小型斷路器的發(fā)展與應(yīng)用
時(shí)間:2006-06-23 14:40:00來(lái)源:0
導(dǎo)語(yǔ):?闡述了我國(guó)小型低壓斷路器的發(fā)展歷程,介紹了國(guó)產(chǎn)小型斷路器的結(jié)構(gòu)和附件的技術(shù)性能
摘要:闡述了我國(guó)小型低壓斷路器的發(fā)展歷程,介紹了國(guó)產(chǎn)小型斷路器的結(jié)構(gòu)和附件的技術(shù)性能,重點(diǎn)論述了小型斷路器應(yīng)用中的選型及在應(yīng)用中應(yīng)引起注意的問(wèn)題,探討了我國(guó)小型斷路器發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:發(fā)展過(guò)程結(jié)構(gòu)性能應(yīng)用和選擇發(fā)展方向
1 斷路器的分類(lèi)和發(fā)展
世界上最早的斷路器產(chǎn)生于1885年,它是一種刀開(kāi)頭和過(guò)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(lái),隨著科技的進(jìn)步,電弧原理的發(fā)現(xiàn)和各種滅弧裝置的發(fā)明,逐漸形成了目前的機(jī)構(gòu)。50年代末,由于電子元件的興起,又產(chǎn)生了電子脫扣器,到了今天,由于單片機(jī)的普及又有了智能型斷路器的問(wèn)世。
1、1斷路器的分類(lèi)
小型低壓斷路器,從它的結(jié)構(gòu)、用途所具有的功能來(lái)分,可分為萬(wàn)能式(又稱框架式,國(guó)際上通稱ACB)們塑料外殼式(國(guó)際上通稱MCCS,NICB小型)兩大類(lèi),它們相同的作用是:在正常情況下,作不頻繁合、分電路成起動(dòng)、停止電動(dòng)機(jī);在線路或電動(dòng)機(jī)發(fā)生過(guò)載、短路或欠電壓(電壓不足)等故障時(shí),能自動(dòng)切斷電路,予以保護(hù)。根據(jù)保護(hù)對(duì)象的不同,斷路器又分為四種類(lèi)型:
配電保護(hù)型-保護(hù)電源和電氣線路(電線、電纜)和設(shè)備;電動(dòng)機(jī)保護(hù)型——專(zhuān)作電動(dòng)機(jī)的不頻繁起動(dòng),運(yùn)行中分?jǐn)啵约霸陔妱?dòng)機(jī)發(fā)生過(guò)載、短路和欠電壓時(shí)的保護(hù);
家用和類(lèi)似家用場(chǎng)所保護(hù)型--對(duì)照明線路、家用電器等的保護(hù);
剩余電流(漏電)保護(hù)型--用來(lái)保護(hù)人身免受電擊危險(xiǎn)及防止電氣火災(zāi)的保護(hù)器。
1.2小型斷路器的發(fā)展
我國(guó)小型低壓斷路器經(jīng)歷了四代發(fā)展過(guò)程:
50年代,我國(guó)首次研制投產(chǎn)的是仿蘇(A310O)的DZI系列產(chǎn)品(40年代中期水平)。60年代末期,針對(duì)DZI體積過(guò)大、短路分?jǐn)嗄芰ζ〉热毕?,?duì)它進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn),形成了我國(guó)自行設(shè)計(jì)的第一代產(chǎn)品DZI0系列。60~70年代,小規(guī)格電流的塑殼斷路器有DZ5一10、DZ2~20、DZ5一25、DZ5一50、DZ15一50、DZ15一63等,它們的短路分?jǐn)嗄芰Ψ謩e為1~3kA。
