智能型式斷路器選型

本文從以下幾個方面來分析智能型式斷路器：

1 、智能型式斷路器

　　低壓斷路器，從結(jié)構(gòu)、用途和所具備的功能來分，主要有式（又稱框架式）和塑料外殼式兩大類。還有一些特殊用途的斷路器，如真空斷路器等。

　　科技的不斷發(fā)展已將當(dāng)前微處理器和計算機技術(shù)用于低壓斷路器，一方面使低壓斷路器具有智能化功能，另一方面使低壓斷路器通過其具有的RS485標準通信接口與相應(yīng)的通信協(xié)議可組成主從結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)系統(tǒng)，使系統(tǒng)可實現(xiàn)遠距離的“四遙”功能。使式斷路器具有在線參數(shù)檢測、動作值可整定、故障記憶及可通信功能等。微處理器用于低壓斷路器，使斷路器的保護功能大大增強，帶微處理器的智能控制器的保護特性通過人機對話可方便地使用、調(diào)整，智能控制器還具有預(yù)報警特性和微機自診斷功能。智能型式斷路器可實時遠程監(jiān)控當(dāng)前運行狀態(tài)，反映當(dāng)前電網(wǎng)參數(shù)和運行參數(shù)

的遠程監(jiān)測等功能。

智能型式斷路器用作電氣設(shè)備或線路保護時，用戶選型時主要有以下4點考慮：

（1）選用斷路器的額定電流大于或等于線路或電氣設(shè)備的額定電流；

（2）選用斷路器的額定短路分斷能力（電流）大于或等于線路的預(yù)期（zui大）短路電流；

（3）選用斷路器的保護功能相對完善全面，能滿足其工作場合的要求；

（4）選用斷路器的外形尺寸相對較小，節(jié)省空間，便于在同一柜內(nèi)可安裝多臺斷路器。

2 、式斷路器電流等級分類

　　智能型式斷路器（以下簡稱式斷路器）電流等級分為殼架等級電流與額定電流。在設(shè)計文件中，常只標明斷路器的電流值，并不說明電流值的意義，給訂貨造成混亂。因此，要完整的選擇斷路器，清楚標明斷路器的各個電流參數(shù)是很有必要的[1]。

　　所謂殼架等級電流Inm，是指其外形尺寸相對幾個電流額定值都相同，殼架等級以相應(yīng)于這個系列斷路器電流額定值的zui大值，用A表示。在同一殼架等級中，寬度可隨極數(shù)而不同，表示一個系列斷路器特性的術(shù)語。而斷路器的額定電流In又稱斷路器脫扣器額定電流，對帶可調(diào)節(jié)式控制器的式斷路器則為控制器可長期通過的zui大電流值。在額定電流下為保證斷路器適用于其所處的工作場合，操作者根據(jù)實際需要在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)可進行必要的電流整定。

　　斷路器的整定電流（又稱脫扣器的電流整定值）是指：“脫扣器調(diào)整到動作的電流值”。它以Ir表示。Ir的意義為I/In，例如過載長延時整定到額定電流的0.4In、0.5In等，短路瞬時電流整定到額定電流的10In、12In等。在選擇式斷路器時以上參數(shù)是必須要了解清楚的，需根據(jù)實際情況在訂單中清楚標明。HSW系列式斷路器殼架等級額定電流及額定電流分類見表1。

３、式斷路器技術(shù)性能與技術(shù)數(shù)據(jù)

　　根據(jù)前面提到的第2條選用原則：選用斷路器的額定短路分斷能力（電流）大于或等于線路的預(yù)期（zui大）短路電流，所以正確的采用分斷指標來合理選擇斷路器，不僅能減少斷路器出現(xiàn)故障的可能性，還可以提高斷路器運行的可靠性。式斷路器額定分斷能力主要關(guān)鍵性技術(shù)指標有額定極限短路分斷能力Icu、額定運行短路分斷能力Ics、額定短時耐受電流Icw等技術(shù)指標，這3個指標通常是衡量斷路器*性的主要依據(jù)，指標數(shù)據(jù)的大小往往決定產(chǎn)品的選型，是否滿足其所處工作場合預(yù)期短路電流保護的要求。

　　額定極限短路分斷能力Icu是指按規(guī)定的試驗程序所規(guī)定的條件，不包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分斷能力。它的試驗程序是O t CO。O表示分斷操作；t表示兩個相繼操作之間的時間間隔，一般為3min；CO表示接通操作后立即分斷操作。

　　額定運行短路分斷能力Ics是指按規(guī)定的試驗程序所規(guī)定的條件，包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分斷能力，它通常要比額定極限短路分斷電流小。它的試驗程序是：O t CO t CO[2]。

