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  1大電流電弧分斷技術(shù)

      隨著(zhù)電網(wǎng)容量不斷增加，對低壓斷路器分斷能力要求不斷提高，對低壓斷路器分斷性能提出了更高的要求。

      為了提高系統運行可靠性，新一代萬(wàn)能式斷路器一般均達到Icu=Ics=Icw，在提高Icu、Ics同時(shí)，重點(diǎn)提高Icw。新一代塑殼斷路器要求Icu=Ics，重點(diǎn)提高Ics。為了提高分斷性能，主要采取以下措施。

    （1） 采用雙斷點(diǎn)觸頭滅弧系統
        雙斷點(diǎn)觸頭滅弧系統過(guò)去在控制電器中應用較為普遍，其主要目的是縮小產(chǎn)品體積。低壓斷路器分斷能力高，觸頭滅弧系統較為復雜。如采用雙斷點(diǎn)系統，產(chǎn)品結構更為復雜，有一系列關(guān)鍵技術(shù)需要解決。其中最主要的兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)是設計可靠的卡住機構，又不侵犯專(zhuān)利，以及兩個(gè)觸頭閉合與斷開(kāi)時(shí)同步性問(wèn)題，且制造工藝要求高。為此對雙斷點(diǎn)觸頭滅弧系統是不是低壓斷路器發(fā)展方向存在明顯分歧意見(jiàn)。隨著(zhù)現代設計技術(shù)不斷發(fā)展與應用，上述技術(shù)難點(diǎn)已經(jīng)得到有效解決。作為高性能MCCB產(chǎn)品雙斷點(diǎn)觸頭系統肯定是發(fā)展方向，是單獨點(diǎn)結構無(wú)法比擬的。他使塑殼斷路器具有更好的限流性能，更高的分斷能力，較好實(shí)現了Icu= Ics。并為實(shí)現限流選擇性保護，以及擦黑年品小型化、高壽命、高可靠、環(huán)保等創(chuàng )造了更好條件。但是，作為經(jīng)濟型MCCB產(chǎn)品，考慮制造成本不宜采用雙斷點(diǎn)系統。因此，對新一代高性能MCCB如何合理構成系列產(chǎn)品是值得探討的問(wèn)題。傳統的系列型式高分斷型、較高分斷型、標準型、經(jīng)濟型結構型式基本相同，在新一代MCCB中可能是不適宜的。
        作為高性能ACB產(chǎn)品，雙斷點(diǎn)觸頭滅弧系統也四發(fā)展方向之一。它為ACB分斷性能進(jìn)一步提高，提供了更大的空間。為在極短時(shí)間內實(shí)現全電流選擇性保護創(chuàng )造了更好條件。但是，作為普通型（標準型）ACB產(chǎn)品也不宜采用雙斷點(diǎn)系統。

    （2）運用低壓電器現代設計與測試技術(shù)對觸頭滅弧系統進(jìn)行優(yōu)化設計，并采用氣吹等輔助手段使電弧快速、可靠進(jìn)入滅弧室。同時(shí)，有效控制游離氣體擴散途徑，避免相間、相對地飛弧，使飛弧距離控制在最小范圍。

  2過(guò)電流保護新技術(shù)
      低壓斷路器主要承擔低壓配電系統過(guò)電流保護以及其他各類(lèi)故障保護，目前性能基本滿(mǎn)足了系統故障保護要求。但是，就配電系統國電流保護看，目前保護方式是不完善的。主要存在以下問(wèn)題：

    （1） 目前選擇性保護一般局限于低壓斷路器斷延時(shí)電流以下范圍。當故障電流達到上級瞬動(dòng)電流時(shí)，容易造成上、下級斷路器同時(shí)跳閘，甚至越級跳閘。

    （2） 由于終端過(guò)電流保護用小斷路器目前均為限流順動(dòng)型，所以終端配電系統基本沒(méi)有選擇性保護。

    （3） 目前系統短路時(shí)選擇性保護通過(guò)短延時(shí)實(shí)現，短延時(shí)時(shí)間一般為0.2～0.4s。對三級供電系統，主開(kāi)關(guān)短延時(shí)時(shí)間可達0.6～1s，秒甚至更大。所以，目前低壓配電系統實(shí)現選擇性保護時(shí)間較長(cháng)，對低壓電器、成套裝置及系統動(dòng)、熱穩定要求高。

