智能型式断路器选型

本文从以下几个方面来分析智能型式断路器：

1 、智能型式断路器

　　低压断路器，从结构、用途和所具备的功能来分，主要有式（又称框架式）和塑料外壳式两大类。还有一些特殊用途的断路器，如真空断路器等。

　　科技的不断发展已将当前微处理器和计算机技术用于低压断路器，一方面使低压断路器具有智能化功能，另一方面使低压断路器通过其具有的RS485标准通信接口与相应的通信协议可组成主从结构的局域网系统，使系统可实现远距离的“四遥”功能。使式断路器具有在线参数检测、动作值可整定、故障记忆及可通信功能等。微处理器用于低压断路器，使断路器的保护功能大大增强，带微处理器的智能控制器的保护特性通过人机对话可方便地使用、调整，智能控制器还具有预报警特性和微机自诊断功能。智能型式断路器可实时远程监控当前运行状态，反映当前电网参数和运行参数

的远程监测等功能。

智能型式断路器用作电气设备或线路保护时，用户选型时主要有以下4点考虑：

（1）选用断路器的额定电流大于或等于线路或电气设备的额定电流；

（2）选用断路器的额定短路分断能力（电流）大于或等于线路的预期（zui大）短路电流；

（3）选用断路器的保护功能相对完善全面，能满足其工作场合的要求；

（4）选用断路器的外形尺寸相对较小，节省空间，便于在同一柜内可安装多台断路器。

2 、式断路器电流等级分类

　　智能型式断路器（以下简称式断路器）电流等级分为壳架等级电流与额定电流。在设计文件中，常只标明断路器的电流值，并不说明电流值的意义，给订货造成混乱。因此，要完整的选择断路器，清楚标明断路器的各个电流参数是很有必要的[1]。

　　所谓壳架等级电流Inm，是指其外形尺寸相对几个电流额定值都相同，壳架等级以相应于这个系列断路器电流额定值的zui大值，用A表示。在同一壳架等级中，宽度可随极数而不同，表示一个系列断路器特性的术语。而断路器的额定电流In又称断路器脱扣器额定电流，对带可调节式控制器的式断路器则为控制器可长期通过的zui大电流值。在额定电流下为保证断路器适用于其所处的工作场合，操作者根据实际需要在调节范围内可进行必要的电流整定。

　　断路器的整定电流（又称脱扣器的电流整定值）是指：“脱扣器调整到动作的电流值”。它以Ir表示。Ir的意义为I/In，例如过载长延时整定到额定电流的0.4In、0.5In等，短路瞬时电流整定到额定电流的10In、12In等。在选择式断路器时以上参数是必须要了解清楚的，需根据实际情况在订单中清楚标明。HSW系列式断路器壳架等级额定电流及额定电流分类见表1。

３、式断路器技术性能与技术数据

　　根据前面提到的第2条选用原则：选用断路器的额定短路分断能力（电流）大于或等于线路的预期（zui大）短路电流，所以正确的采用分断指标来合理选择断路器，不仅能减少断路器出现故障的可能性，还可以提高断路器运行的可靠性。式断路器额定分断能力主要关键性技术指标有额定极限短路分断能力Icu、额定运行短路分断能力Ics、额定短时耐受电流Icw等技术指标，这3个指标通常是衡量断路器*性的主要依据，指标数据的大小往往决定产品的选型，是否满足其所处工作场合预期短路电流保护的要求。

　　额定极限短路分断能力Icu是指按规定的试验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。它的试验程序是O t CO。O表示分断操作；t表示两个相继操作之间的时间间隔，一般为3min；CO表示接通操作后立即分断操作。

　　额定运行短路分断能力Ics是指按规定的试验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力，它通常要比额定极限短路分断电流小。它的试验程序是：O t CO t CO[2]。

　　短时耐受电流Icw是指在规定的试验程序所规定的条件下，电路或在闭合位置上的断路器在的短时间内所能够无损地承受的电流。它是考核在此的短时间内，断路器是否会脱扣（动作），在此严酷条件下，断路器是否会因电动斥力和骤热而遭受破坏。
　　式断路器的短路电流参数Icu、Ics、Icw在选定断路器时需考虑，选定断路器型号和壳架等级额定电流Inm后就已确定，故订货时不需另外标明；HSW系列式断路器在额定工作电压下的分断指标见表2。

从以上3个型号对照表可以分析出，HSW2系列分断指标比其它2个型号的分断指标要低，相应地适用范围要小些，HSW1与HSW6的分断能力明显要高出很多，而且HSW6（4000A与6300A）壳架的3个技术指标已实现性能一致，Icu=Ics=Icw，达到了当前国内外zui高性能水平。

