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2000A智能型万能式断路器设计【优秀课程毕业设计含CAD图纸带开题报告】

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关键词：: 智能型万能断路器设计万能式断路器

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2000A智能型万能式断路器设计【优秀课程毕业设计含CAD图纸带开题报告】

2000A智能型万能式断路器设计

摘要：2000A智能型万能式断路器是我国“八五”期间开发的产品，不仅有工作电压高、短路分短能力强、零飞弧、保护特性好、能实现智能化保护的特点，而且体积小、使用方便和安全可靠。文中介绍了该产品的结构原理与特点、基本参数与技术性能及其主要应用。同时并介绍了智能脱扣器的主要功能、工作原理及该脱扣器的硬、软件设计的方法和技术。

关键词：万能式断路器分断能力零飞弧智能脱扣器智能化

Design of 2000 -Intellingent Conventional Circuit Breaker

Abstract: 2000conventional circuit breaker has high working voitage,high short circuit breaking capcity ,zero flashover,goode protection ability and small size.It is convenient to use and features of the product and its basic parameters and specifications are presented. The main applications are also given .And then the design of intelligent release, the main functions,principle of working and construalized were mainly introduced.And the design of main hardware and software were given with particular illustratin.

Key words: conventional circuit breaking capacity zero flashover intelligent release inntellingence

前言

在当代低压电器领域中,断路器是一种非常重要的元件之一。它可以对变配电系统、电力输送系统和用电设备的过载、短路、单相接地及欠电压等实现保护,以避免或减小故障给电力系统及用电设备所造成的损失,确保供电系统的安全性和可靠性。

断路器的发展经历了几代的研发。其性能得到大大的提高，结构也渐趋完善。本文针对断路器的发展现状及未来趋势，特对使用广泛的2000A智能型万能式断路器作了较为详细的介绍。先从该断路器的性能人手，然后根据其性能特点结合其设计参数，分部对其结构零部件进行设计。其中包括触头、灭弧室、操作机构、欠电压脱扣器、电流互感器等各个部分的设计。还对智能断路器的核心部件——智能脱扣器进行了大篇幅的介绍。包括互感器设计计算，参量采样，软硬件的设计等，这是本设计论文的重点。最后，针对智能脱扣器的结构，也附带介绍了电磁兼容设计及单片机的抗干扰等方面的内容。

