小型斷路器的發展與應用

1 斷路器的分類和發展

世界上最早的斷路器產生于1885年，它是一種刀開頭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，由于電子元件的興起，又產生了電子脫扣器，到了今天，由于單片機的普及又有了智能型斷路器的問世。

1、1斷路器的分類

小型低壓斷路器，從它的結構、用途所具有的功能來分，可分為萬能式(又稱框架式，國際上通稱ACB)們塑料外殼式(國際上通稱MCCS，NICB小型)兩大類，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、停止電動機;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，斷路器又分為四種類型：

配電保護型-保護電源和電氣線路(電線、電纜)和設備;電動機保護型——專作電動機的不頻繁起動，運行中分斷，以及在電動機發生過載、短路和欠電壓時的保護;

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;

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。

1.2小型斷路器的發展

我國小型低壓斷路器經歷了四代發展過程：

50年代，我國首次研制投產的是仿蘇(A310O)的DZI系列產品(40年代中期水平)。60年代末期，針對DZI體積過大、短路分斷能力偏小等缺陷，對它進行了技術改進，形成了我國自行設計的第一代產品DZI0系列。60～70年代，小規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，它們的短路分斷能力分別為1～3kA。

60年代后期，我國第一臺電流動作型電子式漏電保安器誕生(主開關是DZS一20斷路器)。我國首臺電流動作型電磁式漏電斷路器的型號是DZS—20L(主開關仍是DZS—20斷路器)。70年代中后期，全國聯合設計的新型(DZ15L—40xDZ15L—63)電流動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，漏電動作電流有30mA、50mA、75mA和100mA，是快速型(漏電動作時間≤0.1s)，斷路器的短路分斷能力為380V3hA和5kA。進入80年代就有DZL16、DZL18、DZL118。DZ12L、DZL33、DZL38和DZ10L等，大部分是電流動作型電子(集成電路)式漏電斷路器(帶過載、短路保護和不帶過載、短路保護)，80年代初，又開發了第二代的DZ20系列。與此同時，分別從美國西屋公司、日本寺崎電氣公司引進具有80年代初技術水平，生產了H系列和TO、TG、TL等系列。

80年代中期，又引進德國F&G公司的技術，生產了FIN型(不帶過載、短路保護)(In有25A、40A、63A，I△n有30mA、100mA、300mA和500mA)和FI/LS(帶過載、短路保護)(In有2A、4A、6A、10A、20A、25A、32A等，I△n有30mA、50mA、100mA和300mA)的漏電斷路器。

進入90年代，引進國外先進技術，開發生產了VigiC45EIE(電子式)、VigiC45ELM(電磁式)。ViglNC100等漏電斷路器，漏電動作電流I△n30mA，快速型(VigiNC100，IQ。有30mA、300mA和500mA幾種，快速動作型)。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準

無論是萬能式(ACB)或塑料外殼式斷路器(MCCB和一些MCB)現在都具備各種內、外部附件(又稱附屬裝置)，以增加斷路器的功能。

2.1內部附件

輔助觸點(輔助開關)——根據控制電磁鐵和其他輔助回路電器的合、分需要而設置，目前較多的是采用發熱電流(Ith)3A和6A的微動開關組成。

報警觸點(報警開關)——反映斷路器因線路故障(過載、短路)跳閘而接通聲、光報警，它的發熱電流較小，一般小于3A或更低。

分勵脫扣器——作遠距離操作，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，對線路或電動機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

外部轉動手柄——適合于斷路器在開關柜或抽屜柜門板上合、分斷路器，可以起聯鎖作用，成套電器裝置只有斷電才能開門。

電動操作機構一用電磁鐵或電動機等構成，代替手動合閘(ON)或分問(OFF)斷路器，可遠距離控制。機械聯鎖、自身閉鎖。

2.3小型斷路器標準

國內開發、研制和應用的小型斷路器MCB保護型斷路器，符合GB1963(等效采用IEC898)家用和類似家用場所過電流保護斷路器》標準。而剩余電流保護型斷路器(漏電斷路器)應符合GB6829、GB16917IEC100)、EC755標準。

3 小型斷路器應用

小型斷路(以下簡稱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電器。MCB雖然

是一種終端電器，但其應用量大而且面廣，若選用了不合適的MCB，由其造成的損失是不可忽視的。

3.1額定分斷選擇

MCB的額定分斷能力是在保證斷路器不受任何損壞的前提下，能分斷的最大短路電流值。現在市場上

見到的MCB，根據各制造廠商提供的有關技術資料和設計手冊，一般有各.skA、6hA、10hA等幾種額定分斷能力。我們在選用MCB時，應當像選用MCCB(塑殼斷路器)、ACB(框架式斷路器)一樣，計算在該使用場合的最大短路容量，再選擇MCB。如果MCB的額定分斷能力小平被保護范圍內的短路故障電流，則在發

生故障時，不但不能分斷故障線路，還會因MCB的分斷能力過小而引起MCB的爆炸，危及人身和其它電氣設備線路的安全運行。

低壓配電線路的短路電流與該供電線路的導線截面、導線敷設方式、短路點與電源距離長短、配電變壓器的容量大小、阻抗百分比等電氣參數有關。一般工業與民用建筑配電變壓器低壓側電壓多為0.23/0.4kV，變壓器容量大多為1600kVA及以下，低壓側線路的短路電流隨配電容量增大而增大。對于不同容量的配電變壓器，低壓饋線端短路電流是不同的。一般來說，對于民用住宅、小型商場及公共建筑，由于當地供電部門采用高壓深入符合中。動的配電網絡結線，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行方式的低壓電網供電，用電設備距供電電源距離較遠(大干250米)，選用4.skV及以上分斷能力的MCB即可。對于專供或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，應選用6hA及以上額定分斷能力的MCB。而對于如變配電站(站內使用的照明、動力電源直接取自于低壓總母排)以及大容量車間變配電站(供車間用電設備)等供電距離較短的類似場合，則必須選用10kA及以上分斷能力的MCB，具體設計時還必須進行校驗。此外，特別要注意的三點是：

3.1.1隨著現代建筑物中配變容量的增大，大容量母線槽的使用以及用電設備與電源問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字樓、辦公樓、賓館及大型商場等公共建筑，這類場合使用的MCB，在設計時應加以注意。

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