1、低壓斷路器，從它的(de)結構、用(yòng)途所具有的(de)功能來(lái)分(fēn)，就有萬能式(又稱框架式，國際上通(tōng)稱ACB)和(hé)塑料外殼式[國際上通(tōng)稱MCCB，MCB(小型)]兩大(dà)類，它們相同的(de)作用(yòng)是：

(1)在正常情況下(xià)，作不頻(pín)繁合、分(fēn)電路或起動、停止電動機;

(2)在線路或電動機發生過載、短路或欠電壓(電壓不足)等故障時(shí)，能自動切斷電路，予以保護。

根據保護對(duì)象的(de)不同，斷路器又分(fēn)爲四個(gè)類型：

(1)配電保護型──保護電源和(hé)電氣線路(電線、電纜)和(hé)設備;

(2)電動機保護型──專作電動機的(de)不頻(pín)繁起動，運行中中斷，以及在電動機發生過載、短路和(hé)欠電壓時(shí)的(de)保護;

(3)家用(yòng)和(hé)類似家用(yòng)場(chǎng)所保護型──對(duì)照(zhào)明(míng)線路、家用(yòng)電器等的(de)保護;

(4)剩餘電流(漏電)保護型──用(yòng)來(lái)保護人(rén)身免受電擊危險及防止電氣火災的(de)保護器。

2、我國低壓斷路器的(de)發展概況

世界上最早的(de)斷路器出現于1885年，它是一種刀(dāo)開關和(hé)過電流脫扣器的(de)組合。1905年具有自由脫扣裝置的(de)空氣斷路器誕生。1930年以來(lái)，随著(zhe)科技的(de)進步，電弧原理(lǐ)的(de)發現和(hé)各種滅弧裝置的(de)發明(míng)，逐漸形成了(le)目前的(de)機構。50年代末，電子元件的(de)興起，又産生了(le)電子脫扣器，到了(le)今天，由于小型化(huà)電腦(nǎo)的(de)普及，又有智能型斷路器的(de)問世。

我國解放前幾乎沒有斷路器的(de)制造業，新中國成立後，電器工業有了(le)很大(dà)的(de)發展，低壓斷路器經曆了(le)四代的(de)發展過程。

2.1　萬能式斷路器(ABC)

第一代是仿蘇A15，A2050的(de)DW1、DW2型(額定電流200～1500A);第二代是在1958年我國自行設計的(de)DWO基礎上更新的(de)DW10系列，其額定電壓爲AC 380V，DC 440V，額定電流200～4000A;第三代是70年代末開發，80年代初投産的(de)DW15和(hé)DWX15(限流型);第四代是90年代初研制成功的(de)DW45智能型萬能式斷路器。

80年代初、中期，我國相繼從日本和(hé)德國引進AH和(hé)ME型萬能式斷路器。

DW45系列萬能式斷路器，具有國際90年代同類産品(ABB公司的(de)F系列，施耐德公司的(de)M系列和(hé)日本三菱公司的(de)AE系列)的(de)水(shuǐ)平。它具有過載長(cháng)延時(shí)、短路短延時(shí)、瞬動的(de)三段保護特性和(hé)單相接地故障保護以及保護特性的(de)電流、動作時(shí)間可(kě)調、顯示、試驗、熱(rè)記憶、故障記憶、負載監控、自診斷、MCR(低倍數短路合閘保護)通(tōng)訊接口等智能化(huà)功能。

2.2　塑料外殼式斷路器(MCCB配電保護型)

50年代，我國首次研制投産的(de)是仿蘇(A3100)的(de)DZ1系列産品(40年代中期水(shuǐ)平)。60年代末期，針對(duì)DZ1體積過大(dà)、短路分(fēn)斷能力偏小等缺陷，對(duì)它進行了(le)大(dà)刀(dāo)闊斧的(de)改進，形成了(le)我國自行設計的(de)第一代産品DZ10系列。80年代初又開發了(le)第二代的(de)DZ20系列。與此同時(shí)，上海華通(tōng)開關廠、嘉興電氣控制設備廠，分(fēn)别從美(měi)國西屋公司、日本寺崎電氣公司引進具有80年代初水(shuǐ)平技術，生産了(le)H系列和(hé)TO、TG、TL等系列。進入90年代，又推出了(le)CM1系列(常熟開關廠)、TM30系列(天津低壓電器公司)、TG系列的(de)BD、BF型及JXM2型(嘉興電控廠)、HSM1系列(杭州之江開關廠)、S系列(上海電器科學研究所、杭州之江開關廠、上海華通(tōng)開關廠等組成的(de)OTT集團)等新型塑殼式斷路器。

