低壓斷路器現狀及智能化發展研究

摘要：在科技日益發展的當今社會，供電規模的日趨擴大，電力系統對可靠性、智能化、自動化以及高效化的要求更嚴格，電氣電力生產力已經被廣泛應用到國防科技、交通運輸、工業、農業、科教、科研發展等社會生活的各個領域。而在電力網絡運作中，無論是發電、輸電、配電，還是用電環節，低壓斷路器都是其中最為重要的電子控制元件之一。基于這一點，文章首先分析了我國低壓斷路器的生產業，然后分析了我國斷路器在市場應用中的現狀，最后對我國低壓斷路器的未來發展進行了展望。

關鍵詞：智能化；脫扣器；產品電子化

中圖分類號：TM561文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）20-0114-01

低壓斷路器，從其性能、功用、適用性這幾個方面來區分，大致可分為萬能式低壓斷路器和塑殼式低壓斷路器。萬能式低壓斷路器多適用于企業及公共設施配電網絡，它具有智能化保護功能，提高供電可靠性，避免了不必要的停電，同時，萬能斷路器的智能控制器能提供大量信息顯示、負載監控、實驗、通訊、現場編程及故障參數記錄等功能，可實現對整個供電網絡的多段保護。塑殼式低壓斷路器是低壓配電網絡的非常重要的電子元件，它能精確識別用電網絡中的用電設備超負載運行、短路等情況，及時切斷故障電流，防止事故擴大，造成對整個用電網絡的更大破壞。它的價格較之萬能斷路器更為廉價，因此更適合小型企業低壓用電設備的使用。此外，斷路器還有漏電斷路器、直流快速斷路器、真空斷路器、小斷路器。

1我國低壓斷路器的生產業分析

低壓斷路器（曾稱自動開關）是一種不僅可以接通和分斷正常負荷電流和過負荷電流，還可以接通和分斷短路電流的開關電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護功能，如過負荷、短路、欠壓和漏電保護等。低壓斷路器的分類方式很多，按使用類別分，有選擇型（保護裝置參數可調）和非選擇型（保護裝置參數不可調），按滅弧介質分，有空氣式和真空式（目前國產多為空氣式）。低壓斷路器容量范圍很大，最小為4 A，而最大可達5 000 A。 低壓斷路器廣泛應用于低壓配電系統各級饋出線，各種機械設備的電源控制和用電終端的控制和保護。1949年新中國成立之后，在一些維護、修理、裝備簡單電器工廠的基礎模型上，逐步擴大演變成規模較大、專業度較高、能獨立設計生產低壓斷路器的工廠，并由此發展成為一項專業領域，截止1979年已有600多家，這些公司多在北京、上海、浙江、廣東、江蘇等地，其中60%為國企。我國低壓電器行業由于立項目多卻目的性不夠明確、產業地區過于集中、建設水平過低等原因，造成企業數量眾多，規模分散而且各企業間結構重復。產品生產過剩、能源，原材料的利用率太低，再兼之地區保護、惡性競爭等原因，低壓斷路器的市場進入惡性循環。目前斷路器附件已成為斷路器不可分割的一個重要部分，但附件并不是越齊全越好，這就要根據具體的控制線路和保護線路來合理地應用附件，避免造成不必要的浪費，同時要分清電壓等級，交流或直流，輔助觸頭的對數等，如應用不當，不但不起保護作用，而且還會造成很大的經濟損失。下面對斷路器的附件功能和應用進行分析，使用戶在應用斷路器附件時有所幫助。

2斷路器在市場應用中的現狀

萬能式斷路器、塑殼斷路器從上世紀六十年代先后開發了三代產品低壓真空斷路器在上世紀九十年代才開始起步，完成了DK5-630～2 500 A系列并已經逐步進入市場，但其性能還需進一步提高。直流快速斷路器的更新換代在上世紀八十年代末完成，但由于其過于狹窄的市場面，目前已停止的新型號的研發。小斷路器是最大規模應用于配電終端和民用建筑的斷路器，產品量極大，銷量廣，年銷售量達到5億支。萬能式斷路器在20世紀80年代從西門子、日本時琦等公司引進，至今已研發至第三代。塑殼式斷路器在配電系統中應用極為廣泛，對制作工藝要求較高，結構也較復雜，其產值與萬能斷路器基本相當。

