我国低压断路器现状与发展方向

（１）从根本卜．避免低压配电系统越级跳闸和故 障级断路器Ｉ卜常分断后，上级断路器同时分闸。使 配电系统短路故障限制存最小范同，大人提高配电 系统供电町靠性。 （２）大大缩短实现选择性保护时间，降低电器设 备动、热稳定要求，有利于节材、节能和产品小型化。 本项技术研究与推广是低压电力系统保护与可 靠运行的一次重大飞跃，具有很好经济效益和社会 效益，值得引起电器行业和电力行业关注。 ３．３可通信与综合智能化技术 为了提高低慷配电与控制系统运行可靠性以及 自动化程度，实现系统网络化是发展的必然方向。 一旦系统实现网络化，低胜电器必须具有双向通信 功能，经通信适配器能与各种现场总线系统连接。 工业以太网技术发展与应用，使配电系统通信网络 变得更简洁、更高效。 配电系统实现网络化，低压断路器实现町通信 后，将使断路器智能化功能得以充分发挥，并促进 智能化功能进一步完善与扩大。从国内外新一代智 能化断路器发展情况看，将保护、测量、故障预警、 自诊断、监控、能量箭理等功能集中于一体。 ３．４低压断路器小型化与模块化技术 产品小型化既是低压电器技术水甲的体现，也是 成套设备及系统小型化的需要。对推进电器产品节 材、节能具有苇要意义。低爪断路器小型化主要借助 于新技术、新ｒ艺应用以及产品结构上创新，新一代 产品与第三代产品相比，体积平均缩小２０％～５０％。 低压断路器模块化水甲也是低压电器设计与制 造能力体现，是实现低压电器多功能、提高产品使 用与维护性能的需要。低压断路器零部件、附件模 块化水平一定程度上反映了一个国家低压电器研究 与制造水平。断路器模块化水平包括：功能附件模 块种类、标准化程度、制造工艺惟、维护方便性以 及模块小犁化等。 ３．５低压断路器可靠性与环保技术 提高断路器町靠性以及环保技术的应用是新一 代低压断路器研发工作的上要任务之一。低压断路 器町靠性是低压配电系统运行可靠性的必要条件。 主要包括以下内容： （１）动作可靠性：包括低压断路器操作町靠性 和系统发生故障时保护可靠性。通过操作机构运动 与受力仿真分析研究、优化零部件设计，能有效提 高低压断路器机械寿命与操作可靠性。
系列，年产量约为２００万台。天津低压电器厂试制生 产ＤＺｌ３系列，产量不足百万台。由上海电科所负责 设计试制的ＤＺＸｌ９系列产品分断能力达１０ｋＡ，由于 工艺不稳定未批量生产。１９８８年天津市引进法固梅兰
１０｜电鼍技戒２００９．；ｇｅ
万方数据
带选择惟保护小璎断路器专题
系列产品是值得探讨的问题。传统的系列型式高分 断型、较高分断型、标准型、经济犁结构型式基本 相同，在新一代ＭＣＣＢ中可能是小适宜的。 作为高性能ＡＣＢ产品，双断点触头灭弧系统也 是发展方向之一。它为ＡＣＢ分断性能进一步提高， 提供了更大的空间。为在极短时间内实现全电流选 择性保护创造了更好条件。但是，作为普通型（标 准型）ＡＣＢ产品也不宜采用双断点系统。 （２）运用低压电器现代设计与测试技术对触头 灭弧系统进行优化设计，并采用气吹等辅助手段使 电弧快速、可靠进入灭弧室。同时，有效控制游离 气体扩散途径，避免相间、相对地飞弧，使飞弧距 离控制在最小范围。 ３．２过电流保护新技术 低压断路器主要承担低压配电系统过电流保护 以及其他各类故障保护，目ｊ；｛『性能基本满足了系统 故障保护要求。但是，就配电系统过电流保护看， 目前保护方式是不完善的。主要存在以下｜＇订Ｊ题： （１）目前选择性保护一般局限于低压断路器短延 时电流以下范围。当故障电流达到上级瞬动电流时， 容易造成上、下级断路器同时跳闸，甚至越级跳闸。 （２）由于终端过电流保护用小断路器日前均为限 流瞬动型，所以终端配电系统基本没有选择性保护。 （３）目前系统短路时选择性保护通过短延时实 现，短延时时问一般为０．