我国低压断路器的概况和展望

摘要：在现代社会，无论是工业、农业、交通运输、国防、文教卫生、金融、商业、旅游服务和人民生活等领域都离不开电。

电的产生、输送、使用中，配电是一个极其重要的环节。

配电系统包括变压器和各种高低压电器设备，低压断路器则是一种使用量大面广的电器。

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）
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。

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）
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。

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。