本设计的编写得到了XXX老师的大力帮助，也得到了同组众多同学的帮助。在此对梁老师及所有提供帮助的人表示衷心感谢。

由于本设计有许多内容来自于原始资料与网络资源，且作者本身水平有限，设计时间仓促，必定存在一些缺点与错误，敬请诸位老师不吝指正。

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章绪论 1

1.1智能断路器的发展与意义 1

1.2 智能断路器的发展 2

1.2.1智能型万能式断路器概述 2

1.2.2智能监控单元 3

1.3课题来源及主要研究内容 6

1.3.1课题来源 6

1.3.2主要研究内容 7

第2章断路器整体结构设计 8

2.1总体结构布置 8

2.2智能型万能式断路器的技术数据 9

2.3断路器的零部件设计 14

2.3.1触头系统的设计 15

2.3.2灭弧室的设计 16

2.3.3断路器机构的设计 17

2.3.4断路器瞬动机构的设计 17

2.3.5 断路器用电流互感器的设计

第3章智能脱扣器的设计 22

第4章断路器电磁兼容性分析

致谢 55

参考文献

附录A 56

附录B 57

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内容简介：: - 1 - 前言在当代低压电器领域中 ,断路器是一种非常重要的元件之一。它可以对变配电系统、电力输送系统和用电设备的过载、短路、单相接地及欠电压等实现保护 ,以避免或减小故障给电力系统及用电设备所造成的损失 ,确保供电系统的安全性和可靠性。断路器的发展经历了几代的研发。其性能得到大大的提高，结构也渐趋完善。本文针对断路器的发展现状及未来趋势，特对使用广泛的 2000从该断路器的性能人手，然后根据其性能特点结合其设计参数，分部对其结构零部件进行设计。其中包括触头、灭弧室、操作机构、欠电压脱扣器、电流互感器等各个部分的设计。还对智能断路器的核心部件智能脱扣器进行了大篇幅的介绍。包括互感器设计计算，参量采样，软硬件的设计等，这是本设计论文的重点。最后，针对智能脱扣器的结构，也附带介绍了电磁兼容设计及单片机的抗干扰等方面的内容。本设计的编写得到了得到了同组众多同学的帮助。在此对梁老师及所有提供帮助的人表示衷心感谢。由于本设计有许多内容来自于原始资料与网络资源，且作者本身水平有限，设计时间仓促，必定存在一些缺点与错误，敬请诸位老师不吝指正。 2000- 2 - 目录摘要第 1 章绪论 1 1 能断路器的发展 2 能型万能式断路器概述 2 能监控单元 3 题来源及主要研究内容 6 题来源 6 要研究内容 7 第 2 章断路器整体结构设计 8 体结构布置 8 能型万能式断路器的技术数据 9 路器的零部件设计 14 头系统的设计 15 弧室的设计 16 路器机构的设计 17 路器瞬动机构的设计 17 路器用电流互感器的设计第 3 章智能脱扣器的设计 22 第 4 章断路器电磁兼容性分析致谢 55 参考文献附录 A 56 附录 B 57 - 3 - 2000A 智能型万能式断路器设计摘要： 2000A 智能型万能式断路器是我国“八五”期间开发的产品，不仅有工作电压高、短路分短能力强、零飞弧、保护特性好、能实现智能化保护的特点，而且体积小、使用方便和安全可靠。文中介绍了该产品的结构原理与特点、基本参数与技术性能及其主要应用。同时并介绍了智能脱扣器的主要功能、工作原理及该脱扣器的硬、软件设计的方法和技术。关键词：万能式断路器分断能力零飞弧智能脱扣器智能化 000 2000is to of of of of 000- 4 - 第 1 章绪论能断路器的发展与意义低压断路器是一种使用于低压网络交流（ 500定电压在 120流额定电压在 1500V 及以下的电路的配电电路。按其用途，低压断路器被定义为：能够接通、承载及分断正常电路条件的电流，也能在规定的非正常条件下（如过载、短路、欠电压以及发生单相接地故障时）接通、承载一定时间和分断电流的开关电器。在进入 21世纪，我国低压断路器将按“小型化、高分断、底噪声、工作安全可靠，逐步实现智能化”的方针，不断创造符合时代需求的新产品。智能断路器用在工厂的大多数用电单位。以智能控制器代替传统的热智能化中的各个保护功能已经较为完善的。其具备过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护功能，又有单相接地故障保护功能。其智能化控制器 (脱扣器 )可实现：电流表、电压表功能；额定电流、整定电流、动作时间可调；显示、试验、热记忆、故障记忆、负载监控、自诊断、通信接口等功能。从短路分断能力来看，完全可以满足容量至 3150总保护开关 )的要求。随着信息技术和计算网络的发展，使智能化电器与中央控制设备，包括中央控计算机和可编程逻辑控制器实现双向数据通信。这要求产生使智能型脱扣器必须带有通信接口，以达到通信，遥调，遥控的功能，从而实现网络管理，构成第四代万能式断路器。智能型系列断路器今后的发展方向是 :完善其计算机通信功能，包括开发新型接口电器，使之连接于网络和断路器之间 (接口器如口模块、分布 I/O 接口、网络之间接口 )为计算机服务的单元，如总线地址编码器、寻址单元、负载反馈模块。对可通信电器 (断路器 )的基本要求包括带有通信接口；通信规约标准化；可以直接挂在总线上。 2。严格按统一标准设计生产。在科技飞速发展的新形势下，对断路器产品的技术要求越来越严格、复杂。因此生产厂家应密切关注国际标准 (例如准和先进国家标准 )的发展动态。当前应下大力气解决磁兼容 )对断路器的影响问题。能断路器的发展能型万能式断路器概述智能型万能式断路器分三个阶段开发。 1991（发阶段，这是最困难的一个阶段，它是本系列的基础阶段，其任务要开发高性能，高分断 - 5 - 的短路器本体和智能控制器。以后的框 2（ 3（是以框 1 为基础而开发成功的。 1 第三代万能式智能性断路器的开发 2000个框架等级现分叙如下。 1）框基本结构框（ 2000A）是本系列断路器的基本结构及设计基础，其他两个框架都是在此基础上发展而来的。触头系统 2000A 智能型万能式断路器的触头系统采用一挡触头，动触头由多条回路并联，以提高触头的电动稳定性，其软联接按采用铜编织成，柔性极性。触头支持为压塑件，明显改善了触头系统的绝缘性能。触头系统置于类似塑壳断路器的绝缘底垫中，每相的导电部件由绝缘筋条隔开，使每相的导电部件均由绝缘小室中活动，当产生电弧时，气体不能向左右和上下喷射，只能向上运行，快速进入灭弧室而熄灭。保证上下进线的短路分断能力相同。灭弧室灭弧室置于短路器的上方，采用复式灭弧原理，灭弧室壁用绝缘材料压制而成。灭弧室内有灭弧栅片。引弧片等。灭弧室的出口为狭缝状，可把游离区限制在 80内。没有超出抽屉式短路器上置的壳罩，也就是说实现了零飞弧区，保证在电器成套装置中安全可靠使用。