　　短時耐受電流Icw是指在規(guī)定的試驗程序所規(guī)定的條件下，電路或在閉合位置上的斷路器在的短時間內(nèi)所能夠無損地承受的電流。它是考核在此的短時間內(nèi)，斷路器是否會脫扣（動作），在此嚴酷條件下，斷路器是否會因電動斥力和驟熱而遭受破壞。
　　式斷路器的短路電流參數(shù)Icu、Ics、Icw在選定斷路器時需考慮，選定斷路器型號和殼架等級額定電流Inm后就已確定，故訂貨時不需另外標明；HSW系列式斷路器在額定工作電壓下的分斷指標見表2。

從以上3個型號對照表可以分析出，HSW2系列分斷指標比其它2個型號的分斷指標要低，相應(yīng)地適用范圍要小些，HSW1與HSW6的分斷能力明顯要高出很多，而且HSW6（4000A與6300A）殼架的3個技術(shù)指標已實現(xiàn)性能一致，Icu=Ics=Icw，達到了當(dāng)前國內(nèi)外zui高性能水平。

４、智能控制器保護特性介紹與選擇應(yīng)用

　　新一代智能控制器不僅能提供基本的保護功能還能測量實時數(shù)據(jù)、系統(tǒng)參數(shù)計算、儲存數(shù)據(jù)、事件記錄、諧波監(jiān)測、波形捕捉、通信等功能，代表了當(dāng)今式斷路器上智能控制器的技術(shù)水平?？蔀殡娏ο到y(tǒng)、通信行業(yè)、冶金行業(yè)、工業(yè)建筑等提供更加完善的保護功能，更全面的測量功能，更強大的通信功能，更豐富的人機接口。

　　式斷路器保護特性包括：過載長延時保護、短路短延時保護、短路瞬時保護和接地故障保護等四段主要保護功能?，F(xiàn)其保護功能都集中在同一只控制器上，通過面板操作進行各種保護特性設(shè)定，式斷路器配套控制器型號現(xiàn)分為：L型、M型、H型、P型等，下面簡要介紹各自主要功能與特點。

　　L型智能控制器是采用編碼開關(guān)整定方式，具有過載長延時、短路短延時、短路瞬時、接地故障保護等四段保護特性，以及故障狀態(tài)顯示、負載電流光柱指示等功能。但無液晶屏幕顯示，功能等方面不及M型、H型、P型齊全，整定值為有級調(diào)整。配L型的式斷路器供用戶在要求不高的場合選用。M型智能控制器采用液晶屏幕顯示，可顯示當(dāng)前各相運行電流及接地電流，還可查詢顯示整定、試驗及故障的電流值和發(fā)生的時間；顯示當(dāng)前各線電壓；顯示控制器內(nèi)部工作環(huán)境溫度；遠端監(jiān)控和自診斷功能；利用面板5個按鈕可對控制器各種參數(shù)進行無級調(diào)整整定；可對式斷路器進行試驗脫扣與不脫扣功能測試；負載監(jiān)控功能；MCR接通分斷保護功能；熱記憶功能等。

　　配M型的式斷路器已可用于一般要求的場合。H型智能控制器除了M型控制器的所有功能外，同時具有RS485標準通信接口；通過通信接口模塊可組成主從結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）；由1～2個單元作為主站，若干斷路器或其他可通信元件作為從站，針對斷路器單元，系統(tǒng)可實現(xiàn)遠距離的“四遙”功能，即遙訊、遙調(diào)、遙控、遙測等；多種電網(wǎng)參數(shù)和運行參數(shù)的遠程監(jiān)測；斷路器可對當(dāng)前運行狀態(tài)的遠程監(jiān)視；各種保護限值參數(shù)的遠程調(diào)整和察看；可對斷路器的遠程遙控分、合操作控制等。系統(tǒng)適用于各種電站、發(fā)電廠用電、中小型變電所、工礦企業(yè)、樓宇等配電監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)和改造的場合。P型控制器除具有H型控制器功能外，同時具有ZSI區(qū)域選擇性聯(lián)鎖功能；頻率測量功能；功率因數(shù)測量；有功功率P測量；無功功率Q測量；諧波測量；波形捕捉、顯示與記憶功能?？刂破鞴δ芡晟疲p向通信，可幫助用戶分析系統(tǒng)當(dāng)前運行情況。HSW系列式斷路器可配智能控制器型號選配見表3。

