低压电器的发展动向

低压电器的发展动向

0新技术的嵌入近年来，低压电器的发展非常迅速。在新世界初，几乎所有的国际公司都开始销售新一代低压电器系列产品。现场总线等大量的新技术被嵌入到低压电器产品中,使得低压电器产品向智能化、小体积、高性能、高可靠性等方向发展,这些新技术将引领低压电器今后一段时期的发展潮流。随着我国电力建设的持续发展,电力安全与节能等成为新的用户需求热点,因此,我国低压电器的发展又面临着众多新的机遇,未来的5～10年将步入一个崭新的融入超级智能、节能、安全保障等高新技术的低压电器快速发展时期。1新产品竞争激烈电力断路器是低压电器中一个最为重要的产品。从各公司推出的新产品来看,可谓竞争激烈。如ABB公司的Emax系列、Tmax系列;施耐德公司的CompactNT系列、NS系列;西门子公司的3WL系列、3VL系列等,各具特点和优势。1.1新一代框架滤波器的变积小、成新一代框架断路器不仅整体性能与主要技术指标均有较大幅度的提高,而且提高的技术性能指标更突出了实用性。如大部分公司的产品短路分断能力Icw(1s)提高到了与Icu和Ics相等,电寿命和机械寿命均有大幅提高,使框架断路器的使用性能更佳,并有向免维护方向发展的趋向。典型产品的主要技术指标如表1所示。大电流整体式结构成为新一代框架断路器大等级规格的一个发展主流。如西门子公司的3WL系列中3WL3-6300A框架为整体式结构,不仅缩小了体积,而且提高了产品运行可靠性。新一代框架断路器不仅每个规格产品的体积在减小,整个系列的规格数量也在减少。近几年,大公司陆续推出了小体积的1600A框架的新产品,如施耐德公司的NT16和ABB公司的Emax-XIN产品(见图1),其体积为同类产品中最小的,其体积虽小,但性能高、功能强;许多公司的系列产品的规格从上一代产品4～6个等级发展到现在的3～4个等级,更便于大批量自动化生产和降低产品成本。新一代框架断路器中触头灭弧系统大多仍采用单断点结构,日本寺崎公司在AR系列产品中首次运用双断点结构取得成功。双断点结构可在较小体积下进一步提高短路分断能力,为框架断路器触头灭弧系统多样化设计指引了方向。许多新一代框架断路器的内外部附件均采用模块化设计,既方便于标准化装配生产,又方便于拆装更换和维护。新一代框架断路器中电子控制器均具备了强大功能,不仅具有传统断路器必需的保护与控制功能,还增加了如能量管理、谐波分析、区域连锁等功能,功能日趋完善,进一步提高了产品的市场竞争力。所有新一代产品均配有通信接口,可与主要工业现场总线系统(如DeviceNet、Profibus、Mod-bus等)相连接,也可与工业以太网系统(如Profinet、EtherNet-IP等)相连接,实现远程监控,大大提高系统运行安全性。部分新一代框架断路器内部采用内部总线(如CubicleBus等)与附件相连接,提高了内部通信的可靠性和效率。1.2新一代塑壳有可扩充的气吹动力机构新一代塑壳断路器在产品结构、操作机构、触头灭弧系统、可调热磁脱扣器和电子脱扣器等技术方面较老一代的产品有了较大的突破,使产品的综合技术经济指标大大提高。新一代塑壳断路器的发展非常注重在缩小体积的同时提高技术性能指标(典型产品的主要技术指标如表2所示),因此,新型双断点分断技术越来越受到重视。许多公司在新一代的塑壳断路器中应用该技术,如施耐德公司的NS系列、Moeller公司的NZM系列、ABB公司的Tmax系列和GE公司的RecordPlus系列(见图2)等。新型双断点分断技术中增加的断点不仅可提高电弧电压,并通过采用气压原理提高吹弧能力和加快分断速度使分断能力大大提高,而且利用气吹动力推动联动机构,可作为瞬动保护的后备保护,大大简化瞬动保护机构,减小体积,降低成本。随着短路分断能力的提高,许多产品都实现了Ics=Icu,部分系列产品中大电流等级规格具有Icw指标,使塑壳断路器上下级间实现选择性保护成为可能。许多公司的新一代产品不仅体积大大缩小,而且壳架等级也有减少趋势,如Moeller公司的NZM系列的额定电流1600A以下仅4个壳架等级,壳架等级的减少使系列产品的零部件种类大大减少,便于标准化、大批量、自动化生产,并能降低成本。塑壳断路器由于经济性和体积的原因,壳架电流160A及以下的断路器一般不采用电子式脱扣器,仍采用热磁式脱扣器;壳架电流250A及以上均既可采用热磁式脱扣器,又可采用电子式脱扣器;而壳架电流630A或800A以上的塑壳断路器设计成只能带电子式脱扣器。随着电子式脱扣器体积的缩小和成本的降低,全系列均采用电子式脱扣器已经是明显趋势,应用电子式脱扣器的塑壳断路器其保护性能更为完善。对既可带热磁式脱扣器又可带电子式脱扣器的塑壳断路器采用模块化的结构,不打开盖子就可更换脱扣器,可适应不同用户的需要,并可减少型号规格,例如三菱公司的WS系列等。新一代塑壳断路器均具有接地故障保护功能和剩余电流保护功能。接地故障动作电流一般为额定电流的20%～80%,主要用于相线接地或相线金属性碰外壳时的接地故障保护;新一代塑壳断路器还均具有剩余电流保护功能,在结构上一般采用孪生式和拼装式两种方式,前者体积较小,后者派生灵活。为适应系统的需要,各公司越来越重视对附件的开发,提供了丰富的内部附件和外部附件。这些内部附件均采用盒式附件,不需打开盖子就可进行更换,安装连接简单、安全、灵活。内部附件趋向标准化,如Moeller