配電系統發展分析論文
摘要：電的產生、輸送、使用中，配電是一個極其重要的環節。配電系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面廣的電器。
關鍵詞：低壓 斷路器
1 低壓斷路器的分類
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剩余電流（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 低壓斷路器的發展
世界上最早的斷路器出現于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，由于小型化電腦的普及，又有智能型斷路器的問世。
我國解放前幾乎沒有斷路器的制造業，新中國成立后，電器工業有了很大的發展，低壓斷路器經歷了四代的發展過程。
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系列，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年代初研制成功的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系列萬能式斷路器，具有國際90年代同類產品（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。
3 不同類型斷路器的保護特性及其執行的標準
3.1 配電保護型斷路器的反時限斷開特性
3.2 電動機保護型斷路器的反時限斷開特性
3.3 配電保護型的瞬動整定電流 配電保護型的瞬動整定電流為10In（誤差為±20％），In為400A及以上規格，可以和5In和10In中任選一種（由用戶提出，制造廠整定）；電動機保護型的瞬動整定電流為12In（誤差為±20％），一般設計時In可以等于電動機的額定電流。
3.4 家用和類似場所用斷路器的過載脫扣特性
3.5 斷路器符合標準情況 配電保護型斷路器符合GB14048.2（等效采用IEC947—2）《低壓開關設備和控制設備低壓斷路器》標準。
電動機保護型斷路器符合GB14048.2和GB14048.4（等效采用IEC947—4）《低壓開關設備和控制設備、低壓機電式接觸器和起動器》標準。
家用和類似家用場所保護型斷路器符合 GB01963（等效采用IEC898）《家用和類似家用場所過電流保護斷路器》標準。
剩余電流保護型斷路器（漏電斷路器）符合GB6829、GB16917（IEC1009）、IEC755標準。
4 斷路器的發展趨勢
在進入新的世紀時，我國低壓電器（低壓斷路器），將按照“小型化、高分斷、低噪音、工作可靠、逐步實現智能化”的要求發展，不斷創造出符合時代需要的新產品。
4.1 萬能式斷路器 全國聯合設計的DW45系列智能型萬能式斷路器已完成了殼架電流為2000A、3200A、5000A的三極和四極的開發并投入批量生產，目前正著手于研制特大型的6300A規格（短路分斷能力為AC 400V，120kA），今后，萬能式斷路器的開發，依然以智能型為主，其智能化功能在DW45的基礎上進一步完善，在通訊功能方面，將在現在的智能化控制器與RS485接口協議（Profibus體系）掛靠的基礎上，向容量更大，速度更快的IEC通訊接口（協議）掛靠，實現更全面的小、中、大區域現場總線的遙控、遙測、遙訊、遙調。
隨著電網功率的提高，作為變壓器低壓側出口保護開關的萬能式斷路器，其短路分斷能力將提高到120～150kA，體積還要縮小。
斷路器的附件應是模塊化的，裝配積木化。
4.2 塑料外殼式斷路器 向小型化、高分斷、多功能、附件模塊化發展；積極開發智能化（包括三段保護以及各種智能化功能）斷路器。 目前OTT集團正在其成員單位杭州之江開關廠開發、試制S—Z型智能型塑料外殼式斷路器。該系列斷路器殼架電流為400A和800A，短路分斷能力為400V，35～100kA，具有配合熔斷器特性用，配合保護斷電器VCB特性用，配電線路保護用和配合電動機、起動器、變壓器、電容器保護特性用四種脫扣特性，可由用戶選擇。斷路器有過載長延時、短路短延時、短路瞬動的三段保護功能。智能化功能有：電流和動作時間可調、顯示、熱記憶、負載監控、自診斷和通訊接口等（國內現有的智能型塑殼式斷路器是TM30P和DZ40系列）。
電動機保護型塑殼式斷路器：小容量電動機保護型考慮到支路離動力中心（PC）較近，必須發展短路分斷能力達15～50kA的品種，另外，額定工作電壓除有380V（400V）的外，還應研制適用660V（690V）的規格。在設計上應向系列化、模塊化和模數化發展，產品應有各種附件，如分勵脫扣器、欠電壓脫扣器、斷相保護、短路故障顯示、遠距離操作機構、各種輔助觸頭、門聯鎖操作機構、隔離模塊、各種防護外殼及附加接線端子，以實現功能齊全和方便用戶。
4.3 家用和類似場所用斷路器 主要發展二極和四極，尺寸模數化，安裝導軌化，短路分斷能力從現有的4kA、6kA提高到10～15kA.在功能方面還有分勵、欠壓、過電壓、斷相、聲光報警、防竊電等附屬裝置（模塊化）。
4.4 剩余電流保護斷路器 適用于人身安全保護的小電流（≤100A）規格用剩余電流保護模塊與家用和類似場所用斷路器組合成漏電斷路器，對于IΔn（漏電動作電流）大于30mA的，研制一些延時型，以適應級間的選擇性保護需要。
工業用，體積縮小，額定電流100～800A，短路分斷能力達35～65kA，漏電動作電流為30mA、100mA、300mA、500mA、1A、2A等。在漏電動作方面，除快速動作外，還要有延時型（可調），同時具備漏電預告警[當漏電電流達50％IΔn時，開始報警（燈光閃爍、閃爍頻率越高，表示漏電越嚴重）]，為適應不能斷電的系統（如消防），應在這一系統設計開發只報警不脫扣的漏電斷路器。還可在塑殼式斷路器上加裝剩余電流保護模塊。IΔn做到0.03～3A.此外，還可在塑殼式斷路器上派生單相接地故障保護功能。
剩余電流（漏電）繼電器，在現有基礎上，開發400～800A規格（現JD1型僅做到250A）。
按照用戶的需要（非凡是大量使用電子元件的設備的地方），開發交流脈沖型、直流動作型、直流脈沖型等剩余電流動作斷路器。
5 小結
以上介紹了我國低壓斷路器的發展過程及概況，并闡述了低壓斷路器的發展超勢。隨著電力工業的發展及城鄉電網的改造，低壓斷路器正面臨著一個發展機遇和如何適應市場經濟的挑戰，我們必須加大科研、開發力度，為市場提供高質量和高可靠性的低壓斷路器。
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