60～70年代，小規格電流的(de)塑殼斷路器有DZ5-10、DZ2-20、DZ5-25、DZ5-50、DZ15-50、DZ15-63等，它們的(de)短路分(fēn)斷能力分(fēn)别爲1～3kA(以上型号至今還(hái)未淘汰)。

2.3　塑料外殼式斷路器(MCCB電動機保護型)

對(duì)于小型鼠籠型異步電動機(功率在30kW及以下(xià))保護的(de)塑殼式斷路器，目前仍流通(tōng)于市場(chǎng)的(de)有60～70年代我國自行設計、開發的(de)DZ5-20(短路分(fēn)斷能力380V 1.5kA)、DZ15-40、DZ15-63(短路分(fēn)斷能力380V 3kA)和(hé)80年代引進國外技術制造的(de)M611.3VE1(有多(duō)種附件)，M611.3VE1的(de)短路分(fēn)斷能力大(dà)抵在380V 3kA左右。

1994～1995年，上海電器科學研究所與嘉興電氣控制設備廠共同開發了(le)DZ35系列電動機保護型塑殼式斷路器(型号有DZ35-25和(hé)DZ35-63兩種)。DZ35-25的(de)額定電流有1、1.6、2.5、4、6.3、10、16、20、25A;DZ35-63的(de)額定電流有：16、20、25、32、40、50、63A等。短路分(fēn)斷能力：DZ35-25有380V 3kA、35kA、50kA(後兩種加裝限流部件);DZ35-63爲380V 3kA;DZ35-25的(de)體積爲DZ5-20的(de)43.13%，DZ35-63的(de)體積爲DZ15-63的(de)50.7%。DZ35系列斷路器帶有模塊式的(de)輔助觸點、分(fēn)勵脫扣器、欠電壓脫扣器和(hé)斷相保護等附件。

功率大(dà)于30～315kW電動機保護型斷路器，CM1、TM30、HSM1、JXM2和(hé)S型均有相應的(de)産品供預選擇，它們的(de)短路分(fēn)斷能力分(fēn)别有400V，15～65(80)kA，可(kě)适應于MCC(電動機控制中心)離電源較近回路的(de)電動機保護。

小型塑殼式斷路器(MCB)現在也(yě)有适應小功率電動機保護的(de)産品，如C45NAD(天津梅蘭日蘭公司)和(hé)PX200CD(嘉興電控廠)等。

2.4　家用(yòng)或類似場(chǎng)所用(yòng)過電流保護斷路器

我國最初的(de)家用(yòng)或類似家用(yòng)場(chǎng)所用(yòng)保護器是仿蘇(AⅡ-25)的(de)DZ4-25(二極)塑殼斷路器，但性能不高(gāo)，60年代中期國内開發了(le)DZ5系列(二極)，70年代開發了(le)DZ15系列(單極、二極)、DZ12系列，70年代末引進德國技術生産了(le)S060系列，80年代初，引進日本技術生産了(le)TH-5SB、TH-5DB(二極插入式)系列，80年代中後期，天津梅蘭日蘭公司的(de)C45N和(hé)嘉興電控廠引進德國F&G公司的(de)PX200C相繼問世，使家用(yòng)保護斷路器上了(le)一個(gè)新台階，C45N、PX200C的(de)短路分(fēn)斷能力均達到4kA(50A及以上)和(hé)6kA(40A及以下(xià))。

2.5　剩餘電流動作斷路器(漏電保護器)

