我国低压断路器的概况和展望
关键词：低压断路器 概况 展望
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。
2.1 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AC 380V，DC 440V，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。
2.2 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）。
2.3 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380V 1.5kA）、DZ15－40、DZ15－63（短路分断能力380V 3kA）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380V 3kA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380V 3kA、35kA、50kA（后两种加装限流部件）；DZ35－63为380V 3kA；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。
2.4 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F＆G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）。
2.5 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380V 3kA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IΔn30mA，快速型（Vigi NC100，IΔn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F＆G公司的技术生产了FIN型（不带过载、短路保护）（In有25A、40A、63A，IΔn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，IΔn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。
（1）电磁式
a.漏电动作电流最小值仅能做到30mA；
e.失效率低，约为0.09％（据欧洲统计）；
f.较难做到延时型；
g.加工精度要求高；
h.价格高。
（2）电子式
a.漏电动作电流最小值可以做到5mA；
b.需辅助电源，性能要受电网电压的影响；
c.不能经受工频耐压试验，耐受过电压差；
d.失效率高达28.3％（据欧洲统计）；
e.可以较方便地做成延时型；
f.电子元件受温度影响较大；
g.抗电磁干扰较差；
h.制造（加工）简单，价格便宜。
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