鄒議低壓電器的幾個(gè)亟待解決的問題

摘要：文章討論我國低壓電器品種、規(guī)格及性能方面存在的難以滿足實(shí)際工程技術(shù)要求的若干問題、并提出進(jìn)行改進(jìn)與開發(fā)的建議

關(guān)鍵詞：低壓電器隔離進(jìn)線方向斷相保護(hù)安全開關(guān)

一、概述

由于我國低壓電器品種、規(guī)格及性能方面的欠缺與不敷應(yīng)用、現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的不盡完善、以及用戶的使用偏差，多種低壓電器的實(shí)際工程應(yīng)用中存在一些不合理的、甚至錯(cuò)誤的用法，導(dǎo)致運(yùn)行維護(hù)困難、故障增多，或留下長期的安全隱患。本文僅對幾個(gè)具有普遍性的問題做初步討論，希望引起電器制造廠家及用戶的共同關(guān)注。

二、低壓隔離電器規(guī)格不全

自60年代至今，我國主要隔離器(如HD11)及刀開關(guān)(如HD13)系列產(chǎn)品最大規(guī)格僅為額定電流1500A。囿于早期國產(chǎn)保護(hù)電器的斷流容量水平，我國設(shè)計(jì)規(guī)范曾長期限制中/低壓配電變壓器容量為1000KVA(額定電流1440A)以內(nèi)，隔離電器水平可滿足其需要。近年來隨著保護(hù)電器產(chǎn)品的長足進(jìn)步及斷流能力的提高，工業(yè)及民用電網(wǎng)中都較普遍地使用了單臺容量為1250～2500KVA(0.4KV側(cè)額定電流1800～3600A)的配電變壓器。現(xiàn)有低壓隔離電器已不能滿足要求。于是低壓側(cè)總電源進(jìn)線屏及分段母線聯(lián)絡(luò)屏的隔離電器普遍地采用了每相以一臺3極或2極電器替代的方案(例如每相以一臺3極或2極HD13刀開關(guān)替代一臺三相大規(guī)格刀開關(guān))。這種用法的主要弊病有二：(1)刀開關(guān)分相操作、增加了因誤操作導(dǎo)致斷相運(yùn)行之類故障的機(jī)率。故設(shè)計(jì)規(guī)范〔1.2〕提出：“隔離電器宜采用同時(shí)斷開電源所有極的開關(guān)”；(2)使低壓配電屏龐大笨重，例如利用PGL屏框架制造的這種進(jìn)線屏或聯(lián)絡(luò)屏，單屏寬度達(dá)1200～1600mm。

近年來，有的廠家推出了引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的Q系列(QP、QA)具有滾動(dòng)觸頭的隔離開關(guān)，約定發(fā)熱電流最大為3150A。但對于工業(yè)負(fù)載中常見的AC－22及AC－23使用類別，其額定電流將降低約1/2。故除產(chǎn)品尺寸縮小，機(jī)械壽命有所提高外，與國產(chǎn)HD系列刀開關(guān)相比，額定電流并無實(shí)質(zhì)性的顯著提高，并未根本解決問題。因此，亟待開發(fā)大容量國產(chǎn)隔離電器開關(guān)產(chǎn)品。

三、國產(chǎn)四極電器品種亟待開發(fā)

近年來，出于對運(yùn)行和檢修安全的考慮以及與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌的要求，新修訂的設(shè)計(jì)規(guī)范〔1.2〕較明確地規(guī)定了在許多應(yīng)用條件下應(yīng)采用四極低壓電器(即斷開相線與N線的電器)。但是，當(dāng)前最常用的國產(chǎn)低壓電器主導(dǎo)產(chǎn)品幾乎都是三極電器，例如，隔離電器的HD系列及引進(jìn)生產(chǎn)的QP、QA系列；斷路器中的DW15、DZ20系列及引進(jìn)生產(chǎn)的AH、AE、TO、TG系列；CJ20系列接觸器等等常用低壓電器均為三極電器。故凡需四極電器的地方，目前都不得不采用其它品牌的國外產(chǎn)品或引進(jìn)產(chǎn)品，或不得不與制造廠家協(xié)商特殊制造。可見開發(fā)國產(chǎn)四極低壓電器系列產(chǎn)品已是當(dāng)務(wù)之急。