操作机构。智能型万能式短路器的操作机构全系列通用，由储能机构、自由脱扣器、电动机传动机构组成。操作机构设计的关键要掌握反动特性，调整各弹簧的参数，才能做到全系列的机构，特别是框架 3的操作机构采用同一形式的机构。其他失压脱扣器、分励脱扣器、释能电磁铁采用螺管式，相同的外型尺寸，便于生产。 2）框的基本结构框（ 3200A）是框基础上发转而成的。由于额定电流从2000A 提升到 3200A，所以每相由框的 10 条并联支路提高到 14 条并联支路。每相灭弧室也相应增宽，即增加了灭弧能力。利用框四极断路器可设计成 4000A 三极断路器，其设计思路较为独特，即将四极断路器中间的两极并联作为 B 相。其道理是因为中间相（ B 相）散热较困难，采用二极并联后，减少了发热，因此框能满足 4000A 三极的要求。这一挡三极断路器应用得较多，经济效益明显。 3) 框基本结构。框（ 6300A）则由两个框断路器并联，因而要解决电流信号采样技术。为了达到最大的通用性，保持采样互感器结构通用，采用调整二次匝数，输出叠加后送入控制器中的微机处理，以达到保护与控制能力。 2000- 6 - 能监控单元根据智能操作断路器的基本原理，我们设计的主要的是智能操作的核心部件智能控制单元。该单元具有自动识别断路器的工作状态，针对不同工作状态自动调整断路器的操动机构以实现预期的开断特性，记录并显示断路器的工作状态，与远端主机进行通信等功能。智能控制单元原理图 1、断路器特别是超高压断路器的性能对电网的安全稳定运行至关重要，因此如何改进断路器性能，延长其寿命一直是人们关注的问题，目前常用的方法是开发基于新型灭弧原理的断路器。智能操作的核心是断路器能够根据其工作条件自动地调整开断性能以实现最优操作。智能操作的实现可以充分挖掘现有断路器的潜力，提高操作的可靠性，延长断路器的寿命，这无疑会具有很高的经济效益。设计和实际运行经验表明，断路器的运动特性对其性能有重要影响，因此通过调整断路器的运动特性可以改变断路器的性能。智能操作断路器的工作原理整个操作过程为：自适应控制单元（即智能控制单元）不断从电力系统中采集某些特定信息，据此来判别断路器当前的工作状态，同时处于操作的准备状态。当变电站的主控室因系统故障由继电保护装置发出分闸信号或正常操作向断路器发出操作命令后，控制单元根据一定的算法求得与断路器工作状态对应的操动机构预定的最佳状态，并驱动执行机构将操动机构调整至该状态，从而实现最优操作。 - 7 - 显然，自适应控制单元是断路器智能操作实现的核心部件。 2、能控制单元的基本功能（ 1）自动识别断路器的工作状态断路器的工作状态的准确识别是实现智能操作的前提。对于超电流、过载电流、小容性电流和小电感性电流等。（ 2）自动调整断路器的操动机构这是控制单元的核心功能。因此控制单元必须在识别断路器工作状态的基础上确定与之相对应的操动机构的调整量。（ 3）记录并显示断路器的工作状态由于断路器在大多数运行时间内是不动作的，在此期间，本单元的任务是对断路器的工作状态应不断地进行监测，同时它还应记录断路器每次开断情况，包括开断电流的大小、开断类型及是否发生拒分或拒合等信息。短路时还应记录短路电流的变化过程，以便于电力部门进行事故分析及断路器的维护。同时，也可通过断路器累积开断电流的大小来表示断路器触头的烧蚀情况。（ 4）具有与远端主机进行通信的功能控制单元可以根据主机的要求将断路器的开断记录传送至上位机，并通过上位机将操作命令及保护参数等配置信息传送过来。 1. 3 课题来源及主要研究内容根据我们专业的特点和我们的实际动手能力，我们针对当前我国的断路器发展状况及今后的社会需求，我们特对智能型万能式断路器进行设计，其只要内容有： 1 断路器整体结构设计 2 智能脱扣器的设计，这一部分是重点，包括互感器设计计算，参量采样，输出模块设计，硬件设计，软件设计等。 3 电磁兼容设计。 4 各个功能模块的配合，全部器件的装配。 2000- 8 - 第 2章断路器整体结构设计总体结构布置 2000A 智能型万能式断路器是我国主要的电器科研单位与企业 90 年代研制成功的，并于 1994 年以后开始批量生产。其在交流额定电压至 660定电流 2000A 的各类工矿企业配电系统中，作为线路和电气设备的过载、欠屯压、短路及单相接地保护之用，也可作为在正常操作条件下不繁转换电路之用特别适合于短路电流大、选择性要求高酌电路作保护元件。它的内部由于重点设计了智能脱扣器。现在断路器智能化技术仍在不断完善。路器结构概述 2000A 智能型万能式断路器断路器结构紧凑 , (见下图 )由本体和抽屉座两部分组成。断路器本体由操作机构、触头系统、灭弧室、绝缘底座、脱口器、二次插接件和辅助开关等组成上方布置灭弧室和触头系统；右下方布置有电流互感器；左上方设置各种附件，诸如欠电压脱扣器、分励脱扣器、闭合电磁铁、辅助开关和二次插件，左下面为操作机构。上下左右之间有绝缘隔离，联结需要的活动部位的间隙控制在最小值，使触头系统在分断短路电流时所产生的气体不致喷射到脱扣操作机构系统，也不会喷射到互感器，达到双重效果。正面为两层川型布置，上层左为智能控制器，中间为操作机构（自由脱扣器），右为电动机操作和手柄。下层为三相主电路，互相间绝缘可靠，使其不可能产生相间短路。图一 - 9 - 图二图三 2000A 智能断路器结构图 (一 ) 触头系统触头系统位于灭弧室的下方，其结构如图 4 2000- 10 - 用一档触头系统，只有主触头，不仅减少了操作力，还省却了电弧的转移操作过程，加速了短路电流的分断采用新型的耐弧触头材料配对，触头既耐弧，接触电阻也稳定，使触头在分断短路电流后不致过分发热，而引起试后温升高。动触头支架由绝缘材料组成。动触头装载在绝缘支架内，各相动触头分别置相互隔离的小室内，杜绝了相间短路的可能，保证下进线的可靠运行。头系统采用多路并联，降低了电动斥力，提高了电动稳定性。操作机构有电动机操作机构和手柄操作两种方式，装在一起，但互不干涉，位于断路器正面右侧。（ 1）自由脱扣机构。自由脱扣机构原理图见图 3，由五连杆机构组成，为了降低机构脱扣轴上的脱扣力，采用二级脱扣方式：第一级为顶杆式；第二级为半轴扣板式。当再扣时，为定点（这时五连杆机构为四连杆机构），准备好了闭合条件。若要断路器闭合，只要使释能脱扣半轴逆时针方向转动一角度，则释能杠杆释放，并高速逆时针方向转动，在蓄能杆上的 C 轴压力下使断路器触头闭合。使触头闭合图储能机构和脱扣机构原理图释能脱扣半轴杠杆储能杠杆储能弹簧凸轮 7 - 连杆 8 - 主轴 1 0 - 分断脱扣半轴1 1 - 杠杆 2(2)蓄能机构 . 采用弹簧储能 ,由储能弹簧、凸轮、储能杠杆、扣板和半轴组成籍电动或手动带动凸轮顺时针方向转动，推动蓄能杠杆上的滚柱 B，使蓄能杠亦顺时针方向转动，其下端则向左移动，使蓄能弹簧压缩。达到蓄能的目的。当推动凸轮到最高点时，凸轮上的滚珠量以蓄足，这时处于预储能状态，准备断路器闭合。