CW1-4000/4000

?

“

十二五

”

期间，随着智能电网建设的推进以及低压电器生产技术的不断发展，以智能化、模块化、可通信为主要特征的新一代低压电器将成为市场主流产品。**代产品将于

2010

年退出市场，第二代产品将成为低端产品，第三代产品和部分第二代产品将成为中端产品。

2011

年至

2015

年，智能电网将在输电、变电、配电、通信等七大方面进入全面建设阶段，在智能电网建设方面的投资总额将接近

2

万亿元。

2011

年初，国务院决定实施新一轮农村电网改造升级工程。新一轮的农村电网改造工程将给低压电器行业带来重要的发展机遇期。从各项经济政策和机构分析预测来看，未来几年内电力系统基础建设将继续保持较大投资规模，因此低压电器行业也将处于平稳发展阶段，但国内、国际市场竞争趋于激烈。

随着智能电网在国内外引起的研究热点，低压电器的

“

智能化

”

和

“

可通信

”

*终将向智能电网方向发展，形成智能电网的低压用户端产业。智能电网的目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全，智能电网的低压用户端同样具有可靠、安全、经济、高效等特点，要打造智能电网离不开作为电网基础的低压配电系统与

低压电器

元件的智能化和可通信，其起到控制与保护作用的核心器件包括万能式断路器、塑壳断路器等，这些器件的智能化和可通信自然成了低压电器产业发展的趋势。

鉴于国际知名公司在我国扩张速度的加快，及对华策略的调整、新一轮资产重组和资源整合等，将对我国低压电器行业的产业结构调整和未来发展产生不容低估的影响。随着智能电网的兴起，我国低压断路器公司生产的高档、中高档低压电器将朝智能电网的方向靠拢，将逐步形成智能电网的低压端产业，成为低压电器产业新的增长点。

?

?

工作原理

断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、

脱扣器

、外壳等构成。

当短路时，大电流（一般

10

至

12

倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短）。

有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。

断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断

1500V

，电流为

1500-2000A

的电弧，这些电弧可拉长至

2m

仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。

吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。

低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。

低压断路器具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。

低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电。

[1]

?

断路器主要特性

断路器的特性主要有：额定电压

Ue

；额定电流

In

；过载保护（

Ir

或

Irth

）和短路保护（

Im

）的脱扣电流整定范围；额定短路分断电流（工业用断路器

Icu

；家用断路器

Icn

）等。

额定工作电压（

Ue

）：这是断路器在正常（不间断的）的情况下工作的电压。

额定电流（

In

）：这是配有专门的过电流脱扣继电器的断路器在制造厂家规定的环境温度下所能无限承受的*大电流值，不会超过电流承受部件规定的温度限值。

短路继电器脱扣电流整定值（

Im

）：短路脱扣继电器（瞬时或短延时）用于高故障电流值出现时，使断路器快速跳闸，其跳闸*限

Im

。

额定短路分断能力（

Icu

或

Icn

）：断路器的额定短路分断电流是断路器能够分断而不被损害的*高（预期的）电流值。标准中提供的电流值为故障电流交流分量的均方根值，计算标准值时直流暂态分量（总在*坏的情况短路下出现）假定为零。工业用断路器额定值（

Icu

）和家用断路器额定值（

Icn

）通常以

kA

均方根值的形式给出。

短路分断能力（

Ics

）：断路器的额定分断能力分为额定*限短路分断能力和额定运行短路分断能力两种。国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》（

GB14048.2―94

）对断路器额定*限短路分断能力和额定运行短路分断能力作了如下的解释：

1

、断路器的额定*限短路分断能力：按规定的实验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力；

2

、断路器的额定运行短路分断能力：按规定的实验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力；

3

、额定*限短路分断能力的试验程序为

O―t―CO

。

其具体试验是：把线路的电流调整到预期的短路电流值（例如

380V

，

50kA

），而试验按钮未合，被试断路器处于合闸位置，按下试验按钮，断路器通过

50kA

短路电流，断路器立即开断（

open

简称

O

），断路器应完好，且能再合闸。

t

为间歇时间，一般为

3min

，此时线路仍处于热备状态，断路器再进行一次接通（

close

简称

C

）和紧接着的开断（

O

），（接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性）。此程序即为

CO

。断路器能完全分断，则其*限短路分断能力合格。

4

、断路器的额定运行短路分断能力（

Icn

）的试验程序为

O―t―CO―t―CO

。它比

Icn

的试验程序多了一次

CO

，经过试验，断路器能完全分断、熄灭电弧，就认定它的额定运行短路分断能力合格。

因此，可以看出，额定*限短路分断能力

Icn

指的是低压断路器在分断了断路器出线端*大三相短路电流后还可再正常运行并再分断这一短路电流一次，至于以后是否能正常接通及分断，断路器不予以保证；而额定运行短路分断能力