４、智能控制器保护特性介绍与选择应用

　　新一代智能控制器不仅能提供基本的保护功能还能测量实时数据、系统参数计算、储存数据、事件记录、谐波监测、波形捕捉、通信等功能，代表了当今式断路器上智能控制器的技术水平。可为电力系统、通信行业、冶金行业、工业建筑等提供更加完善的保护功能，更全面的测量功能，更强大的通信功能，更丰富的人机接口。

　　式断路器保护特性包括：过载长延时保护、短路短延时保护、短路瞬时保护和接地故障保护等四段主要保护功能。现其保护功能都集中在同一只控制器上，通过面板操作进行各种保护特性设定，式断路器配套控制器型号现分为：L型、M型、H型、P型等，下面简要介绍各自主要功能与特点。

　　L型智能控制器是采用编码开关整定方式，具有过载长延时、短路短延时、短路瞬时、接地故障保护等四段保护特性，以及故障状态显示、负载电流光柱指示等功能。但无液晶屏幕显示，功能等方面不及M型、H型、P型齐全，整定值为有级调整。配L型的式断路器供用户在要求不高的场合选用。M型智能控制器采用液晶屏幕显示，可显示当前各相运行电流及接地电流，还可查询显示整定、试验及故障的电流值和发生的时间；显示当前各线电压；显示控制器内部工作环境温度；远端监控和自诊断功能；利用面板5个按钮可对控制器各种参数进行无级调整整定；可对式断路器进行试验脱扣与不脱扣功能测试；负载监控功能；MCR接通分断保护功能；热记忆功能等。

　　配M型的式断路器已可用于一般要求的场合。H型智能控制器除了M型控制器的所有功能外，同时具有RS485标准通信接口；通过通信接口模块可组成主从结构的局域网系统（以下简称系统）；由1～2个单元作为主站，若干断路器或其他可通信元件作为从站，针对断路器单元，系统可实现远距离的“四遥”功能，即遥讯、遥调、遥控、遥测等；多种电网参数和运行参数的远程监测；断路器可对当前运行状态的远程监视；各种保护限值参数的远程调整和察看；可对断路器的远程遥控分、合操作控制等。系统适用于各种电站、发电厂用电、中小型变电所、工矿企业、楼宇等配电监控系统建设和改造的场合。P型控制器除具有H型控制器功能外，同时具有ZSI区域选择性联锁功能；频率测量功能；功率因数测量；有功功率P测量；无功功率Q测量；谐波测量；波形捕捉、显示与记忆功能。控制器功能完善，双向通信，可帮助用户分析系统当前运行情况。HSW系列式断路器可配智能控制器型号选配见表3。

５、 式断路器外形尺寸

　　高性能、高可靠、多功能、小体积的式断路器能为用户节省空间和成本，也是式断路器发展的一个趋势。HSW各型号的外形尺寸见表4。

６、结语

　　通过对HSW型号各系列式断路器的分析比较，为满足不同用户对其不同应用场合实际需求，可将式断路器分为型（HSW6）、较高型（HSW1）、经济实用型（HSW2）3个档次。型（HSW6）不仅每个规格产品的体积在进一步减小，其高性能、智能化、小体积、高可靠性、选用绿色环保材料的设计已成为众多设计人员及用户选型时追逐的热点。

美国AVO断路器试验仪DDA-3000

断路器试验仪DDA-3000特点

n 使用仪器可获得DDA-1数据模式与控制系统

n zui高电流输出：6000（DDA-6000）3000（DDA-3000）

n 数字信号处理（DPS）技术

n 可变的脉冲时间与控制点弧角输出电流

n 适合NEMA AB-4 测试指导方针

断路器试验仪DDA-3000说明

合并的科技进步，DDA-3000 和 DDA-6000 模式系列明确地被设计测试低电压量与高温模式，磁性或高强度状态的断路器测试仪。该仪器*适应NEMA AB-4测试指导方针。

测试执行由模拟超载或故障条件。每个测试设置是由完整的测试系统提供可变的高电流输出量。被设定的每个测试是一个提供一个变数，现在的输出高整合的测试系统。本测试装置安全有效的，地结合所有的控制电路与使用仪器必需的直接作用的断路器。

*的变压器和线路设计成尺寸非常紧凑高容量的测试装置。*的数据控制，而且使用仪器提供的测试能力。应用软件

进入通用型应用程序，测试仪将测试实质上所有低电压、情景模式与金属包盖、直接交流作用断路器通过一般电气。威斯汀豪斯、 联邦太平洋 , Square D, Gould, ABB, ITE, 西门子与其他制造厂商。