如要释能使断路器闭合时，借手动或释能电磁铁动作，使半轴逆时针转一角度，扣板释放。 A 也释放，滚珠 B 在弹簧力推动下迅速下降到凸轮最低凹处，完成释能动作，使断路器触头闭合。 - 11 - （ 3）电动机与手柄操作机构。采用直流串激电动机作为动力源，高速电动机经齿轮和行星轮变速后带动主轴上的凸轮转动而工作。当蓄能完成后，微动开关动作，切断电动机的电源，电动机停止。手动蓄能时，蓄能手柄能带动主轴转动（此时行星齿轮逆时针转动），但其他部分不会转动。一般手柄来回 7次完成蓄能操作。电动机操作机构自成一体，蓄能轴与主轴之间通过凸凹型锲口活动联结，装拆方便。（ 4）欠电压脱扣器它分为欠电压瞬时脱扣器和欠电压延时脱口器，当电压 35%路器不能闭合，在一半延时时间内，若电源电压恢复到 85%，断路器并不断开，当电源电压处于 35%70%电压脱扣器能使断路器断开，当电源电压处于 35% 110%，能保证可靠闭合。以上符合额定工作电压。延时时间有 1S、 3S、5 过调拨开关调节，延时准确度为 10%。分励脱扣器用于远距离遥控或热继电器动作分断断路器。过电流脱扣器用于防止过载和负载侧短路。二、各部件的配置断路器所需要的部件是根据产品技术任务书的规定进行安装，即按需要而配置。例如，需要电动操作，则需要配制电磁铁或电动机操作机构。又如要求远距离脱扣的话，则需加装分励脱扣器；需要达到欠电压保护的话，则需加装欠电压脱扣器。所必须的部件如何配置合理，要认正对待。但是很难有一个通用的、固定的原则。一般来说，可考虑以下几个方面： 1）安装和取下方便。 2）需要调整的部件，要容易触及并看的见。 3）各部件的各部件的接线要方便，特别是辅助开关的接线应能在面进行操作接线。 4）操作机构要操作方便，便于安装。 5）任何部件都不应有悬空的端子。 2000- 12 - 智能型万能式断路器的技术数据 2000A 系列万能式断路器主要技术数据见表 1表 4。表 1 2000A 系列断路器主要技术数据壳架等级额定电流 (A) 额定电流(A) 类别 380V 660V 备注 2000 630 800 1000 1250 1600 2000 额定极限短路分断能力A) 80 50 380 660 定极限短路分断能力A) 50 额定短时耐受电流A) 50 1s，延时：断路器的飞弧距离为零。表 2 2000A 智能脱扣器整定值的范围及误差长延时短延时瞬时接地故障差差差差 (1)10% (1)10% 5015% (1)20060A 10% 表 3 2000A 智能断路器长延时特性定时间 (s) 15 30 60 120 240 480 28性延时时间 (S) 可返回时间 (S) 能型万能式断路器的特征曲线见图 1图 4 - 13 - 图 1 2000A 智能断路器脱扣器保护特性 2000- 14 - 图 2 2000A 智能断路器接地故障特性断路器零部件的设计 2000A 智能型万能式断路器主要由壳体、动静触头、灭弧室、操作机构、智控制器、二次接线座、抽屉座及附件等组成。每一功能部分都设计成独立的模块式部件，安装、维护十分方便。（一）触头系统静触头由硬连结、弧角、固定板等组成，安装在绝缘底板上。动触头由绝缘支持件、触头、压力弹簧、软连接、母线联接等组成。每相动触头由多挡并联，有效地减少电动斥力和增加散热面，整个部件安装在基座的小室内，由操作机构主袖通过连杆带动触头支架绕 O 点往返转动，从而使其与静触头接通或断开。 1、对触头系统的基本要求：安全可靠地接通和分断短路电流几以下的所有电流，也就是说除了接通和分断极大电流外，断路器还应分断临界负载电流。临界负载电流一般认为是 4 长期通过额定发热电流而不致发生过高温升； - 15 - 达到标准的电寿命和机械寿命，再规定的接通和分断次数后，不致有严重的磨损。 2、触头的型式断路器常用的有对接式触头、桥式触头和插入式触头。对接式触头应用最广，结构最为简单。桥式触头有两对触头，这对大容量（ 1000A 以上）断路器有利，可省去笨重的软联接。用于小容量（ 50A 以下）断路器时，由于增加了一个断点，有助于熄弧，可简化灭弧室结构。插入式触头的特点是在通过巨大短路电流时有电动力补偿作用，能防止触头弹开，适合于作为抽屉式断路器的插入触头。权衡利弊应选用桥式触头。 3、触头的挡数触头有单挡、双挡和三挡之分。单挡触头兼作弧触头，使用于适用于小容量断路器。双挡触头具有主触头和弧触头，适用于大容量断路器。三挡触头结构就是在主、弧触头之间增加一挡副触头，作为主触头的两重保护，仅在 1500A 以上的断路器中应用。权衡利弊应选用双挡触头。 4、弧角的应用弧角的主要任务是把电弧引入灭弧室，并使弧根沿弧角迅速运动，以减轻弧触头的烧伤。为此弧角做成流线型。一般工作电压越高，弧角越长。在弧角上开槽或加筋引导电弧沿弧角运动的作用。 5、弧头的开距低压断路器所需的开距很小，在断开短路电流时不会因气隙击穿而发生电弧复燃。为了使灭弧室空间充分利用，触头开距尽可能取大些。取触头开距为 20弧触头（或副触头）刚接触时，主触头的开距在 25 6、触头压力断路器的触头压力主要取决于极限短路通断能力，必须保证触头在通过短路电流时不致因电动斥力而产生跳动或引起熔焊。因此，要求触头压力要大于触头间的电动斥力。电动斥力可按下式决定： F=d/ 10 （ 1 1）式中 F 触头间的电动力 (N); I 流过触头的电流 (A); D 触头的直径 (m) 触头接触点的直径 (m)，用下式决定 : 2000- 16 - ( (m) （ 1 2）式中触头间接触压力 (N); 触头材料的布氏硬度。弧触头的压力一般取主触头的 1/31/2。限流断路器的触头压力越小越好 ,满足触头长期的导电能力和避开电路中可能出现的起动电流。 7、电动补偿当分断电流增大时 ,按式（ 1 1）计算出的触头压力很大，给机构设计造成困难。为了减少所需的触头压力弹簧，可采用多种型式的电动力补偿措施。采用多个触头并联是措施之一。但触头太多会造成电流分布不均，使两侧触头电流较大，反而减小补偿的效果，也使得两侧触头发热严重。一般使得每个触头的额定电流约为 250500A 所以设计为双挡触头。 8、触头材料主触头一般不断开电弧，主要要求它能长期有导电能力，有一定的机械强度，在规定的机械寿命下不致压踏变形。弧触头承担分断电弧，主要要求触头材料抗熔焊性能好，耐电弧烧。触头材料选用头的几何尺寸与额定电流关系不大，主要取决于电磨损和载流母线的尺寸以及由于制造偏差所造成的动、静触头之间的相对位移。触头的厚度为 24 9、触头超程主要是主触头的超程，它决定于传动杆的磨损和触头的磨损，必须保证在寿命终了时，主触头仍能可靠地接触，所以取 4 10、载流导体和软连接线的选择必须保证它们在长期工作时不超过温生的规定。母线尺寸确定后，可按下式验算： (式中 I 流过导电板的电流（ A） ; 导电板的电阻率（ m） ; 导电板表面的传热系数 W/（） ; P 导电板横截面的周长（ m） ; S 导电板的横截面积（载流体的截面可按电流密度决定。