60年代后期,我國(guó)第一臺(tái)電流動(dòng)作型電子式漏電保安器誕生(主開(kāi)關(guān)是DZS一20斷路器)。我國(guó)首臺(tái)電流動(dòng)作型電磁式漏電斷路器的型號(hào)是DZS—20L(主開(kāi)關(guān)仍是DZS—20斷路器)。70年代中后期,全國(guó)聯(lián)合設(shè)計(jì)的新型(DZ15L—40xDZ15L—63)電流動(dòng)作型電磁式漏電斷路器試制成功,其殼架電流有40A、63A兩種,額定電流6~63A,漏電動(dòng)作電流有30mA、50mA、75mA和100mA,是快速型(漏電動(dòng)作時(shí)間≤0.1s),斷路器的短路分?jǐn)嗄芰?80V3hA和5kA。進(jìn)入80年代就有DZL16、DZL18、DZL118。DZ12L、DZL33、DZL38和DZ10L等,大部分是電流動(dòng)作型電子(集成電路)式漏電斷路器(帶過(guò)載、短路保護(hù)和不帶過(guò)載、短路保護(hù)),80年代初,又開(kāi)發(fā)了第二代的DZ20系列。與此同時(shí),分別從美國(guó)西屋公司、日本寺崎電氣公司引進(jìn)具有80年代初技術(shù)水平,生產(chǎn)了H系列和TO、TG、TL等系列。
80年代中期,又引進(jìn)德國(guó)F&G公司的技術(shù),生產(chǎn)了FIN型(不帶過(guò)載、短路保護(hù))(In有25A、40A、63A,I△n有30mA、100mA、300mA和500mA)和FI/LS(帶過(guò)載、短路保護(hù))(In有2A、4A、6A、10A、20A、25A、32A等,I△n有30mA、50mA、100mA和300mA)的漏電斷路器。
進(jìn)入90年代,引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了VigiC45EIE(電子式)、VigiC45ELM(電磁式)。ViglNC100等漏電斷路器,漏電動(dòng)作電流I△n30mA,快速型(VigiNC100,IQ。有30mA、300mA和500mA幾種,快速動(dòng)作型)。而后又推出了CMI系列、TM30系列、TG系列的BD、BF型及JXMZ型、HSMI系列、S系列等新型塑殼式斷路器。
2 小型斷路器附件及標(biāo)準(zhǔn)
無(wú)論是萬(wàn)能式(ACB)或塑料外殼式斷路器(MCCB和一些MCB)現(xiàn)在都具備各種內(nèi)、外部附件(又稱附屬裝置),以增加斷路器的功能。
2.1內(nèi)部附件
輔助觸點(diǎn)(輔助開(kāi)關(guān))——根據(jù)控制電磁鐵和其他輔助回路電器的合、分需要而設(shè)置,目前較多的是采用發(fā)熱電流(Ith)3A和6A的微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成。
報(bào)警觸點(diǎn)(報(bào)警開(kāi)關(guān))——反映斷路器因線路故障(過(guò)載、短路)跳閘而接通聲、光報(bào)警,它的發(fā)熱電流較小,一般小于3A或更低。
分勵(lì)脫扣器——作遠(yuǎn)距離操作,使斷路器跳閘的一種脫扣器,它的控制電壓有交流380V(400V)、220V(230V),直流220V、110V、24V等。
欠電壓脫扣器——防止因線路電壓不足,對(duì)線路或電動(dòng)機(jī)造成損害的一種脫扣器,它與線路電壓相同,通常有交流380V(400V)、220(230V)、直流110V、220V等。
2.2外部附件
外部轉(zhuǎn)動(dòng)手柄——適合于斷路器在開(kāi)關(guān)柜或抽屜柜門(mén)板上合、分?jǐn)嗦菲鳎梢云鹇?lián)鎖作用,成套電器裝置只有斷電才能開(kāi)門(mén)。
電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)一用電磁鐵或電動(dòng)機(jī)等構(gòu)成,代替手動(dòng)合閘(ON)或分問(wèn)(OFF)斷路器,可遠(yuǎn)距離控制。機(jī)械聯(lián)鎖、自身閉鎖。
2.3小型斷路器標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)、研制和應(yīng)用的小型斷路器MCB保護(hù)型斷路器,符合GB1963(等效采用IEC898)家用和類(lèi)似家用場(chǎng)所過(guò)電流保護(hù)斷路器》標(biāo)準(zhǔn)。而剩余電流保護(hù)型斷路器(漏電斷路器)應(yīng)符合GB6829、GB16917IEC100)、EC755標(biāo)準(zhǔn)。
