我国低压断路器发展涉及的关键技术简析

　1、大电流电弧分断技术

　　随着电网容量不断增加，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Icu=Ics=Icw，在提高Icu、Ics同时，重点提高Icw。新一代塑壳断路器要求Icu=Ics，重点提高Ics。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，其主要目的是缩小产品体积。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设计可靠的卡住机构，又不侵犯专利，以及两个触头闭合与断开时同步性问题，且制造工艺要求高。为此对双断点触头灭弧系统是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。他使塑壳断路器具有更好的限流性能，更高的分断能力，较好实现了 Icu= Ics。并为实现限流选择性保护，以及擦黑年品小型化、高寿命、高可靠、环保等创造了更好条件。但是，作为经济型MCCB产品，考虑制造成本不宜采用双断点系统。因此，对新一代高性能MCCB如何合理构成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、经济型结构型式基本相同，在新一代MCCB中可能是不适宜的。

　　作为高性能ACB产品，双断点触头灭弧系统也四发展方向之一。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。
　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，目前性能基本满足了系统故障保护要求。但是，就配电系统国电流保护看，目前保护方式是不完善的。主要存在以下问题：

　　(1) 目前选择性保护一般局限于低压断路器断延时电流以下范围。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目前均为限流顺动型，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，短延时时间一般为0.2～0.4s。对三级供电系统，主开关短延时时间可达0.6～1s，秒甚至更大。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) 配电系统运行可靠性难以保证

　　新一带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：

　　实现低压配电系统全范围、全电流选择性保护。

　　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1～1.2s缩短至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：

　　新一代ACB实现全电流范围选择性保护。

　　新一代MCCB应具有限流选择性保护功能。

　　开发具有短延时保护功能MCB。

　　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：

　　从根本上避免低压配电系统越级跳闸和故障断路器正常分断后，上级断路器同时分闸。使配电系统短路故障限制在最小范围，大大提高配电系统供电可靠性。

　　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。