  （4） 配電系統運行可靠性難以保證


    新一帶低壓斷路器采用過(guò)電流保護新技術(shù)達到的目標要求主要包括兩方面內容：

    實(shí)現低壓配電系統全范圍、全電流選擇性保護。

    在極短時(shí)間內實(shí)現選擇性保護，整個(gè)選擇性保護時(shí)間從原來(lái)1～1.2s縮短至0.2～0.5s。

    為實(shí)現上述目標，新一代低壓斷路器應達到以下要求：

    新一代ACB實(shí)現全電流范圍選擇性保護。

    新一代MCCB應具有限流選擇性保護功能。

    開(kāi)發(fā)具有短延時(shí)保護功能MCB。

    新一代ACB、MCCB均應采用區域選擇性保護技術(shù)。

    過(guò)電流保護新技術(shù)采用后達到的主要效果如下：

    從根本上避免低壓配電系統越級跳閘和故障斷路器正常分斷后，上級斷路器同時(shí)分閘。使配電系統短路故障限制在最小范圍，大大提高配電系統供電可靠性。

    大大縮短實(shí)現選擇性保護時(shí)間，降低電器設備動(dòng)、熱穩定要求，有利于節材、節能和產(chǎn)品小型化。

      本項技術(shù)研究與推廣是低壓電力系統保護與可靠運行的一次重大飛躍，具有很好經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，值得引起電器行業(yè)和電力行業(yè)關(guān)注。

        3可通信與綜合智能化技術(shù)
        為了提高低壓配電與控制系統運行可靠性以及自動(dòng)化程度，實(shí)現系統網(wǎng)絡(luò )化是發(fā)展的必然方向。一旦系統實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化，低壓電器必須具有雙向通信功能，經(jīng)通信適配器能與各種現場(chǎng)總線(xiàn)系統連接。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與應用，使配電系統通信網(wǎng)絡(luò )變得更簡(jiǎn)潔、更高校。

      配電系統實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化，低壓斷路器實(shí)現可通信后，將使斷路器智能化功能得以充分發(fā)揮，并促進(jìn)智能化斷路器發(fā)展情況看，將保護、測量、故障預警、自診斷、見(jiàn)空、能量管理等功能集中于一體。

        4低壓斷路器小型化與模塊化技術(shù) 
        產(chǎn)品小型化既是低壓電器技術(shù)水平的體現，也是成套設備及系統小型化的需要。對推進(jìn)電器產(chǎn)品節材、節能具有重要意義。低壓斷路器小型化主要借助于新技術(shù)、新工藝應用以及產(chǎn)品結構上創(chuàng )新，新一代產(chǎn)品與第三代產(chǎn)品相比，體積平均縮小20%～50%。

        低壓斷路器模塊化水平也是低壓電器設計與制造能力體現，是實(shí)現低壓電器多功能、提高產(chǎn)品使用與維護性能的需要。低壓斷路器零部件、附件模塊化水平一定程度上反映了一個(gè)國家低壓電器研究與制造水平。斷路器模塊化水平包括：功能附件模塊種類(lèi)、標準化程度、制造工藝性、維護方便性以及模塊小型化等。

        5低壓斷路器可靠性與環(huán)抱技術(shù)
        提高斷路器可靠性以及環(huán)保技術(shù)的應用是新一代低壓斷路器研發(fā)工作的主要任務(wù)之一。低壓斷路器可靠性是低壓配電系統運行可靠性的必要條件。主要包括以下內容：

       （1） 動(dòng)作可靠性：包括低壓斷路器操作可靠性和系統發(fā)生故障時(shí)保護可靠性。通過(guò)操作機構運動(dòng)與受力仿真分析研究、優(yōu)化零部件設計，能有效提高低壓斷路器機械壽命與操作可靠性。
通過(guò)智能控制器可靠性分析研究，以確保斷路器接受故障信號后動(dòng)作可靠性以及動(dòng)作特性一致性等。

       （2） 分斷可靠性：運用現代測試技術(shù)分析斷路器分斷過(guò)程電弧運動(dòng)與熄滅過(guò)程，通過(guò)優(yōu)化設計使斷路器熄弧性能與可靠性：包括氣候環(huán)境變化如高、低溫下動(dòng)作可靠性，電磁環(huán)境變化即EMC性能全面符合標準要求。

       （3） 承受環(huán)境變化可靠性：包括氣候環(huán)境變化如高、低溫下動(dòng)作可靠性，電磁環(huán)境變化即EMC性能應全面符合標準要求。

       （4） 內外部附件工作可靠性是目前低壓斷路器運行可靠性存在的主要問(wèn)題，也是新一代產(chǎn)品和其他新產(chǎn)品研發(fā)時(shí)急需解決的問(wèn)題。

        附件可靠性，包括附件自身工作可靠性與整機配合可靠性以及附件之間的協(xié)調性等。

        低壓斷路器環(huán)保技術(shù)，包括產(chǎn)品制造過(guò)程，投入系統后運行過(guò)程不污染環(huán)境，產(chǎn)品壽命終了時(shí)便于回取等。