爲了(le)保護人(rén)身免受電擊，我國在50～60年代，在一些電力系統維修廠，生産了(le)電壓型漏電保安器。由于它的(de)檢測線圈(或檢測繼電器)串接在變壓器中性點與接地極之間，接地極電阻變化(huà)無常，造成精度差，此外，檢測線圈容量不夠，結構簡易，防雷效果差，便逐步退出了(le)應用(yòng)。60年代後期，我國第一台電流動作型電子式漏電保安器誕生(主開關是DZ5-20斷路器)。我國首台電流動作型電磁式漏電斷路器的(de)型号是DZ5-20L(主開關仍是DZ5-20斷路器)。70年代中後期，全國聯合設計的(de)新型(DZ15L-40、DZ15L-63)電流動作型電磁式漏電斷路器試制成功，其殼架電流有40A、63A兩種，額定電流6～63A，漏電動作電流有30mA、50mA、75mA和(hé)100mA，是快(kuài)速型(漏電動作時(shí)間≤0.1s)，斷路器的(de)短路分(fēn)斷能力爲380V 3kA和(hé)5kA.DZ15L系列是經過國家鑒定的(de)。進入80年代就有DZL16、DZL18、DZL118、DZ12L、DZL33、DZL38和(hé)DZ10L等，大(dà)部分(fēn)是電流動作型電子(集成電路)式漏電斷路器(帶過載、短路保護和(hé)不帶過載、短路保護)，90年代初天津梅蘭日蘭公司生産了(le)VigiC45EIE(電子式)、VigiC45ELM(電磁式)、VigiNC100等漏電斷路器，漏電動作電流IΔn30mA，快(kuài)速型(Vigi NC100，IΔn有30mA、300mA和(hé)500mA幾種，快(kuài)速動作型)。

80年代中期，嘉興電控廠、遵義長(cháng)征電器八廠又引進德國F&G公司的(de)技術生産了(le)FIN型(不帶過載、短路保護)(In有25A、40A、63A，IΔn有30mA、100mA、300mA和(hé)500mA)和(hé)FI/LS(帶過載、短路保護)(In有2A、4A、6A、10A、20A、25A、32A等，IΔn有30mA、50mA、100mA和(hé)300mA)的(de)漏電斷路器。

OTT集團，于1999年開發試制了(le)S-L系列剩餘電流動作斷路器規格有100A、200A(額定電流40、50、63、80、100A和(hé)100、125、160、200A)，漏電保護原理(lǐ)采用(yòng)電子與電磁混合型，漏電動作電流有30mA、100mA、300mA三種，動作時(shí)間有快(kuài)速型(≤0.2s)和(hé)延時(shí)型(最大(dà)0.5s)，斷路器還(hái)有過載和(hé)短路保護。極限短路分(fēn)斷能力達40kA(400V時(shí))，另外還(hái)開發了(le)隻報警不脫扣型，以适合消除不斷電的(de)要求。

對(duì)于隻報警而不斷電的(de)漏電繼電器，目前有JD1型(電磁式)、JD3(電子式)，在農村(cūn)使用(yòng)的(de)LJM型、LTS型(均爲電子式)，漏電繼電器額定電流有100A、250A，最大(dà)達800A，額定漏電動作電流爲100mA、300mA、500mA等多(duō)種，除了(le)單獨作漏電時(shí)聲、光(guāng)報警之用(yòng)外，也(yě)可(kě)與接觸器、斷路器組合成漏電繼路器。

電磁式和(hé)電子式剩餘電流保護(漏電保護)裝置的(de)優缺點。

(1)電磁式

a.漏電動作電流最小值僅能做(zuò)到30mA;

e.失效率低，約爲0.09%(據歐洲統計);

f.較難做(zuò)到延時(shí)型;

g.加工精度要求高(gāo);

h.價格高(gāo)。

(2)電子式

a.漏電動作電流最小值可(kě)以做(zuò)到5mA;

b.需輔助電源，性能要受電網電壓的(de)影(yǐng)響;

c.不能經受工頻(pín)耐壓試驗，耐受過電壓差;

d.失效率高(gāo)達28.3%(據歐洲統計);

e.可(kě)以較方便地做(zuò)成延時(shí)型;

f.電子元件受溫度影(yǐng)響較大(dà);

g.抗電磁幹擾較差;

h.制造(加工)簡單，價格便宜。

2.6　斷路器的(de)附件

無論是萬能式(ACB)或塑料外殼式斷路器(MCCB和(hé)一些MCB)現在都具備各種内、外部附件(又稱附屬裝置)，增加了(le)斷路器的(de)功能。

(1)内部附件

a.輔助觸點(輔助開關)──根據控制電磁鐵和(hé)其他(tā)輔助回路電器的(de)合、分(fēn)需要而設置，目前較多(duō)的(de)是采用(yòng)發熱(rè)電流(Ith)3A和(hé)6A的(de)微動開關組成。

b.報警觸點(報警開關)──反映斷路器因線路故障(過載、短路)跳閘而接通(tōng)聲、光(guāng)報警，它的(de)發熱(rè)電流較小，一般小于3A或更低。

c.分(fēn)勵脫扣器──作遠(yuǎn)距離操作使斷路器跳閘的(de)一種脫扣器，它的(de)控制電壓有交流380V(400V)、220V(230V)，直流220V、110V、24V等。

d.欠電壓脫扣器──防止因線路電壓不足，對(duì)線路或電動機造成損害的(de)一種脫扣器，它與線路電壓相同，通(tōng)常有交流380V(400V)、220(230V)，直流110V、220V等。