Ics

指的是断路器在其出线端*大三相短路电流发生时可多次正常分断。

IEC947―2

《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准规定：

A

类断路器（指仅有过载长延时、短路瞬动的断路器）的

Ics

可以是

25%

、

50%

、

75%

和

****

。

B

类断路器（有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护的断路器）的

Ics

可以是

Ics

的

50%

、

75%

和

****

。因此可以看出，额定运行短路分断能力是一种比额定*限短路分断电流小的分断电流值。

一般来说，具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段保护功能的断路器，能实现选择性保护，大多数主干线（包括变压器的出线端）都采用它作主保护开关。不具备短路短延时功能的断路器（仅有过载长延时和短路瞬动二段保护），不能作选择性保护，它们只能使用于支路。

IEC92

《船舶电气》指出：具有三段保护的断路器，偏重于它的运行短路分断能力值，而使用于分支线路的断路器，应确保它有足够的*限短路分断能力值。

无论是哪种断路器，虽然都具备

Icu

和

Ics

这两个重要的技术指标。但是，作为支线上使用的断路器，可以仅满足额定*限短路分断能力即可。较普遍的偏颇是宁取大，不取正合适，认为取大保险。但取得过大，会造成不必要的浪费（同类型断路器，其

H

型

―

高分断型，比

S

型

―

普通型的价格要贵

1.3

倍～

1.8

倍）。因此支线上的断路器没有必要一味追求它的运行短路分断能力指标。而对于干线上使用的断路器，不仅要满足额定*限短路分断能力的要求，同时也应该满足额定运行短路分断能力的要求，如果仅以额定*限短路分断能力

Icu

来衡量其分断能力合格与否，将会给用户带来不安全的隐患。

断路器是一种基本的

低压电器

，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，有保护线路和电源的能力。

主要技术指标是额定电压、额定电流。断路器根据不同的应用具有不同的功能，品种、规格很多，具体的技术指标也很多。

断路器自由脱扣：断路器在合闸过程中的任何时刻，若是保护动作接通跳闸回路，断路器完全能可靠地断开，这就叫自由脱扣。带有自由脱扣的断路器，可以保证断路器合闸短路故障时，能迅速断开，可以避免扩大事故的范围。

?

主要分类

按*数分：有单*、二*、三*和四*等；

按安装方式分：有插入式、固定式和抽屉式等。

产品介绍

A9/EC65

小型断路器：照明配电电路、短路及过载保护。

A9LE/EPNLE

漏电断路器：的接地系统中，短路过载及漏电保护。断路器正常操作故障保护使断路器处于分断位置时相线，中性线都处在断开状态，避免中性线故障时带电。在进行接通和分断操作时，中性线接通优先，分断滞后。具有短路限流功能，额定短路分断能力高。具有过载保护短路漏电及电压保护装置，保护功能齐全，接线方便可靠。

?

过欠压脱扣器：全自动过欠压延时保护器是根据市场需要研发的新一代产品。该保护器设计合理，并采用进口元器件和国内**元器件组装，产品能在高压冲击和欠压情况下迅速可靠的切换电源，保护家用电器。当电压恢复正常值，经延时后能自动接通电路、恢复供电，能有效保护电器在电源瞬间通电的冲击。所有功能全部自动化，无需专人操作，选用双色发光二级管指示，安全快捷。

EC100

小型断路器：工业配电系统，短路及过载保护。额定电流

63A-12**

，额定短路分断能力高，具有短路限流结构。保护功能齐全，具有过载及短路保护装置，接线安全可靠，采用

“

框式

”

接线结构，功能扩展简便，安全可靠。可配多种附件：漏电脱扣器、辅助触头、报警触头、分励脱扣器、欠压脱扣器、汇流排。

EPD

电涌保护器：

EPD

插拔式采用与固定式电涌保护相同的工作原理和选择准则。对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过电压的电涌进行保护。

EIC1

交流接触器：主要用于交流

50Hz

或

60Hz

额定电压至

660V

及以下，供远距离接通和分断电路之用，并可与相应规格的热继电器或电子保护器组合成电磁式或机电一体化的电动机起动器。

ENS

塑壳断路器：塑料外壳式断路器是综合采用国际先进技术设计开发的新型断路器之一。用来分该断路器额定绝缘电压

800V

，适用于交流

50Hz

和

60Hz

，额定工作电压至

690V

，额定工作电流从

6A

至

1250A

的配电网络电路中，用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、短路、欠电压等故障的损坏，同时也能作为电动机的不频繁起动及过载短路欠电压保护。该断路器具有体积小、分断高、飞弧短（或无飞弧）等特点，是用户使用的理想产品。断路器垂直安装（即竖装），亦可水平安装（横装）。

ENSLE

塑壳漏电断路器：用来对人提供间接接触保护，也可以防止因设备绝缘损坏，产生接地故障电流而引起的火灾危险，并可用分配电能和保护线及电源设备的过载的短路，还可以作为线路的不频繁转换和电动机不频繁启动之用，常规的带剩余电流保护断路器的漏电保护模块工作电源取样为二相，本系列断路器为三相，若缺一任一相，断路器漏电保护模块仍能正常工作，额定剩余动作电流及*大断开时间根据实际情况现场可调。