四、低壓斷路器進(jìn)線方向與斷流容量問題

大多數(shù)萬能式及塑殼式斷路器的電源進(jìn)線端在上方，饋線(即負(fù)載)端在下方。主要原因是滅弧系統(tǒng)設(shè)在上方(電源側(cè))，這時(shí)若將電源進(jìn)線接至下方，滅弧條件更為苛刻。這類斷路器的額定斷流容量乃是上進(jìn)線時(shí)的數(shù)據(jù)。日本一些電氣公司的試驗(yàn)結(jié)果表明，斷流容量≤20KA的塑殼斷路器改為下進(jìn)線時(shí)，斷流容量降低約1/3。我國也曾將上進(jìn)線斷路器按下進(jìn)線作通斷能力試驗(yàn)、試品受到極大破壞。國產(chǎn)DW15－200630；DWX15－200630；DZ40等型號斷路器及引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的H、TL、TG等系列斷路器等等均為上進(jìn)線斷路器，只能應(yīng)用于上進(jìn)線條件。

我國斷路器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在產(chǎn)品文件及產(chǎn)品銘牌上應(yīng)明確說明該產(chǎn)品是否允許上，下進(jìn)線或標(biāo)明電源進(jìn)線端及出線(負(fù)載)端。令人遺憾的是我國大多數(shù)斷路器的產(chǎn)品文件，產(chǎn)品樣本，使用說明書及銘牌上并未明確注明其允許的進(jìn)線方向，必然會(huì)對用戶產(chǎn)生誤導(dǎo)，以為凡未注明進(jìn)線方向的斷路器都允許上，下進(jìn)線。以致在全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的幾類定型低壓屏(如PGL及GGD系列)中的部分方案也有這種錯(cuò)誤發(fā)生(例如：分段母線聯(lián)絡(luò)屏PGL2－06E、07E及GGD1－12B.C、13B.C；受電饋電通用屏PGL2－03E、GGD1－05B.C等都錯(cuò)誤地把只能上方進(jìn)線的DW15－400及630型斷路器當(dāng)做允許上、下進(jìn)線斷路器使用)，此產(chǎn)生的負(fù)面影響更為嚴(yán)重。為杜絕這類誤用，避免可能產(chǎn)生的惡果。筆者認(rèn)為亟需盡快解決幾個(gè)問題：(1)統(tǒng)一規(guī)范斷路器產(chǎn)品的技術(shù)文件和銘牌標(biāo)識。必須明確注明產(chǎn)品允許的進(jìn)、出線方向；(2)改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能，力求斷路器產(chǎn)品上、下進(jìn)線斷流容量相同；(3)及時(shí)組織檢查并修正低壓屏柜產(chǎn)品的上述類似錯(cuò)誤。

五、低壓熔斷器斷相保護(hù)問題

低壓電動(dòng)機(jī)損壞事故中約30％是斷相運(yùn)行造成的，而斷相運(yùn)行故障的75％以上是熔斷器熔斷引起的。導(dǎo)致某相熔斷器熔斷的主要原因除故障(如單相短路)熔斷外，因熔斷器觸頭接觸不良、熔體選擇不當(dāng)及熔體熔斷特性的分散性等非故障熔斷也占很大比例。因此熔斷器斷相保護(hù)問題亟待重視解決。我國低壓電動(dòng)機(jī)一般以具有斷相保護(hù)功能的熱繼電器作過負(fù)荷保護(hù)兼斷相保護(hù)裝置。許多設(shè)備(如風(fēng)機(jī)、水泵等)常低于額定負(fù)荷運(yùn)行，一般不會(huì)過負(fù)荷。按設(shè)計(jì)常規(guī)可不設(shè)計(jì)負(fù)荷保護(hù)。實(shí)際工程中當(dāng)用作短路保護(hù)的熔斷器不具斷相保護(hù)功能時(shí)，仍要求設(shè)置相應(yīng)的熱繼電器作斷相保護(hù)裝置使用。并被認(rèn)為十分穩(wěn)妥。實(shí)際上效果并不理想。大多數(shù)鼠籠型電機(jī)(4KW及以上)定子繞組為△接，熱繼電器只能接于其線電流，并按線電流整定。因此一些引進(jìn)工程的技術(shù)條件中已規(guī)定；凡以熔斷器作短路保護(hù)的動(dòng)力饋線中，無論是否配置了有斷相保護(hù)功能的熱繼電器，其熔斷器都必須具備斷相保護(hù)功能。這一規(guī)定是正確的。同樣，對于三相四線制民用低壓電網(wǎng)，以單相相電壓負(fù)荷(如照明、家電等)為主，斷相運(yùn)行也將造成三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡及中線電位偏移，威脅用電安全。故民用配電干線以熔斷器作過負(fù)荷與短路保護(hù)時(shí)，亦應(yīng)要求具有斷相保護(hù)功能。因此亟待開發(fā)規(guī)格容量較大的具有斷相保護(hù)功能的國產(chǎn)熔斷器產(chǎn)品以滿足工業(yè)及民用配電之需要。

參考資料:

[1]GB50054－95.低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范.

[2]JGJ/T16－92.民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范.

[3]GB50055－93.適用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范.

[4]低壓電器標(biāo)準(zhǔn)匯編.北京.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.1993.