断路器母线电流密度为取 1A/ （二）灭弧室设计灭弧室（ 1）采用绝缘材料制成的灭弧室，内装栅片和灭焰栅，使电弧向上进入灭弧室后快速 - 17 - 熄灭并游离。出口成窄缝状，构成复式灭弧，使游离气体喷出高度不超过短路器的最大高度，实现了零飞弧区。节约了断路器在电器成套柜中的体积，使尺寸一定的成套柜中可安装多一些电路。（ 2）灭弧室全部置于断路器的绝缘底座中，增强了灭弧室室壁的机械强度，不致在分断大短路电流时炸裂。常用的交流断路器的熄弧措施有下面几点： 1）依靠触头的迅速分开，在交流电流自然过零时灭弧； 2）利用导体回路电动力或磁吹，使电弧迅速移动和拉长； 3）采用金属栅片造成许多串联的短弧； 4）将电弧拉入灭弧室，利用栅片将其冷却以增大电弧电阻。 2000A 智能断路器的灭弧室置于断路器的上方，其采用复式灭弧原理，灭弧室壁用绝缘材料压制而成。灭弧室内有灭弧栅片和灭焰栅片、引弧片等。灭弧室的出口为狭缝状，可把游离区限制在 80内加之抽屉式断路器上方装有罩壳，也就是说实现了零飞弧区，保证在电器成套装置中安全可靠使用。灭弧室内装有许多由厚度约为 2钢板冲成的横向栅片，栅片外表面镀铜以增大灭弧能力和防止生锈。每一栅片上冲有三角形缺口。缺口的位置稍许偏在栅片中心线的一边。安装时，将上下栅片的缺口错开。栅片之间的间隙取 4装在缺口附近的动、静触头分开并产生电弧时，由于栅片的存在，电弧电流在周围空间产生的磁通路径发生畸变，这样就产生一种将电弧拉向栅片的吸力。栅片缺口的错开的作用先为减少电弧开始进入栅片时的阻力。由于栅片本生有吸引电弧进入的能力，所以这种灭弧室不需要磁吹线圈。（三）断路器机构的设计断路器的分、合闸操作有手动和电动两种。采用弹簧储能闭合，闭合速度与操作速度无关。手动储能时扳动操作手柄通过棘轮带动储能袖，使主弹簧压缩处于储能状态，当按动合闸按钮或接通闭合电磁铁，使释能脱扣袖解锁后，弹簧能量迅速释放，推动连杆机构，使断路器合闸。分断断路器时，按动分闸按钮或接通分励脱扣器，使分断脱扣袖解锁，分断弹簧即可拉动操作机构的连杆使动触头回到分断位置。 2000- 18 - 1、传动机构断路器的传动机构采用杠杆传动。在选择和设计时注意到： 1）手柄和杠杆传动的最大操作力不超过 250N。 2）闭和断路器的冲击应尽量小。 2、自由脱口机构自由脱扣机构的功能是实现传动机构和触头系统之间的联系。自由脱扣机构再扣时，传动机构应带动触头系统一致运动，并使触头闭合。当脱扣之后，即解脱了传动机构与触头系统之间的联系，传动机构的运动与触头系统之间的联系，传动机构的运动与触头系统无关，并且在发生脱扣的瞬间与传动机构的位置无关并有自由再扣能力。 3、机构的特性和计算机构由许多杠杆、传动环节组成。 1）机构的运动特性： 2=f(1) 或 S=f(1) 式中 1 主动轴的转角； 2 被动轴的转角； S 动触头的行程。 2）反力特性曲线计算反力特性表示为主动轴转角与反作用力的关系 Ff=) 或转角与反作用力矩的关系 - 19 - Mf=) 3）脱扣力的计算计算脱扣力为设计各种脱扣器提供依据。 4抽屉座断路器的安装有固定式和抽屉式两种型式。固定式断路器安装时，主回路与电网直接连接。抽屉式断路器主回路通过抽屉座的隔离触头与电网接通断路器，本体可以从抽屉座中卸下，便于断路器投入运行后定期维护和维修。抽屉座主要由基座、隔离触头、侧板、导轨、指示件、摇手柄等部组成。如图 4 所示。抽屉座有三个位置。利用手柄操作，可使断路器处于连接、试验、分离三种状态。连接位置保持主回路与二次回路接通；试验位置时，主回路分离，二次回路仍保持接通，便于对断路器进行一些必要的操作试验；分离位置时，主回路与二次回路均断开。限制器是断路器的一种辅助功能附件，按功能不同有两种。一种为合闸限制器，即结断路器任何合闸命令都能防止断路器闭合。另一种为分间限制器，即在某种特定条件下，当各种可能发生的脱扣命令出现时均能阻止处于闭合状态的断路器脱扣分断。限制器的操作旋钮设置于断路器的面罩外，可以按需要将其锁定在“合闸”或“不合闸”(合闸限制器 )；“脱扣”或“不脱扣” (分闸限制器 )位置。由于两种限制器设置在同一操作位置，故两者只能任选其一。闸限制器 )；“脱扣”或“不脱扣” (分闸限制器 )位置。由于两种限制器设置在同一操作位置，故两者只能任选其一。机械联锁装置是一种用于多路电源供电系统中，防止 2 台或 2 台以上断路器同时接通的装置。其结构有两种型式：一种为利用连杆传动的机械联锁，另一种为钢丝教铀牵动联锁。对垂直叠装断路器两种型式都适用。水平安装的断路器只能用钢丝联锁。两种型式都可以对最多至 3 台断路器进行联锁操作，即当其中任何一台断路器处于合闸状态时，其余两台均不能进行合闸操作。 (四 ) 断路器瞬动机构的设计断路器瞬动保护元件（短路保护）一般是使用电磁铁机构的。它由静铁心（主极铁心）、动铁心（衔铁）、线圈、反作用力弹簧等组成。作断路器的瞬动保护元件，是一种电流型电磁铁，它的结构型式是型。电磁铁的吸力 F，由麦克斯韦公式： F = B S / 20 （当为形电磁铁时， F = B S / 40 ）式中 F 吸力， N； 2000- 20 - B 磁通密度（电磁铁动、静铁心工作气隙的磁通密度） S 极面的截面积，； 0 真空的磁导率。直流电磁铁的电流线圈（型电磁铁） F = W) S/ 交流电磁铁的电流线圈（型电磁铁） F = S/ 以上两公式中 F 电磁铁心极面上的吸力， N； I 励磁电流， A；励磁电流的最大值， A； S 铁心极面的截面积， W 线圈的匝数；动、静铁心的工作气隙，对电流线圈来说磁能源或称磁动势。足时，磁通（ =小。磁阻，它是导磁体（铁心）的磁阻和动静铁心工作隙的磁阻之和。导磁体的磁阻 = S（ L 为铁心磁路长度， S 为铁心截面积，为铁心的磁导率）由于值比空气的磁导率 0大得多，导磁体的磁阻很小，值就与吸力隙大，吸力小。当为一定时，电磁铁的整个吸合（释放）过程是：从某一定值到 =0 （实际上因为动静铁心加工不可能绝对的平，完全等于 0是不可能的），或者从 =0到为某一定值（前者为吸合，后者为不释放）。工作气隙决定其磁阻值。气隙之中的磁阻 S 。当铁心的尺寸已定，也成了常数，则大，，要保持一定的，而 =m，当线圈匝数一定，则铁心须增大励磁电流磁电流使电磁铁已闭合，但由于铁心极面不十分的平整，或者尘埃及水蒸气附着于极面。电磁铁就未完全处于吸合状态，在铁心的反力弹簧作用下，就会因抖动而产生噪音。反力弹簧是电磁铁的重要元件。有了反力弹簧，就能在吸力小于弹簧力的释放，吸力大雨弹簧反力时，铁心与衔铁吸合。对于断路器的电磁铁系统，在正常工作电流，甚至相当倍的电流时它不能使电磁铁吸合，即磁动势不足以克服弹簧的反力，铁心与衔铁处于打开位置。