５、 式斷路器外形尺寸

　　高性能、高可靠、多功能、小體積的式斷路器能為用戶節(jié)省空間和成本，也是式斷路器發(fā)展的一個趨勢。HSW各型號的外形尺寸見表4。

６、結(jié)語

　　通過對HSW型號各系列式斷路器的分析比較，為滿足不同用戶對其不同應(yīng)用場合實際需求，可將式斷路器分為型（HSW6）、較高型（HSW1）、經(jīng)濟實用型（HSW2）3個檔次。型（HSW6）不僅每個規(guī)格產(chǎn)品的體積在進一步減小，其高性能、智能化、小體積、高可靠性、選用綠色環(huán)保材料的設(shè)計已成為眾多設(shè)計人員及用戶選型時追逐的熱點。

美國AVO斷路器試驗儀DDA-3000

斷路器試驗儀DDA-3000特點

n 使用儀器可獲得DDA-1數(shù)據(jù)模式與控制系統(tǒng)

n zui高電流輸出：6000（DDA-6000）3000（DDA-3000）

n 數(shù)字信號處理（DPS）技術(shù)

n 可變的脈沖時間與控制點弧角輸出電流

n 適合NEMA AB-4 測試指導(dǎo)方針

斷路器試驗儀DDA-3000說明

合并的科技進步，DDA-3000 和 DDA-6000 模式系列明確地被設(shè)計測試低電壓量與高溫模式，磁性或高強度狀態(tài)的斷路器測試儀。該儀器*適應(yīng)NEMA AB-4測試指導(dǎo)方針。

測試執(zhí)行由模擬超載或故障條件。每個測試設(shè)置是由完整的測試系統(tǒng)提供可變的高電流輸出量。被設(shè)定的每個測試是一個提供一個變數(shù)，現(xiàn)在的輸出高整合的測試系統(tǒng)。本測試裝置安全有效的，地結(jié)合所有的控制電路與使用儀器必需的直接作用的斷路器。

*的變壓器和線路設(shè)計成尺寸非常緊湊高容量的測試裝置。*的數(shù)據(jù)控制，而且使用儀器提供的測試能力。應(yīng)用軟件

進入通用型應(yīng)用程序，測試儀將測試實質(zhì)上所有低電壓、情景模式與金屬包蓋、直接交流作用斷路器通過一般電氣。威斯汀豪斯、 聯(lián)邦太平洋 , Square D, Gould, ABB, ITE, 西門子與其他制造廠商。

DDA-3000模式的斷路器測試可定額的增加到3000安培，DDA-6000模式的斷路器測試可定額的增加到6000安培。高低不平和可靠的，MEGGER電路斷路器測試儀將會提供一年的免費故障操作。

本儀器也同樣可以用來做其他的高電流應(yīng)用，這樣當(dāng)做查證變壓器電流比率與執(zhí)行運轉(zhuǎn)熱度或主要的注射測試的高電壓斷路器與它們相關(guān)聯(lián)的保護繼電器。

所有的DDA-3000和DDA-6000模式測試儀有同樣的特征，使用儀器與操作特征。不同之處在詳細的說明書中，它們的單位大小、重量及zui大限額的輸出電流容量。

斷路器試驗儀DDA-3000特點與優(yōu)點

● 開始控制電路: *的數(shù)字式開始控制電路提供兩者脈沖與維持調(diào)節(jié)狀態(tài)模式的輸出持續(xù)時間。此儀器脈沖模式自動的脈沖輸出到任何程序脈沖持續(xù)時間。這時提供另外的測試性能為機電的與使用電晶體的高強度裝置。在短路脈沖持續(xù)時間之內(nèi)也同樣限定預(yù)熱的斷路器測試直到測試儀測試電流。

在被維持的模式中，輸出直到用手關(guān)掉輸出電壓或者，在定時測試時，在儀器測試運轉(zhuǎn)之內(nèi)，哪兩者停止計時器與電壓輸出。

● 零直流偏差： 代替一個電流接觸器設(shè)定的測試輸出消除的結(jié)束時間誤差并因此而確保。每次開始在零線路點的輸出電流波形時間。每次開始在零線路點的確保對稱輸出電流通過排除直流偏差在電流波形。因此，可重復(fù)的測試計算結(jié)果是確定與偶數(shù)有電流的真正短路為期，同樣那時操作測試的瞬間或短路時間延遲高強度原理。

SCRs 的數(shù)傳控制也允許單位在輸出- 現(xiàn)在的波形零轉(zhuǎn)線路點的 90 度里面在任何的點開始。 這將會為斷路器的操作*調(diào)查允許直流抵銷的企圖插入進波形之內(nèi)。

