%,通過斷路器的能量CISt降至65%。
器壁侵蝕與自動氣吹滅弧技術。斷路器在開斷短路電流時,電弧溫度達3000~6000℃,在此高溫下,器壁(隔弧板)受電弧侵蝕而產生氣,使滅弧室內壓力增高,通過出氣孔(口),形成高速流來吹滅電弧。產氣材料有:三聚氰胺和酚醛樹脂、陶資材料、POM材料、PA6/6(尼龍66)。
發展和應用新型銀合金觸頭(加適量稀有元素添加劑),其而電弧性、抗熔焊性良好,溫升低。
幾點建議:國內有斷路器開發能力的廠家或研究所及高等院校,可以單獨或合作借鑒國外這些新技術。方法是,購買這些產品的樣機進行解剖、實驗、分析、推理,然後投入設計和試製。所需要的新材料可委托國內冶金、化工行業試製,如研製方麵暫時有困難,可由國外購買。
----中國工業報