当断路器流过较大故障电流时，此时的磁动势大增，它产生的磁通加大，吸力 F 增大，克服了弹簧的反力，衔铁被吸住铁心，与衔铁相连的“臂”作顺时针 - 21 - 方向转动，打击脱扣器（牵引杆），使断路器的四连杆中的“跳杆”脱离“锁扣”而断开。 (五 )断路器用电流互感器的设计一、较大电流规格断路器的过载保护用电流互感器的设计断路器的过载保护，多采用双金属材料制成的元件。双金属元件有直热式、傍热式、复合式和（电流互感器）。因为前三种对于大电流电器有各种弊端，所以一般的是采用。带电流互感器的方式，是由电流互感器与双金属元件或发热元件二者组成，断路器的导电体穿过互感器的铁心，它与短路保护元件的电磁铁相连，然后接到连接板至负载。电流互感器的二次线圈与双金属元件（或发热元件）相连，利用二次电流给金属元件或发热元件加热。按照电流互感器在以上热元件的最大整定电流是否趋于饱和而分为普通型和速饱和电流互感器（电流互感器以下简称普通型设计在此不提， 2000A 智能型万能式断路器是采用饱和来在大电流下提供其智能控制器的电源，其用途也越来越广。设计速饱和，其特性应满足下列条件： 1）小整定电流到额定电流的范围内，线性度要好。 2） 2 倍额定电流左右，渐趋于饱和，随着一次电流的增长，二次电流增长很慢。 3）当一次电流为 6 倍额定电流时，二次电流应为 2额定电流，其变化值由断路器与双金属元件二者的差异而定。根据不同的规格和型号的断路器，速饱和三种型号方式，即单独的速饱和磁分路与瞬动电磁铁结合的及不带磁分路但与电磁铁结合的于 2000A 智能型万能式断路器其采用的是第二种方式。其设计如下：当一次电流等于断路器的额定电流路不饱和，绝大部分的磁通从分磁片通过。由于衔铁与铁心间的间隙 2大，通过衔铁的磁通可以不记。在 3情况下，磁路接近饱和，分磁片的磁阻明显增加（磁路接近饱和， = B/H 减小，磁阻 R=1L/ S， L、 R 增大）。结果使二次电流降，达到对偶速饱和希望的目的（一、二次电流比减少）。在电流等于和超过瞬动整定值时，分磁片饱和，磁通大部分通过衔铁使衔铁被铁心吸合，断路器瞬动。 2000- 22 - 第 3 章智能脱扣器的设计智能脱扣器功能智能脱扣器适用于大部分工业应用场合，具有如下功能： 1）过载长延时反时限、短路短延时反时限（及定时限）、短路瞬时保护，不对称接地（接零）故障保护等四段保护特性。 2）整定功能：用户可根据需要整定各保护参数，组成所需的四级保护特性。 3）显示功能：显示断路器的工作电流；显示整定电流、整定时间，显示各种保护状态。 4）自检功能：环境温度过热自诊断；微控制器内部的 2通信自检。 5）故障记忆功能 :记忆线路故障引起脱扣时的故障电流、延时动作时间、故障类别。 6）热记忆功能：记忆过载和引起线中短路或设备的发热程度。 7）试验功能：模拟现场的故障进行断路器的脱扣或不脱扣试验。 8）可增选功能：电压表功能，负载监控功能，报警功能。能脱扣器的额定电流电压等级能脱扣器按所适用的万能式断路器额定电流等级可分九种，见表 1 表 1智能脱扣器所适用的万能式断路器额定电流等级额定电流（ A） 630、 800、 1000、 1250、 1600、 2000、 2500、 3200、 4000 能脱扣器按所用辅助电源的额定工作电压可分 A） 00V/380、 230V/220V， 50） 20V、 110V、 24V。常工作条件和安装条件常工作条件 0 ，不低于注：环境温度不在以上范围的，定货时用户须向制造厂申明。拔安装地点的海拔高度不超过 2000米。 5%。级。装条件智能脱扣器的垂直倾斜不超过 5 （对矿用断路器的倾斜度不超过 15 ）术参数和主要功能智能脱扣器的过电流保护特性曲线（如图 1）。 - 23 - 智能脱扣器的整定值范围（见表 2 ）表 2 智能脱扣器整定值范围 2000- 24 - 智能脱扣器的过载长延时保护反时限动作特性（见表 3）。表 3 智能脱扣器过载长延时反时限保护动作特性智能脱扣器的短路短延时保护有两种方式（用户在定货时可选择其中一种方式）： A) 在低倍短路电流时按反时限特性保护；在高倍短路电流时自动转换成定时限保护。（如果用户没有说明，按此保护方式供货）智能脱扣器的垂直倾斜不超过 5 （对矿用断路器的倾斜度不超过 15 ） B) 定时限保护。短路短延时保护动作特性 (见表 4)。表 4 智能脱扣器短路短延时保护动作特性 - 25 - 图二不对称接地（接零）故障保护特性曲线路瞬时保护动作特性当故障电流大于等于短路瞬时保护的整定值时，短路瞬时保护以当短路瞬时保护整定在 “ ” 位置时，短路瞬时保护不工作。对称接地（接零）故障保护动作特性不对称接地（接零）故障保护动作特性见表 5。当整定在 “位置，不对称接地（接零）故障保护只报警不脱扣。不对称接地（接零）故障保护特性曲线 (见图 2。 )。流表功能在四位数码管上能显示主回路的电流。平常显示最大相电流；按动 “ 选择 ” 键时，显示出批示灯所指相的电流，依次按 G、最大相循环显示 a) 智能脱扣器具有内部微控制器故障诊断功能智能脱扣器的内部控制器系统发生故障时，能显示相应错误码（见表 6），也可将断路器分断（用户需要时 b) 当局部环境温度达到 80+5/80 或者由于触头的发热使机壳温度超过80+5 时能显示能分断断路器 (用户需要时 ). 2000- 26 - 用设定、 “+” 、 “ -” 、 “ 贮存 ” 四键可对智能脱扣器的保护动作电流和延时时间进行整定，组成用户所需的保护特性，整定方法 (详见。验功能用于模拟智能脱扣器的实际工作状态，试验其各种保护特性。模拟试验分二种；一为不脱扣试验。二为脱扣试验。具体试验方法 (详见。载监控功能负载监控有两种方式：方式一控制两负荷；方式二控制一路负荷。用户在订货时可选择其中一种方式（默认为无负载监控功能）。其负载监控特性 (见表 - 27 - 注：负载监控整定电流 1 负载监控整定电流 2 图 3 2000A 智能断路器负载监控特性一图 4 2000A 智能型断路器负载监控特性二载监控方式一当运行电流超过整定值时，分别按各自的反时限由微控制器分别发出两2000- 28 - 路监控信号，通过外接中间断电器转换可切断两路负荷，以保证主各系统供电。载监控方式二当运行电流超过整定值时，按其反时限特性由微控制器发出分断一路负荷的信号；在分断该路负荷后，若运行电流值低于整定值，且持续 60 秒后微控制器再发出合闸信号，用于接通该路已分断的负荷，以恢复其供电。此种方试下要求整定值智能脱扣器在正常运行时显示其运行电流（即电流表功能）；故障发生时显示出所保护的区段；在产生脱扣动作后显示当时运行电流，动作时间及保护区段。如果是延时动作，在动作过程中该保护区段的指示黄灯闪烁。试验时显示试验电流、动作时间及试验动作区段记忆功能线路反复的过载可能引起线路或设备发热。智能脱扣器根据其发热和散热特性，通过人工智能处理由于反复过载所引起的过热保护。