3我國低壓斷路器的發展展望

3.1低壓斷路器發展的目標要求

在來自外國企業的沖擊和壓力下，我國的低壓斷路器企業必須引進新的生產資料，發展新的生產技術，形成新的生產力，加強民族產業的凝聚力，提高整個低壓斷路器行業的檔次與實力，保持對國外先進企業的競爭力。企業的管理模式與市場營銷手段，更應向其它發展較為先進的行業看齊。

3.2低壓斷路器發展的技術支持

①大電流電弧分斷技術。隨著供電規模的不斷擴大，電力系統對可靠性、智能化、自動化以及高效化的更嚴格要求，因此對低壓斷路器的分斷性能要求也在不斷提高。為了提高系統安全性，新一代萬能斷路器已經達到額定極限短路分斷能力、額定運行短路分斷能力和額定短時耐受點流的趨同，為提高參數性能，新一代斷路器也開始采用雙斷點觸頭滅弧系統。

②過電流保護新技術。現行的低壓斷路器主要保護配電系統過電流，目前的斷電器性能基本能滿足保障要求。但是，在配電系統過電流的保護來看，目前的斷路器是不完全合格的。因此，新一代低壓斷路器的過電流保護技術才能達到要求。過電流保護技術能在極短時間內做出斷電保護判定，把判定時間從原來的1~1.2 s縮減到目前的0.2～0.5 s，縮減了保護選擇時間，也更節材節能。在成套裝置的安裝板上，先安裝一個斷路器的安裝座，安裝座上6個插頭，斷路器的連接板上有6個插座。安裝座的面上有連接板或安裝座后有螺栓，安裝座預先接上電源線和負載線。使用時，將斷路器直接插進安裝座。如果斷路器壞了，只要拔出壞的，換上一只好的即可。它的更換時間比板前，板后接線要短，且方便。

③可通信與綜合智能化技術。電力系統對系統保護的可靠性，智能化，自動化要求愈發嚴格，配電系統實現系統網絡化是必然的發展方向。低壓斷路器與用電設備之間必須具有雙方通信和控制的功能。斷路器在信息顯示、負載監控、實驗、通訊、現場編程及故障參數記錄這些完善功能上的發展和應用，使配電系統通信網絡變得更簡潔、更效率。基于微處理器的智能電器具有強大的檢測功能和通信功能，因而利用智能電器實現電力質量監控是最合適的方案，這也是當前中壓和低壓智能電器的一個新的發展方向.用智能電器實現PQ監控有兩種結構:一是用于低壓智能配電系統中的專用智能化電力質量監控器;二是讓智能化低壓斷路器或保護繼電器兼有電力質量監控功能。

④低壓斷路器小型化與模塊化技術。低壓斷路器小型化主要借助于新技術、新工藝應用以及產品結構上創新，新一代產品與第三代產品相比，體積平均縮小20%～50%。低壓斷路器零部件及附屬配件的制造是國家低壓電器生產科研水平的一個重要量化標準。產品小型化模塊化，是技術創新、設備優化的體現，同時也能節省整個系統耗材。斷路器模塊化水平包括：功能附件模塊種類、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保技術。低壓斷路器的可靠性包括動作可靠性、分斷可靠性和承受環境變化可靠性。動作可靠性能有效提高低壓斷路器機械壽命和操作判定準確性；分斷可靠性是斷路器熄弧性能與可靠性達到最佳狀態。承受環境可靠性則關系到斷路器的使用耐久性。

總而言之，我國的低壓斷路器在發展的道路上經歷坎坷，但也有豐碩成果。如何趕超外國先進水平，是所有斷路器企業的重要課題，如何拓展完善的斷路器生產與市場模式，是低壓斷路器領域未來的利之所系，更關系到電力系統的穩定運作，關系國利民生。

參考文獻：

[1] 曾慶軍，金升福，黃巧亮，等.關于萬能式斷路器智能控制器 [J].電力自動化設備，2004，(2).

[2] 周志敏.低壓斷路器的發展與市場分析[J].電氣開關，2002， (4).

[3] 何瑞華.我國低壓電器新世紀發展策略討論[J].低壓電器， 2000，(1).