● 緊湊的結(jié)構(gòu)： 變壓器和電路在測試儀的設(shè)計改進中已經(jīng)達到真正的高容量，相對小的附件。

為了要增加可操作性, 全部都有四個旋轉(zhuǎn)輪腳;不管用何種方法很容易固定在測試場所。測試的緊湊大小組經(jīng)過狹窄的門允許容易的運動?？刂坪褪褂脙x器被放置，以便操作員能同時地觀察在測試下面的線路斷路器。

● 建筑: 為數(shù)年的無麻煩建造,可靠的操作,測試組包括高低不平的使用儀器，而且控制設(shè)計抵抗震動和時常發(fā)生運輸?shù)恼痼@。他們從不需要從附件被移動。

● 保護: 熔斷絲，線路斷路器而且超載給予保護的裝置被吸收。 開始輸出的 SCRs 被強迫-空氣冷卻，而且溫度感應(yīng)器提供來自過熱的保護。緊急的停止按鈕被提供到 de- 加強所有的輸入力量給被設(shè)定的測試。

●地面安全聯(lián)鎖裝置: 一個互鎖電路。 確保在測試的輸出之前的固定底盤對系統(tǒng)被連接土地的測試固定的能被激活。

● 附屬的出口: 接地故障保護,和 1.2個千伏安的能力 120 伏特出口被為附屬儀器的方便連接提供。 其他的電壓是可用到的為客戶安裝在出口的內(nèi)部。

斷路器試驗儀DDA-3000使用儀器及控制：

DDA-1模式: 數(shù)傳數(shù)據(jù)獲得使用儀器和控制系統(tǒng)被設(shè)計和在測試下面的斷路器的正確以計量器計量。

DDA-1模式使用zui近的技術(shù)的數(shù)傳信號（DSP），這種技術(shù)提供*的數(shù)字SCRs 的控制而且數(shù)位樣例輸出電流為高準確性測量。

數(shù)字電表： DDA-1 輸出電流數(shù)位與計算提供電流到斷路器內(nèi)測試。這個程序增加電表系統(tǒng)的性和提供zui后的彈性電流數(shù)值在顯示器上。舉例來說，當(dāng)被設(shè)定的測試正在釋放連續(xù)電流的時候,數(shù)字電表正在不斷地抽取樣品輸出波形而且能顯示電流的真實價值。

為測量短路持續(xù)電流，DDA-1模式能從軟件控制面板上選擇下列的方式計算輸出電流

1 對于任何輸出電流重要的與一半的周波相比較，DDA-1模式能計算準確的輸出電流脈沖。對于任何輸出電流小于與一半的周波相比較，準確量度是有故障的。

2. 對于任何電流脈沖，DDA-1模式能測量峰值電流與計算出其真有效值。當(dāng)測試不同的晶閘管高強度設(shè)備時，對于這種多倍電流計算也是很有用的。這種計算方式也允許測試裝置模擬相類似的電流計算方法，這種方法通常被用在不同的高強度設(shè)備中。

數(shù)字計時器：借助于數(shù)字信號處理技術(shù)，當(dāng)電流加上去且斷路器被測試開始時DDA-1模式的準確度是非常高的。

當(dāng)輸出電流開始輸出或設(shè)備在操作狀態(tài)下停止時，一個完整的晶閘電路開始計數(shù)。這一個電路將會適應(yīng)多種測試情況包括:

需要大電流時， PUlSAR 可以接到 EPOCH-20 和 EPOCH-Ⅱ 大電流輸出單元上去， MULTI-AMP 大電流接口模塊提供 PULSAR 和 EPOCH-20 或 EPOCH-Ⅱ 之間的控制接口，可為單相、三相或六相測試提供大電流，高電壓 / 大電流輸出。

斷路器試驗儀DDA-3000簡便設(shè)計：

PULSAR 體積小，重量輕，一個技師即可帶到工作現(xiàn)場，該單元裝在一個小巧的箱子里，在變電站和電廠使用時堅固耐用，用一套普通工具可將其改裝為適于試驗室和車間使用的實驗箱。 PUlSAR 易于安裝測試，*需要的電源可從一個標準的墻式插頭獲得。試驗中所有輸出均為高密度LED 顯示， PULSAR 還可自動改變輸出量程以縮短測量時間。

手動或計算機控制：

PULSAR 可手動操作，也可以與計算機和繼電器測試及分析軟件進行靜態(tài)、動態(tài)或瞬態(tài)的自動測試。

斷路器試驗儀DDA-3000儀器應(yīng)用

PUJLSAR 可以測試任何一種繼電器，從簡單的過流繼電器到復(fù)雜的需要移相的三相繼電器。下表列出了繼電器的 IEEE 設(shè)備號碼及測試時需配的電流和電壓放大器模塊數(shù)量。