智能脱扣器因线路过载、短路故障产生脱扣动作后，可以具有模拟线路或设备散热特性的散热过程（积蓄的热量 30分钟散发完毕）；在此期间如果再次闭合断路器后发生过载或短路等故障，则其延时动作时间变短，智能脱扣器断电一次可以清除全部积蓄的热量。用户在订货时可不选择这功能（用户默认时为具备该功能）。（ 2）硬件结构 2000A 智能脱扣器的夜间结构方框图如图 4示。脱扣器的工作电源是有主电路通过互感器整流之后得到的，所以带负载能力有限，故电路元件应选低功耗、高性能的。 a. 用 80 - 29 - 80有 8K 字节的程序空间（ 0 256 字节间（ 0 128字节的内部特殊功能寄存区（ 80H 64K 字节的外部数据空间（ 0 24位输入输出； 2个独立串行口； 2个外部中断； 3个时间记时电路等。 b. A/是 12 位数字输出的逐次逼近法模数转换器，转换时间快，转换精度高，使用工作温度范围较大，能保证在脱扣器的使用环境和采样精度。 c. 键盘显示控制接口采用 82片该芯片有 64个开关矩阵组成键盘自动扫描和 16 8现实缓冲存储器，可直接与 80简化系统的软件设计，提高其对脱扣器来说，因需要实时快速反应，处理程序时很繁忙，而 82受命令后可独立的工作，不需要描命令。 d. 显示数字部分采用它它具有低电压 (3 6v)，微动能耗 (0 3 一 100怕亮光冲刷，可室内外明亮环境下使用，体积小、外形薄、平板型显示等待点开题报告 1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2500 字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文献综述 1 引言在我国，低压断路器销售额约占低压电器总销售额的 35% 40%，目前产品是三代同堂，但第三代产品近年来销售额迅速上升，已超过低压断路器总销售额的 40%以上。我国自行研制开发的达到我国高档低压断路器产品总量的 50%。我国第三代自行设计的典型产品是列智能型万能式断路器，目前已批量生产的壳架电流等级有： 2000A、 3200A、 4000A、 6300种断路器具备过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护功能，又有单相接地故障保护功能。其智能化控制器 (脱扣器 )可实现：电流表、电压表功能；额定电流、整定电流、动作时间可调；显示、试验、热记忆、故障记忆、负载监控、自诊断、短路分断能力来看，完全可以满足容量至 3150以下的变压器作主开关 (总保护开关 )的要求。 2 智能式万能型断路器的基本类型万能式断路器三个阶段开发。 1991（发阶段，这是最困难的一个阶段，它是本系列的基础阶段，其任务要开发高性能，高分断的短路器本体和智能控制器。以后的框 2（ 3（是以框 1为基础而开发成功的。 1 第三代万能式智能性断路器的开发 6300 智能型断路器分为 3个框架等级，智能短路器由两大部分组成，即短路器本体和智能控制器，现分叙如下。断路器本体本系列短路器采用模块结构，由触头系统、灭弧系统、底座、操作机构、抽屉座、失压脱扣器、分励脱扣器、释能电磁铁、辅助开关、智能控制器及各种连锁组成。结构上按“田川式分隔原理”布置，以达到结构紧凑和双重绝缘的目的，其外观也整齐美观。 1）框基本结构框（ 2000A）是本系列断路器的基本结构及设计基础，其他两个框架都是在此基础上发展而来的。触头系统路器的触头系统采用一挡触头，动触头由多条回路并联，以提高触头的电动稳定性，其软联接按采用铜编织成，柔性极性。触头支持为压塑件，明显改善了触头系统的绝缘性能。触头系统置于类似塑壳断路器的绝缘底垫中，每相的导电部件由绝缘筋条隔开，使每相的导电部件均由绝缘小室中活动，当产生电弧时，气体不能向左右和上下喷射，只能向上运行，快速进入灭弧室而熄灭。保证上下进线的短路分断能力相同。灭弧室灭弧室置于短路器的上方，采用复式灭弧原理，灭弧室壁用绝缘材料压制而成。灭弧室内有灭弧栅片。引弧片等。灭弧室的出口为狭缝状，可把游离区限制在 80有超出抽屉式短路器上置的壳罩，也就是说实现了零飞弧区，保证在电器成套装置中安全可靠使用。操作机构。储能机构、自由脱扣器、电动机传动机构组成。操作机构设计的关键要掌握反动特性，调整各弹簧的参数，才能做到全系列的机构，特别是框架 3的操作机构采用同一形式的机构。其他失压脱扣器、分励脱扣器、释能电磁铁采用螺管式，相同的外型尺寸，便于生产。 2）框的基本结构框（ 3200A）是框基础上发转而成的。由于额定电流从 2000200A，所以每相由框的 10条并联支路提高到 14 条并联支路。每相灭弧室也相应增宽，即增加了灭弧能力。利用框四极断路器可设计成极断路器，其设计思路较为独特，即将四极断路器中间的两极并联作为道理是因为中间相（热较困难，采用二极并联后，减少了发热，因此框能满足 4000A 三极的要求。这一挡三极断路器应用得较多，经济效益明显。 3) 框基本结构。框（ 6300A）则由两个框断路器并联，因而要解决电流信号采样技术。为了达到最大的通用性，保持采样互感器结构通用，采用调整二次匝数，输出叠加后送入控制器中的微机处理，以达到保护与控制能力。（ 1）智能控制器智能型控制器除了本体具有高分断能力，高短时耐受性能及良好的操作性能外，必须装配一个性能优越的智能控制器。 1) 键整定方式。由电流变换器，辅助电源变压连锁机构，控制线路及执行元件组成。电流变换器安装于短路器母线上，是由绝缘壳包住，构成一个独立单元，同时去除了可能造成相间短路的脱扣轴（过去的断路脱扣轴横跨三相，当有电弧下逸时往往造成相间短路）。电流变换器为注在同一个壳体内的俩个不同的变换器，一个为铁心的速饱和电流感器其作用是向控制单元提供能量；另一个是环绕在母线周围的环型空心线圈，其作用是输出测量信号值明显示及区别过流动作值。联锁结构有一个按键及相关的联锁结构组成，按键按下使脱扣器复位，而执单元动作，导致按键突起。执行单元为一个带永久磁铁的磁通变换器，当有信号输入时，减少了有效磁通结构脱扣，这种磁通变换器释放时所需电流极小。控制线路包括辅助电源，信号及放大，稳压，模拟放大。 A/算机显示及整定选择等组成，采用红色数码管显示动作电流及时间，比采用液晶显示更为清楚。 2）根据用户不同的档次需求，同时开发出基本型（多功能型（ M）。智能（ H）三种控制器：如低压配电系统中可形成智能化监控，保护和信息网络系统，选定一种适于中国国情的统一通信规约是急待解决的问题。智能控制器的保护特性：长延时可调（ 0 4 1） 15， 30， 60， 120， 240， 480 S ；短延时可调 = （ 0 4 15） 0 1， 0 2， 0 3， 0 4 S ；瞬时可调 = 1 0 505 接地故障可调（ 0 2 0 8）小 160A，最大 1200A ；接地动作延时可调 0 1， 0 2， 0 3， 0 4S ； 3 智能式万能型断路器的发展与趋势随着信息技术和计算网络的发展，使智能化电器与中央控制设备，包括中央控计算机和可编程逻辑控制器实现双向数据通信。