(2)外部附件

a.外部轉動手柄──适合于斷路器在開關櫃或抽屜櫃門闆上合、分(fēn)斷路器，可(kě)以起聯鎖作用(yòng)，成套電器裝置隻有斷電才能開門。

b.電動操作機構──用(yòng)電磁鐵或電動機等構成，代替手動合閘(ON)或分(fēn)閘(OFF)斷路器，可(kě)遠(yuǎn)距離控制。

c.機械聯鎖。

d.自身閉鎖。

3、不同類型斷路器的(de)保護特性及其執行的(de)标準

3.1　配電保護型斷路器的(de)反時(shí)限斷開特性

配電保護型斷路器的(de)反時(shí)限斷開特性見表3.

3.2　電動機保護型斷路器的(de)反時(shí)限斷開特性

電動機保護型斷路器的(de)反時(shí)限斷開特性見表4.

3.3　配電保護型的(de)瞬動整定電流

配電保護型的(de)瞬動整定電流爲10In(誤差爲±20%)，In爲400A及以上規格，可(kě)以和(hé)5In和(hé)10In中任選一種(由用(yòng)戶提出，制造廠整定);電動機保護型的(de)瞬動整定電流爲12In(誤差爲±20%)，一般設計時(shí)In可(kě)以等于電動機的(de)額定電流。

3.4　家用(yòng)和(hé)類似場(chǎng)所用(yòng)斷路器的(de)過載脫扣特性

家用(yòng)和(hé)類似場(chǎng)所用(yòng)斷路器的(de)過載脫扣特性見表5.

3.5　斷路器符合标準情況

配電保護型斷路器符合GB14048.2(等效采用(yòng)IEC947—2)《低壓開關設備和(hé)控制設備低壓斷路器》标準。

電動機保護型斷路器符合GB14048.2和(hé)GB14048.4(等效采用(yòng)IEC947—4)《低壓開關設備和(hé)控制設備、低壓機電式接觸器和(hé)起動器》标準。

家用(yòng)和(hé)類似家用(yòng)場(chǎng)所保護型斷路器符合 GB01963(等效采用(yòng)IEC898)《家用(yòng)和(hé)類似家用(yòng)場(chǎng)所過電流保護斷路器》标準。

剩餘電流保護型斷路器(漏電斷路器)符合GB6829、GB16917(IEC1009)、IEC755标準。

4、斷路器的(de)發展趨勢

在進入新的(de)世紀時(shí)，我國低壓電器(低壓斷路器)，将按照(zhào)“小型化(huà)、高(gāo)分(fēn)斷、低噪音(yīn)、工作可(kě)靠、逐步實現智能化(huà)”的(de)要求發展，不斷創造出符合時(shí)代需要的(de)新産品。

4.1　萬能式斷路器

全國聯合設計的(de)DW45系列智能型萬能式斷路器已完成了(le)殼架電流爲2000A、3200A、5000A的(de)三極和(hé)四極的(de)開發并投入批量生産，目前正著(zhe)手于研制特大(dà)型的(de)6300A規格(短路分(fēn)斷能力爲AC 400V，120kA)，今後，萬能式斷路器的(de)開發，依然以智能型爲主，其智能化(huà)功能在DW45的(de)基礎上進一步完善，在通(tōng)訊功能方面，将在現在的(de)智能化(huà)控制器與RS485接口協議(yì)(Profibus體系)挂靠的(de)基礎上，向容量更大(dà)，速度更快(kuài)的(de)IEC通(tōng)訊接口(協議(yì))挂靠，實現更全面的(de)小、中、大(dà)區(qū)域現場(chǎng)總線的(de)遙控、遙測、遙訊、遙調。

随著(zhe)電網功率的(de)提高(gāo)，作爲變壓器低壓側出口保護開關的(de)萬能式斷路器，其短路分(fēn)斷能力将提高(gāo)到120～150kA，體積還(hái)要縮小。

斷路器的(de)附件應是模塊化(huà)的(de)，裝配積木(mù)化(huà)。

4.2　塑料外殼式斷路器

向小型化(huà)、高(gāo)分(fēn)斷、多(duō)功能、附件模塊化(huà)發展;積極開發智能化(huà)(包括三段保護以及各種智能化(huà)功能)斷路器。