● 齊備的三相測試系統(tǒng)：

PULSAR 可以組合提供齊備的三相可變電流、電壓、頻率、相角、直流電壓、直流電流、控制、計時和監(jiān)控功能。

● *的模塊設(shè)計：

PULSAR 模塊可以容易地插入和拔出以進行系統(tǒng)配置，需要一個或多個 PULSAR 單元時可隨意購買，這也使保修期內(nèi)模塊的更換更為迅捷。

● 簡單的手動控制

由于系統(tǒng)是有多通道輸出，通過堅排的增 / 減按鈕可以很容易的改變幅值，相角或頻率的設(shè)定。

● 全自動測試：

PULSAR 加上 PULSE MASTER 軟件，可自動地進行靜態(tài)和動態(tài)測試，通過 DFR 重放或 EMTP/ATP 模擬可進行瞬態(tài)測試。

● 靜態(tài)和動態(tài)測試能力，包括直流偏移：

無論通過前面板控制鍵手動操作還是通過計算機控制，均可測試任何繼電器。

● 瞬態(tài)測試

通過重放數(shù)字化記錄的故障或接 IEEE COMTRADE 標準 C37.111-1

991 要求的 ETMP（ 電磁瞬態(tài)程序 ） 仿真，可以完成交接試驗或故障查找。

● 連續(xù) LED 顯示

即使在計算機控制的情況下，大型高密度LED 始終顯示，操作者始終可以看到所有的輸出量，所有電流和電壓輸出量的幅值，相角和頻率都同時持續(xù)顯示。

● 自動量程轉(zhuǎn)換：

PULSAR 在負載情況下自動改變量程以縮短測量時間。

● 即時的錯誤指示：

當(dāng)輸出量的幅值，相角或波形錯誤時，會發(fā)出聲光報警信號。

● 寬頻帶：

電流、電壓輸出可包括二次、三次和五次諧波，在儀器的操作范圍內(nèi)任何需要的諧波均可得到。

● 生成用戶自定義的波形滿足特殊的測試要求：

用戶可用任何計算機生成方波、鋸形波、半波正弦波和解析正弦波，其中包括幅值的標值，不同相角下所選的諧波，按指數(shù)衰減的直流分量。

● 內(nèi)置 RS-232 接口：

該接口可與任何 IBM 或兼容機，甚至筆記本式 PC 機的標準通訊接口相連接。

● 測試高定值瞬動繼電器：

兩個或三個電流放大器模塊的輸出可并聯(lián)，從而將zui大電流提高到 60A （兩模塊）或 90A （三模塊）以測試高瞬動過流繼電器。測試高定值瞬動過電壓繼電器時，如果負載不接地，可將兩個電壓放大器模塊的輸出電壓合起來，把zui大電壓提高到 660V 。

斷路器試驗儀DDA-3000儀器規(guī)格

溫度范圍 ：工作： 0～ 50 ℃

貯藏： -25～ 70 ℃

濕度范圍 ： 0 o ～90%RH ，無冷凝

測式環(huán)境 ：為模擬zui惡劣的現(xiàn)場條件， PULSAR 根據(jù) MIL-STD-810 進行耐溫度，抗沖擊和振動

試驗。

外殼 ：

為便于現(xiàn)場使用， PULSAR 可裝在一個堅固的聚乙烯塑料密封外殼里。若用試驗室中，

PULSAR 可安裝在一個試驗室結(jié)構(gòu)中，該儀器具有控制面板和安裝在支架側(cè)面的便攜式提 手。為運輸過程中保護該單元，試驗室型單元配有一個帶收縮的運輸箱。 PULSAR 也可不用外殼而安裝在一個 19” 的標準機架上。

體積：

現(xiàn)場型外殼 帶蓋子 高×寬×深 508 × 558.8 × 317.5 ㎜

不帶蓋子 高×寬×深 508 × 558.8 × 260.4 ㎜

試驗室型外殼 高×寬×深 400 × 476.3 × 222.3 ㎜

重量：

重量隨系統(tǒng)中模塊的數(shù)量而變化，下面所列重量是一個*的三相測試系統(tǒng)的重量，包括計時器模塊、三個電流放大器模塊和三個電壓放大器模塊。

現(xiàn)場型外殼 帶蓋子 約 33.2 ㎏

現(xiàn)場型外殼 不帶蓋子 約 29.1 ㎏

試驗室型外殼 約 26.1 ㎏