这要求产生使智能型脱扣器必须带有通信接口，以达到通信，遥调，遥控的功能，从而实现网络管理，构成第四代万能式断路器。完善其计算机通信功能，包括开发新型接口电器，使之连接于网络和断路器之间 (接口器如口模块、分布 I/O 接口、网络之间接口 )为计算机服务的单元，如总线地址编码器、寻址单元、负载反馈模块。对可通信电器 (断路器 )的基本要求包括带有通信接口；通信规约标准化；可以直接挂在总线上。 2。严格按统一标准设计生产。在科技飞速发展的新形势下，对断路器产品的技术要求越来越严格、复杂。因此生产厂家应密切关注国际标准 (例如准和先进国家标准 )的发展动态。当前应下大力气解决磁兼容 )对断路器的影响问题参考文献： 1 张宗九。高压断路器技术问题。中国电力出版社。 1997 2 徐腊元。配电网自动化设备优选指南。中国水利水电出版社。 1997 3 陈利安，张培铭等。人工智能在电气设备中的应用现状与前景展望。电网技术。 2000 4 孙煦。真空断路器讲座。供电网。 1995 5 方可行。有关使用真空断路器的几个问题。江苏电机工程。 1998 6 董其国。电力设备绝缘在线检测技术专题综述。中国电力工业设备诊断技术专业协会。 1996 7 方可行。光传感技术的电流，电压传感器。电力自动化产品信息。 2000 8 国营四四 0一厂。真空开关使用手册。 1998 9 邹积岩，王毅。开关智能化的概念与相关的理论问题。高压电器。 2001、 10 钱家俪。智能化高压电气的开发与应用。华通技术。 1998 11 et 992:132 沈力，黄渝珑。器技术， 1994，（ 3）： 163 998. 14 徐国政张节容等。高压断路器的原理和应用。清华大学出版社， 2000； 15 黄渝珑，钱家俪等，一种高压断路器上午微机检测系统。高压电器， 1995。付凯兴二零零四年三月五日开题报告开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施开题报告一、课题的目的与意义：随着工业自动化及城乡供电无人值班技术的发展，近年来低压断路器行业得到迅猛发展，取得了良好成绩。目前，国内企业与国外著名公司一样，都在下大力气研发并不断推出新产品，其主要特点是： 1)在改善灭弧性能的基础上适当提高短路特性指标，以满足用电量不断增长的需要。 2)在产品外形尺寸不变的情况下，提高低压空气断路器的控制容量，或者在控制容量不变的情况下，缩小低压空气断路器的体积，使配电室中供电设备的单位占地面积的供电量提高，从而降低投资成本。 3)在不断扩大保护功能的同时增加报警及测量范围，如在低倍过载报警的基础上增加了电流或电压不平衡报警、电源功率超值报警及相序异常报警等；在参数测量上除了电流、电压等常规参数测量外增加了功率因数及功率测量、频率测量、能耗测量和谐波测量等；同时在低压空气断路器内部增加通讯接口，使中央控制室的值班人员通过计算机就能全面了解供电系统的供电质量及有关供电参数。 4)产品外观舒适又各具特性。各企业研发的新产品一改传统的外形外观，在设计上采用具有自己企业品牌特色的外观特征，有的企业还申请了外观专利来保护企业的品牌。从目前中国低压空气断路器的发展特点来看，与国外著名公司在研发设计的思路上基本同步，但由于企业财力及人员素质上的差距，因此国内企业自己独创的产品为数不多，断路器的企业发展也和国外有一定的差距。因此，我们所设计的断路器的要求和目的是为了我国的技术发展和培养我国的技术人才达到一定的水平，同时也可以为我国的电力事业得到发展。为电器行业早日实现自动化和智能化而能力。二、课题发展现状和前景展望：近年来已有很多的智能化断路器面市，其中高压领域典型的是日本东芝公司们的特点都是采用先进的传感技术和微计算机处理技术，使整个组合电器的在线检测与二次系统在一个计算机平台上。在中压领域较典型的有九十年代初的富士公司的智能式真空断路器及者包括三功能：自动保护功能，早期维护功能和消息传递功能。其中保护功能是指断路器本体可对过电流和短路故障进行检测与判断并发出指令，使断路器可靠分断；早期维护功能是指断路器在真空度降低，电接触部位温升异常以及脱扣线圈断线时都能发出报警，提示操作人员将断路器退出运行并维修；消息传递功能是指除正常外部加入的控制信号外断路器的信号输出。该断路器比较有特色的是其光 /温度开关。温度传感元件为双金属片。当前，世界上先进的工业国家差不多都看好了在电力系统的高压领域，智能化高压电器的发展前景和潜在的效益，加大了研究的投入和开发的力度，比较典型的有有人工智能技术的断路器，如前所讨论的，在一定程度上实现了对断路器的受控操作；决了智能化高压电器设备中传感技术的难题。目前，已经大量应用的信号数字化传输技术大大缓解了信号传输中干扰的影响程度等，这一切高新技术的应用都是智能化断路器技术的发展创造了良好的条件。断路器智能化是一项更新换代的工作，它涉及到很多领域的技术进步和创新发展，如传感技术，微机技术。计算机技术，信息技术以及断路器本身及操作机构等方面，需要更多的投入和开发。但是，可以展望，随着智能化进程的难题一个个地被解决，性能优越的智能化断路器终将会在不久的将来登堂入室，为人们所熟悉和喜爱。完善其计算机通信功能，包括开发新型接口电器，使之连接于网络和断路器之间 (接口器如布 I/络之间接口 )为计算机服务的单元，如总线地址编码器、寻址单元、负载反馈模块。对可通信电器 (断路器 )的基本要求包括带有通信接口；通信规约标准化；可以直接挂在总线上。 2。严格按统一标准设计生产。在科技飞速发展的新形势下，对断路器产品的技术要求越来越严格、复杂。因此生产厂家应密切关注国际标准 (例如进国家标准 )的发展动态。当前应下大力气解决磁兼容 )对断路器的影响问题微处理机和计算机技术引入低压电器，一方面使低压电器具有智能化功能，另一方面使低压开关电器通过中央控制系统，进入计算机网络系统。微处理器引入低压断路器，使断路器的保护功能大大增强，它的三段保护特性中的短延时可设置成便与后一级保护更好匹配，并可实现接地故障保护。带微处理器的智能化脱扣器的保护特性可方便地调节，还可设置预警特性。智能化断路器可反映负载电流的有效值，消除输入信号中的高次谐波，避免高次谐波造成的误动作。采用微处理器还能提高断路器的自身诊断和监视功能，可监视检测电压、电流和保护特性，并可用液晶显示。当断路器内部温升超过允许值，或触头磨损量超过限定值时能发出警报。智能化断路器能保护各种起动条件的电动机，并具有很高的动作准确性，整定调节范围宽，可以保护电动机的过载、断相、三相不平衡、接地等故障。智能化断路器通过与控制计算机组成网络还可自动记录断路器运行情况和实现遥测、遥控和遥信。智能化断路器是传统低压断路器改造、提高、发展的方向。近年来，我国的断路器生产

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