目前OTT集團正在其成員(yuán)單位杭州之江開關廠開發、試制S—Z型智能型塑料外殼式斷路器。該系列斷路器殼架電流爲400A和(hé)800A，短路分(fēn)斷能力爲400V，35～100kA，具有配合熔斷器特性用(yòng)，配合保護斷電器VCB特性用(yòng)，配電線路保護用(yòng)和(hé)配合電動機、起動器、變壓器、電容器保護特性用(yòng)四種脫扣特性，可(kě)由用(yòng)戶選擇。斷路器有過載長(cháng)延時(shí)、短路短延時(shí)、短路瞬動的(de)三段保護功能。智能化(huà)功能有：電流和(hé)動作時(shí)間可(kě)調、顯示、熱(rè)記憶、負載監控、自診斷和(hé)通(tōng)訊接口等(國内現有的(de)智能型塑殼式斷路器是TM30P和(hé)DZ40系列)。

電動機保護型塑殼式斷路器：小容量電動機保護型考慮到支路離動力中心(PC)較近，必須發展短路分(fēn)斷能力達15～50kA的(de)品種，另外，額定工作電壓除有380V(400V)的(de)外，還(hái)應研制适用(yòng)660V(690V)的(de)規格。在設計上應向系列化(huà)、模塊化(huà)和(hé)模數化(huà)發展，産品應有各種附件，如分(fēn)勵脫扣器、欠電壓脫扣器、斷相保護、短路故障顯示、遠(yuǎn)距離操作機構、各種輔助觸頭、門聯鎖操作機構、隔離模塊、各種防護外殼及附加接線端子，以實現功能齊全和(hé)方便用(yòng)戶。

4.3　家用(yòng)和(hé)類似場(chǎng)所用(yòng)斷路器

主要發展二極和(hé)四極，尺寸模數化(huà)，安裝導軌化(huà)，短路分(fēn)斷能力從現有的(de)4kA、6kA提高(gāo)到10～15kA.在功能方面還(hái)有分(fēn)勵、欠壓、過電壓、斷相、聲光(guāng)報警、防竊電等附屬裝置(模塊化(huà))。

4.4　剩餘電流保護斷路器

适用(yòng)于人(rén)身安全保護的(de)小電流(≤100A)規格用(yòng)剩餘電流保護模塊與家用(yòng)和(hé)類似場(chǎng)所用(yòng)斷路器組合成漏電斷路器，對(duì)于IΔn(漏電動作電流)大(dà)于30mA的(de)，研制一些延時(shí)型，以适應級間的(de)選擇性保護需要。

工業用(yòng)，體積縮小，額定電流100～800A，短路分(fēn)斷能力達35～65kA，漏電動作電流爲30mA、100mA、300mA、500mA、1A、2A等。在漏電動作方面，除快(kuài)速動作外，還(hái)要有延時(shí)型(可(kě)調)，同時(shí)具備漏電預報警[當漏電電流達50%IΔn時(shí)，開始報警(燈光(guāng)閃爍、閃爍頻(pín)率越高(gāo)，表示漏電越嚴重)]，爲适應不能斷電的(de)系統(如消防)，應在這(zhè)一系統設計開發隻報警不脫扣的(de)漏電斷路器。還(hái)可(kě)在塑殼式斷路器上加裝剩餘電流保護模塊。IΔn做(zuò)到0.03～3A.此外，還(hái)可(kě)在塑殼式斷路器上派生單相接地故障保護功能。

剩餘電流(漏電)繼電器，在現有基礎上，開發400～800A規格(現JD1型僅做(zuò)到250A)。

按照(zhào)用(yòng)戶的(de)需要(特别是大(dà)量使用(yòng)電子元件的(de)設備的(de)地方)，開發交流脈沖型、直流動作型、直流脈沖型等剩餘電流動作斷路器。

5、結束語

以上介紹了(le)我國低壓斷路器的(de)發展過程及概況，并闡述了(le)低壓斷路器的(de)發展超勢。随著(zhe)電力工業的(de)發展及城(chéng)鄉電網的(de)改造，低壓斷路器正面臨著(zhe)一個(gè)發展機遇和(hé)如何适應市場(chǎng)經濟的(de)挑戰，我們必須加大(dà)科研、開發力度，爲市場(chǎng)提供高(gāo)質量和(hé)高(gāo)可(kě)靠性的(de)低壓斷路器。