DDA-3000模式的断路器测试可定额的增加到3000安培，DDA-6000模式的断路器测试可定额的增加到6000安培。高低不平和可靠的，MEGGER电路断路器测试仪将会提供一年的免费故障操作。

本仪器也同样可以用来做其他的高电流应用，这样当做查证变压器电流比率与执行运转热度或主要的注射测试的高电压断路器与它们相关联的保护继电器。

所有的DDA-3000和DDA-6000模式测试仪有同样的特征，使用仪器与操作特征。不同之处在详细的说明书中，它们的单位大小、重量及zui大限额的输出电流容量。

断路器试验仪DDA-3000特点与优点

● 开始控制电路: *的数字式开始控制电路提供两者脉冲与维持调节状态模式的输出持续时间。此仪器脉冲模式自动的脉冲输出到任何程序脉冲持续时间。这时提供另外的测试性能为机电的与使用电晶体的高强度装置。在短路脉冲持续时间之内也同样限定预热的断路器测试直到测试仪测试电流。

在被维持的模式中，输出直到用手关掉输出电压或者，在定时测试时，在仪器测试运转之内，哪两者停止计时器与电压输出。

● 零直流偏差： 代替一个电流接触器设定的测试输出消除的结束时间误差并因此而确保。每次开始在零线路点的输出电流波形时间。每次开始在零线路点的确保对称输出电流通过排除直流偏差在电流波形。因此，可重复的测试计算结果是确定与偶数有电流的真正短路为期，同样那时操作测试的瞬间或短路时间延迟高强度原理。

SCRs 的数传控制也允许单位在输出- 现在的波形零转线路点的 90 度里面在任何的点开始。 这将会为断路器的操作*调查允许直流抵销的企图插入进波形之内。

● 紧凑的结构： 变压器和电路在测试仪的设计改进中已经达到真正的高容量，相对小的附件。

为了要增加可操作性, 全部都有四个旋转轮脚;不管用何种方法很容易固定在测试场所。测试的紧凑大小组经过狭窄的门允许容易的运动。控制和使用仪器被放置，以便操作员能同时地观察在测试下面的线路断路器。

● 建筑: 为数年的无麻烦建造,可靠的操作,测试组包括高低不平的使用仪器，而且控制设计抵抗震动和时常发生运输的震惊。他们从不需要从附件被移动。

● 保护: 熔断丝，线路断路器而且超载给予保护的装置被吸收。 开始输出的 SCRs 被强迫-空气冷却，而且温度感应器提供来自过热的保护。紧急的停止按钮被提供到 de- 加强所有的输入力量给被设定的测试。

●地面安全联锁装置: 一个互锁电路。 确保在测试的输出之前的固定底盘对系统被连接土地的测试固定的能被激活。

● 附属的出口: 接地故障保护,和 1.2个千伏安的能力 120 伏特出口被为附属仪器的方便连接提供。 其他的电压是可用到的为客户安装在出口的内部。

断路器试验仪DDA-3000使用仪器及控制：

DDA-1模式: 数传数据获得使用仪器和控制系统被设计和在测试下面的断路器的正确以计量器计量。

DDA-1模式使用zui近的技术的数传信号（DSP），这种技术提供*的数字SCRs 的控制而且数位样例输出电流为高准确性测量。

数字电表： DDA-1 输出电流数位与计算提供电流到断路器内测试。这个程序增加电表系统的性和提供zui后的弹性电流数值在显示器上。举例来说，当被设定的测试正在释放连续电流的时候,数字电表正在不断地抽取样品输出波形而且能显示电流的真实价值。

为测量短路持续电流，DDA-1模式能从软件控制面板上选择下列的方式计算输出电流

1 对于任何输出电流重要的与一半的周波相比较，DDA-1模式能计算准确的输出电流脉冲。对于任何输出电流小于与一半的周波相比较，准确量度是有故障的。

2. 对于任何电流脉冲，DDA-1模式能测量峰值电流与计算出其真有效值。当测试不同的晶闸管高强度设备时，对于这种多倍电流计算也是很有用的。这种计算方式也允许测试装置模拟相类似的电流计算方法，这种方法通常被用在不同的高强度设备中。

数字计时器：借助于数字信号处理技术，当电流加上去且断路器被测试开始时DDA-1模式的准确度是非常高的。

当输出电流开始输出或设备在操作状态下停止时，一个完整的晶闸电路开始计数。这一个电路将会适应多种测试情况包括:

需要大电流时， PUlSAR 可以接到 EPOCH-20 和 EPOCH-Ⅱ 大电流输出单元上去， MULTI-AMP 大电流接口模块提供 PULSAR 和 EPOCH-20 或 EPOCH-Ⅱ 之间的控制接口，可为单相、三相或六相测试提供大电流，高电压 / 大电流输出。