２～０．４ｓ。对三级供电系统， 主开关短延时时问可达０．６～ｌｓ，秒共至更大。所以， 目前低压配电系统实现选择性保护时间较长，对低 压电器、成套装置及系统动、热稳定要求高。 （４）配电系统运行町靠性难以保证 新一代低压断路器采用过电流保护新技术达到 的目标要求主要包括两方面内容： （１）实现低压配电系统全范围、全电流选择性 保护。 （２）在极短时间内实现选择性保护，整个选择 性保护时间从原来ｌ～１．２ｓ缩短全０．２～０．５ｓ。 为实现上述目标，新一代低压断路器应达到以 下要求： （１）新一代ＡＣＢ实现全电流范围选择性保护。 （２）新一代ＭＣＣＢ应具有限流选择性保护功能。 （３）开发具有短延时保护功能ＭＣＢ。 （４）新一代ＡＣＢ、ＭＣＣＢ均应采用区域选择 性保护技术。 过电流保护新技术采用后达到的主要效果如下：
２０
ｔ｝ｊ＝纪８０年代引进德国ＡＥＧ ＭＥ系列、日本
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９
万方数据
带选择性保护小删断路器晕题
表２
年份
１９５７ １９５７～１９６０ １９７０ １９８０
Ｆ１兰Ｃ４５小断路器并获得极大成功，从２０世纪９０年
技术水，Ｐ
代开始以温州柳『ｆ了企业为主，大量仿制Ｃ４５，开始批 量生产ＤＺ４７产品。从２０ ｔＨ＝纪９０年代中后期开始国 外著名ＭＣＢ制造商大批进入中国市场。 目前国内企业生产的ＭＣＢ绝大部分为ＤＺ４７， 其水甲相当于国外２０世纪８０年代初水平。国内由 上科所自主开发的ＤＺＸｌ９、ＤＺ３０等产品由于各种 原因没有投产，企业自ｌｚ．开发，投入批量生产的 ＭＣＢ产品几乎没有。国内生产ＭＣＢ企业达数百家， 大部分生产能力与工艺水平较低，全部采用手工装 配、产晶稳定性、一致性较羞。部分优秀企业已采 用自动检测线（含自动包装），但尚未采用自动装配 线。同内丰要生产企业以ＩＦ泰、德力两为代表的温 ４．１１企、Ｉｋ占总最近８０％。其他ｉ要食业有卜海良信、
８０年代衫Ｊ・ｊＩ进Ｈ系列、ＴＯ、ＴＧ系列，
其中ＴＯ、ＴＧ系列推广十分成功。
常熟开关厂２０世纪９０年代－ＩＩ划完成ＣＭｌ系列， 使我ｆ目标准犁ＭＣＣＢ分断能力提高到５０ｋＡ。是我国 低压电器行业菏次山一个企业独立完成重大系列产 品开发并成功获得大批馈推广，它极大鼓舞了低压电 器行业自主开发新产品积极性。ＣＭｌ和随后仿制的 其他产品连同Ｓ、ＳＡ系列形成我同第三代ＭＣＣＢ。 ｌＪ前产脯ｔ代同，｝；｛＝，ＤＺｌ０系列虽已明令淘汰， 仍许多温州企、Ｉｋ仍枉变相生产，耗费大量材料资源。 ２００８年ＭＣＣＢ生产总量约为２４００万台。其中第三 代产品比例按台数计为３０％，按产值计为７０％。生 产企、Ｊｋ超过５００家，比较混乱。主要生产企业：常熟 开关、ｊ卜泰、德力两、浙｝Ｉ：开关、杭州之江、上海人 民、长征电器、天津百利、ＴＣＬ、江苏凯隆、北京明 门、苏州法泰、天正、环宇、华通、人民、长城等。 我国第三代ＭＣＣＢ以ＣＭｌ、Ｓ系列为代表，相 当于国外２０世纪８０年代中期到９０年代初水平，其 二次开发产品和ＳＡ系列相当于国外２０世纪９０年 代中、后期水平。少数优秀企业产品制造水平除自 动装配线外，其他工艺装备与制造能力接近世界先 进水平，人部分企业与同外相比仍有较大差距。
２．３
ＴＣＬ、苏州法泰等。国外主要制造商施耐德、ＡＢＢ、 西门子、海格、罗格朗等均有国内生产企业。
３低压断路器发展涉及的关键技术