EGL-125

隔离开关：隔离开关是高压开关电器中使用*多的一种电器，是在电路中起隔离作用的。它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对

变电所

、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有

负荷电流

的情况下分、合电路。

EGL-125-4000A

适用于两条低压电路切换或者两个负载设备的转换或安全隔离等。

EATS3

双电源转换开关：用两路电源来保证供电的可靠性，一种产品在两路电源之间进行可靠切换。该产品具有自投自复和自投不自复两种切换功能。此款为手动转换开关。设计新颖，安全可靠、自动化程度高、使用范围广。

EW45

万能式智能断路器：主要用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、短路、欠电压、单相接地等故障的危害，该断路器具有多种智能保护功能，可做选择性保护，且动作精确，避免不必要的停电，提高供电可靠性和安全性。

[1]

?

?

（一）操动失灵

操动失灵表现为断路器拖动或误动。由于高压断路器*基本、*重要的功能是正确动作并迅速切除

电网

故障。若断路器发生拖动或误动，将对电网构成严重威胁，主要是：

①

扩大事故影响范围，可能使本来只有一个回路故障扩大为整个

母线

，甚至全所、全厂停电；

②

如果延长了故障切除时间，将要影响系统的运行稳定和加重被控制设备的损坏程度；

③

造成非全相运行。其结果往往导致

电网保护

不正常动作和产生振荡现象，容易扩大为系统事故或大面积停电事故。

导致操动失灵的主要原因有：

（

1

）操动机构缺陷；

（

2

）断路器本体机械缺陷；

（

3

）操作（控制）电源缺陷。

（二）绝缘事故

断路器绝缘事故，可分为内绝缘事故与外绝缘事故。内绝缘事故造成的危害，通常比外绝缘更大。

1

、内绝缘事故

内绝缘事故主要有套管和电流互感器事故，其原因主要是进水受潮；其次是油质劣化和油量不足。

2

、外绝缘事故

外绝缘事故主要是由于污闪和雷击引起断路器闪络、爆炸事故。污闪的原因主要是瓷瓶泄漏距离校小，不适于污秽地区使用；其次是断路器渗油、漏油，使其瓷裙上容易积聚污秽而引起闪络。

（三）开断、关合性能事故

开断、关合任务是对断路器*严酷的考验。绝大多数开断、关合事故的主要原因是由于断路器有明显的机械缺陷，其次是缺油或油质不符要求。也有是由于断路器断流能力不足。但前者较多，因为有相当数量的事故发生于分、合小容量，甚至是分、合

负荷电流

。

（四）导电性能不良事故

现场事故统计资料分析表明，导电性能不良故障主要是由机械缺陷引起的。其中有：

①

接触不良。包括接触面不清洁，接触大小及接触压力不足；

②

脱落、卡阻。如铜钨触头脱落等；

③

接触处螺钉松动；

④

软连接折断等。

（一）制造质量不良

制造质量不良主要包括设计性能、零件加工和装配不良三个方面。

1

、设计性能不良

断路器在运行中发生的事故，有相当部分是产品原设计性能不良。国产液压机构与弹簧机构在运行中暴露的操动失灵问题较多就是一个*好的例子。据了解，这些液压机构和弹簧机构，多数问题是在大量投入运行后才逐步暴露的。如一些户外产品进水的问题，就是说明设计缺陷的*好例子。因为有些户外产品在研制时并未进行过防雨性试验，因而在恶劣的气候条件下暴露了进水的问题。

2

、零件质量不良

零件质量不良，是造成断路器运行事故的一个重要原因。据现场统计，造成出厂产品不合格的因素、零件质量不良占较大比例。在运行中，因绝缘筒螺丝脱落、灭弧片击穿、弹簧失效、密封圈缺陷等原因引起的事故虽皆有发生，但比较集中的几个方面：（

1

）瓷瓶强度不够。（

2

）铸件不合格。（

3

）套管绝缘劣化快。　（

4

）密封圈质量差。（

5

）二次元件性能差。

3

、装配质量差

装配质量差，是导致制造质量差的原因之一。主要有：（

1

）错装、漏装。（

2

）螺纹未拧紧、开口销未打开。（

3

）内部严重不清洁。

（二）使用不当

产品能否正常运行，除了产品本身性能外，还取决于用户的使用水平。运行中使用不当的主要表现有如下两个方面：

1

、安装、调整不当

安装、调整是否正确，是影响产品能否正常运行的基本因素之一。有不少运行事故，是由于产品未严格按制造厂规定装配、调整，就投入运行。一般有三种情况：（

1

）辅助开关调整不当。（

2

）螺丝未拧紧，开口销未打开。（

3

）密封圈放置不当。

2

．运行维护不当及误操作

运行维护不当，是造成运行事故的又一个重要原因。常见的有三方面：（

1

）油断路器缺油。（

2

）绝缘不良。（

3

）机械维护不良。

?

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