3 小型斷路器應(yīng)用
小型斷路(以下簡(jiǎn)稱MCB)是建筑電氣終端配電裝置中使用最廣泛的一種終端保護(hù)電器。MCB雖然
是一種終端電器,但其應(yīng)用量大而且面廣,若選用了不合適的MCB,由其造成的損失是不可忽視的。
3.1額定分?jǐn)噙x擇
MCB的額定分?jǐn)嗄芰κ窃诒WC斷路器不受任何損壞的前提下,能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦怠,F(xiàn)在市場(chǎng)上
見(jiàn)到的MCB,根據(jù)各制造廠商提供的有關(guān)技術(shù)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè),一般有各.skA、6hA、10hA等幾種額定分?jǐn)嗄芰?。我們?cè)谶x用MCB時(shí),應(yīng)當(dāng)像選用MCCB(塑殼斷路器)、ACB(框架式斷路器)一樣,計(jì)算在該使用場(chǎng)合的最大短路容量,再選擇MCB。如果MCB的額定分?jǐn)嗄芰π∑奖槐Wo(hù)范圍內(nèi)的短路故障電流,則在發(fā)
生故障時(shí),不但不能分?jǐn)喙收暇€路,還會(huì)因MCB的分?jǐn)嗄芰^(guò)小而引起MCB的爆炸,危及人身和其它電氣設(shè)備線路的安全運(yùn)行。
低壓配電線路的短路電流與該供電線路的導(dǎo)線截面、導(dǎo)線敷設(shè)方式、短路點(diǎn)與電源距離長(zhǎng)短、配電變壓器的容量大小、阻抗百分比等電氣參數(shù)有關(guān)。一般工業(yè)與民用建筑配電變壓器低壓側(cè)電壓多為0.23/0.4kV,變壓器容量大多為1600kVA及以下,低壓側(cè)線路的短路電流隨配電容量增大而增大。對(duì)于不同容量的配電變壓器,低壓饋線端短路電流是不同的。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于民用住宅、小型商場(chǎng)及公共建筑,由于當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)采用高壓深入符合中。動(dòng)的配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)線,其配電變壓器的容量都控制在1600kVA以下,并采取單母線分段運(yùn)行方式的低壓電網(wǎng)供電,用電設(shè)備距供電電源距離較遠(yuǎn)(大干250米),選用4.skV及以上分?jǐn)嗄芰Φ腗CB即可。對(duì)于專(zhuān)供或10kV變配電站的用戶,往往因供電線路的電纜截面較粗,供電距離較短,應(yīng)選用6hA及以上額定分?jǐn)嗄芰Φ腗CB。而對(duì)于如變配電站(站內(nèi)使用的照明、動(dòng)力電源直接取自于低壓總母排)以及大容量車(chē)間變配電站(供車(chē)間用電設(shè)備)等供電距離較短的類(lèi)似場(chǎng)合,則必須選用10kA及以上分?jǐn)嗄芰Φ腗CB,具體設(shè)計(jì)時(shí)還必須進(jìn)行校驗(yàn)。此外,特別要注意的三點(diǎn)是:
3.1.1隨著現(xiàn)代建筑物中配變?nèi)萘康脑龃?,大容量母線槽的使用以及用電設(shè)備與電源問(wèn)的距離縮短等各種因素,使供電線路末端的短路電流也在不斷地增大,特別是一些高檔的寫(xiě)字樓、辦公樓、賓館及大型商場(chǎng)等公共建筑,這類(lèi)場(chǎng)合使用的MCB,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以注意。
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