断路器试验仪DDA-3000简便设计：

PULSAR 体积小，重量轻，一个技师即可带到工作现场，该单元装在一个小巧的箱子里，在变电站和电厂使用时坚固耐用，用一套普通工具可将其改装为适于试验室和车间使用的实验箱。 PUlSAR 易于安装测试，*需要的电源可从一个标准的墙式插头获得。试验中所有输出均为高密度LED 显示， PULSAR 还可自动改变输出量程以缩短测量时间。

手动或计算机控制：

PULSAR 可手动操作，也可以与计算机和继电器测试及分析软件进行静态、动态或瞬态的自动测试。

断路器试验仪DDA-3000仪器应用

PUJLSAR 可以测试任何一种继电器，从简单的过流继电器到复杂的需要移相的三相继电器。下表列出了继电器的 IEEE 设备号码及测试时需配的电流和电压放大器模块数量。

● 齐备的三相测试系统：

PULSAR 可以组合提供齐备的三相可变电流、电压、频率、相角、直流电压、直流电流、控制、计时和监控功能。

● *的模块设计：

PULSAR 模块可以容易地插入和拔出以进行系统配置，需要一个或多个 PULSAR 单元时可随意购买，这也使保修期内模块的更换更为迅捷。

● 简单的手动控制

由于系统是有多通道输出，通过坚排的增 / 减按钮可以很容易的改变幅值，相角或频率的设定。

● 全自动测试：

PULSAR 加上 PULSE MASTER 软件，可自动地进行静态和动态测试，通过 DFR 重放或 EMTP/ATP 模拟可进行瞬态测试。

● 静态和动态测试能力，包括直流偏移：

无论通过前面板控制键手动操作还是通过计算机控制，均可测试任何继电器。

● 瞬态测试

通过重放数字化记录的故障或接 IEEE COMTRADE 标准 C37.111-1

991 要求的 ETMP（ 电磁瞬态程序 ） 仿真，可以完成交接试验或故障查找。

● 连续 LED 显示

即使在计算机控制的情况下，大型高密度LED 始终显示，操作者始终可以看到所有的输出量，所有电流和电压输出量的幅值，相角和频率都同时持续显示。

● 自动量程转换：

PULSAR 在负载情况下自动改变量程以缩短测量时间。

● 即时的错误指示：

当输出量的幅值，相角或波形错误时，会发出声光报警信号。

● 宽频带：

电流、电压输出可包括二次、三次和五次谐波，在仪器的操作范围内任何需要的谐波均可得到。

● 生成用户自定义的波形满足特殊的测试要求：

用户可用任何计算机生成方波、锯形波、半波正弦波和解析正弦波，其中包括幅值的标值，不同相角下所选的谐波，按指数衰减的直流分量。

● 内置 RS-232 接口：

该接口可与任何 IBM 或兼容机，甚至笔记本式 PC 机的标准通讯接口相连接。

● 测试高定值瞬动继电器：

两个或三个电流放大器模块的输出可并联，从而将zui大电流提高到 60A （两模块）或 90A （三模块）以测试高瞬动过流继电器。测试高定值瞬动过电压继电器时，如果负载不接地，可将两个电压放大器模块的输出电压合起来，把zui大电压提高到 660V 。

断路器试验仪DDA-3000仪器规格

温度范围 ：工作： 0～ 50 ℃

贮藏： -25～ 70 ℃

湿度范围 ： 0 o ～90%RH ，无冷凝

测式环境 ：为模拟zui恶劣的现场条件， PULSAR 根据 MIL-STD-810 进行耐温度，抗冲击和振动

试验。

外壳 ：

为便于现场使用， PULSAR 可装在一个坚固的聚乙烯塑料密封外壳里。若用试验室中，

PULSAR 可安装在一个试验室结构中，该仪器具有控制面板和安装在支架侧面的便携式提 手。为运输过程中保护该单元，试验室型单元配有一个带收缩的运输箱。 PULSAR 也可不用外壳而安装在一个 19” 的标准机架上。

体积：

现场型外壳 带盖子 高×宽×深 508 × 558.8 × 317.5 ㎜

不带盖子 高×宽×深 508 × 558.8 × 260.4 ㎜

试验室型外壳 高×宽×深 400 × 476.3 × 222.3 ㎜

重量：

重量随系统中模块的数量而变化，下面所列重量是一个*的三相测试系统的重量，包括计时器模块、三个电流放大器模块和三个电压放大器模块。

现场型外壳 带盖子 约 33.2 ㎏

现场型外壳 不带盖子 约 29.1 ㎏

试验室型外壳 约 26.1 ㎏