３．１大电流电弧分断技术 随着电网容量／１ｉ断增加，对低压断路器分断能 力要求不断提高，对低压断路器分断性能提出了更 高的要求。 为了提高系统运行可靠性，新一代万能式断路 器一般均达到厶。＝，ｃ。＝厶。，在提高厶。、厶。同时，重 点提高厶。。新一代塑壳断路器要求厶。＝，ｃ。，重点提 高，ｃｓ。为了提高分断性能，主要采取以下措施。 （１）采用双断点触头灭弧系统 双断点触头灭弧系统过去在控制电器中应用较 为普遍，其主要目的足缩小产品体积。低压断路器 分断能力高，触头灭弧系统较为复杂。如采用双断 点系统，产品结构更为复杂，有一系列关键技术需 要解决。其中最主要的两个技术难点是没计可靠的 卡住机构，又不侵犯专利，以及两个触头闭合与断 开时同步性问题，ｔ：１．制造一Ｉ：艺要求高。为此对双断 点触头灭弧系统足不是低压断路器发展方向存在明 显分歧意见。随着现代设计技术不断发展与应用， 上述技术难点已经得到有效解决。作者认为作为高 性能ＭＣＣＢ产品双断点触头系统肯定是发展方向， 是单独点结构无法比拟的。它使塑壳断路器具有更
ａ００９．Ｊｇ
１９６ｌ～１９６６
１９７８
完成ＤＷｌ ５－２００、４００，６００系列 完成ＤＷｌ５一１０００～４０００系列 完成ＤＷｌ５Ｃ．１６００、２５００系列 完成ＤＷｌ６－６３０以满足接地保护需要 研制ＤＷｌ６－２０００～４０００，至此完成ＤＷｌ６全 系列产品试制 完成ＤＷｌ５ＨＨ．２０００～４０００ 完成ＤＷ４５．２０００、４０００、６３００系列 完成ＤＷ４５０．１６００、ＤＷ５０．１０００
与经济价值最高，在低压配电系统中地位最醺要的产 品。品种主要有万能式断路器、塑壳式断路器（配电 保护、电动机保护）、漏电断路器、小断路器、真空 断路器、直流快速断路器。一个制造Ｊ‘ＡＣＢ、ＭＣＣＢ 产品技术水平、产量、质量在行业中排名一定程度上 代表了企业在低压电器行业中地位，低压断路器产值 占低压电器总产值５０％以上。我国漏电电器和小型 断路器从２０世纪７０年代开始发展，小型断路器在我 国大量推广还是在２０世纪９０年代以后。 万能式断路器、塑壳断路器从２０世纪６０年代 初开始先后开发了三代产晶。低压真空断路器从２０ 世纪９０年代末开始研制，完成了ＤＫ５．６３０－－一２５００Ａ 系列真空断路器，已开始推广。但产品结构及工艺 性尚需进一步完善，产品性能有望进一步提高。直 流快速断路器自２０世纪８０年代末完成更新换代以 后，由于使用场合不多至今没有进行新一代产品开 发。本文重点分析万能式断路器、塑壳断路器与小 型断路器现状与发展动向。
带选择性保护小璎断路器专题
我国低压断路器现状与发展动向
何瑞华
（上海电器科学研究所，上海２０００６３）
１
引言
低压断路器是低压电器中结构最复杂，技术含量 时崎公司ＡＨ系列（船用）、西门子公司３ＷＥ系列， 从２０世纪９０年代开始，国外各大公司ＡＣＢ产品相 继进入中国市场。 按行业发展史正规划分ＡＣＢ丌发了二代产品， 第一代产品ＤＷｌ０，第二代产品ＤＷｌ５（自丰开发）， 引进ＭＥ、ＡＨ、３ＷＥ、ＡＥＳ。第三代产品ＤＷ４５（自 行开发），足我同低压电器发展历史上推广最成功， 可靠性与经济效益最好的产品。同期引进Ｍ、Ｆ、 ３ＷＮ６、ＡＥ—ＳＳ、ＭＡＧＮＵＭ、Ｍ．ｐａｃｔ等系列产品。 ＤＷｌ６系列为筛一代二次开发产品、ＤＷｌ５ＨＨ为第 二代二次开发产品，ＤＷ４５０为第一二代二次开发产品。 目前三代产品并存，第一代ＤＷｌ０淘汰南ＤＷｌ６ 替代。２００８年ＡＣＢ总量已超过６０万台。其中第三 代产品比例按台数占４５％，按产值占８０％。国内＝Ｅ 要生产食业：上海人民、常熟开关、浙江之江、天津 百利、长征九厂、上海精益、江苏凯帆、凯隆、浙江 开关厂、正泰、德力西、天ｌＦ等，生产企业超过１００ 家。ＡＣＢ产品技术分析：目前国内高端产品（第三 代及改进型）从技术水平看与围外产品差距不大。从 质量水半看：少数优秀企业产品质量与国外先进水平 接近，大部分企业产品质量尚有差距。从一Ｉ：艺水平看： 少数优秀食业已接近国外一般先进水平，大部分企业 仍有较大差距。ＡＣＢ产品市场状况分析：国内产品