2014.03智能斷路器與過電流保護新技術(shù)上海電器科學(xué)研究院何瑞華2014.03智能斷路器與過電流保護新技術(shù)上海電器科學(xué)研究院低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中主要任務(wù)？過電流（包括短路）保護？低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中主要任務(wù)？過電流（包括短路）保護？

過電流保護技術(shù)發(fā)展回顧我國第一代低壓斷路器DW10、DZ10誕生于上世紀(jì)六十年代

ACB分?jǐn)嗄芰Φ停?0kA塑殼斷路器沒有限流性能保護特性單一，沒有選擇性保護特征：過電流保護技術(shù)發(fā)展回顧我國第一代低壓斷路器ACB分?jǐn)嗄芰?/p>

過電流保護技術(shù)發(fā)展回顧我國第二代低壓斷路器DW15、DZ20誕生于上世紀(jì)八十年代

ACB分?jǐn)嗄芰μ岣咧?0kA塑殼斷路器開始有限流性能

ACB三段保護特性，開始具有選擇性保護功能特征：過電流保護技術(shù)發(fā)展回顧我國第二代低壓斷路器ACB分?jǐn)嗄芰?/p>

過電流保護技術(shù)發(fā)展回顧我國第三代低壓斷路器DW45、S、CM1誕生于上世紀(jì)九十年代

ACB分?jǐn)嗄芰μ岣叩?0-100kA塑殼斷路器分?jǐn)嗄芰μ岣叩?0-75kA

ACB開始具有智能化功能特征：過電流保護技術(shù)發(fā)展回顧我國第三代低壓斷路器ACB分?jǐn)嗄芰x擇性保護現(xiàn)狀

實現(xiàn)選擇性保護方法1.電流選擇：上級斷路器動作電流整定值大于下級斷路器2.時間選擇：上級斷路器動作時間整定值大于下級斷路器3.邏輯選擇：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，智能斷路器控制器通過網(wǎng)絡(luò)

使緊靠故障點的斷路器處于瞬動狀態(tài)，其它斷路器

處于定時保護狀態(tài)。4.能量選擇：利用上下級智能斷路器I2t特性配合實現(xiàn)選擇性保護選擇性保護現(xiàn)狀

實現(xiàn)選擇性保護方法

目前過電流保護技術(shù)現(xiàn)狀利用ACB三段保護特性實現(xiàn)局部選擇性保護tio過載長延時短路短延時短路瞬動i目前過電流保護技術(shù)現(xiàn)狀利用ACB三段保護特性實現(xiàn)局部選擇性局部選擇性保護特征3.系統(tǒng)實現(xiàn)選擇性保護時間長，一般要求1s1.過電流選擇性保護是在一定電流范圍內(nèi)實現(xiàn)當(dāng)短路電流i＞i0時，不能確保上、下級斷路器不同時跳閘2.實現(xiàn)選擇性保護方法依靠短路電流大小和動作時間整定局部選擇性保護特征3.系統(tǒng)實現(xiàn)選擇性保護時間長，一般要求1低壓配電系統(tǒng)局部選擇性保護是從什么時候開始的？從我國第二代ACB投放市場開始上世紀(jì)八十年代中期低壓配電系統(tǒng)局部選擇性保護是從什么時候開始的？從我國第二代A全選擇性保護是發(fā)展的必然趨向1980年以前1980-至今沒有選擇性保護局部選擇性保護如何發(fā)展？全選擇性保護是發(fā)展的必然趨向1980年以前1980-至今沒全選擇性保護含義與特征實現(xiàn)全電流選擇性保護——即配電系統(tǒng)中出現(xiàn)任何短路電流都能實現(xiàn)選擇性保護確保上、下級斷路器不同時分閘，使短路故障限制在最小范圍終端配電系統(tǒng)也能實現(xiàn)選擇性保護在極短時間內(nèi)實現(xiàn)選擇性保護全選擇性保護含義與特征實現(xiàn)全電流選擇性保護確保上、下級斷路器全選擇性保護是低壓配電系統(tǒng)過電流保護技術(shù)重大飛躍也將實現(xiàn)選擇性保護過電流保護理念將發(fā)生根本變化ACBMCCBMCB將改變?nèi)伪Ｗo特性的傳統(tǒng)思路將實現(xiàn)限流選擇性保護全選擇性保護是低壓配電系統(tǒng)過電流保護技術(shù)重大飛躍也將實現(xiàn)選擇全選擇性保護對ACB的基本要求過電流脫扣器帶有區(qū)域聯(lián)鎖功能

大幅度提高短時耐受電流ICW

不小于安裝地點可能出現(xiàn)的短路電流12選擇性保護ACB動作特性，沒有三段保護概念

短路級斷路器，瞬動,沒有短延時非短路級斷路器，閉鎖不動(或延時動作)僅作為短路級斷路器后備保護它與原三段保護特性中短延時有根本區(qū)別它的延時動作沒有電流整定，即延時覆蓋整個短路電流3全選擇性保護對ACB的基本要求過電流脫扣器帶有區(qū)域聯(lián)鎖功能大實現(xiàn)全電流選擇性保護有二種方法

采用區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)采用全電流延時技術(shù)實現(xiàn)全電流選擇性保護有二種方法

采用區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)采用全電流延區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)區(qū)域聯(lián)鎖部件（或模塊）作用

1.迅速判斷短路點位置區(qū)域聯(lián)鎖模塊……區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)區(qū)域聯(lián)鎖部件（或模塊）作用1.迅速判斷短路點位置區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)區(qū)域聯(lián)鎖模塊連接方法與上級斷路器電流有關(guān)聯(lián)的同級斷路器區(qū)域聯(lián)鎖模塊并聯(lián)后與上級和前級斷路器區(qū)域聯(lián)鎖模塊串聯(lián)采用內(nèi)部總線用同樣方法連接區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)區(qū)域聯(lián)鎖模塊連接方法區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)區(qū)域聯(lián)鎖部件（或模塊）作用

2.迅速閉鎖非短路級斷路器過電流脫扣器，防止其瞬動

為此，對應(yīng)用于全電流選擇性保護ACB瞬動時間應(yīng)比具有三段保護特性ACB瞬動時間稍長一點，它的瞬動時間決定于短路故障判定時間，瞬動時間通過軟件設(shè)定區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)區(qū)域聯(lián)鎖部件（或模塊）作用2.迅速閉鎖非短路級斷全電流延時技術(shù)采用區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)不是實現(xiàn)全電流選擇性保護唯一方法實現(xiàn)全電流選擇性保護也可以采用全電流延時技術(shù)延時電流覆蓋系統(tǒng)全部短路電流為此對ACBIcw指標(biāo)有特殊要求何謂全電流延時技術(shù)？全電流延時技術(shù)采用區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)不是實現(xiàn)全電流選擇性保護唯一方全電流選擇性保護二種方法比較優(yōu)點區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)短路級斷路器能立即瞬動，減少短路電流對系統(tǒng)的影響對開關(guān)電器、成套設(shè)備、系統(tǒng)動、熱穩(wěn)定要求降低有利于設(shè)備與系統(tǒng)節(jié)材、節(jié)能增加區(qū)域聯(lián)鎖部件（或模塊），適當(dāng)增加成本當(dāng)上、下級斷路器安裝位置距離較長時，如何確保區(qū)域聯(lián)鎖信號可靠傳輸負載級斷路器區(qū)域聯(lián)鎖模塊連接線較多缺點：全電流選擇性保護二種方法比較優(yōu)點區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)短路級斷路器能全電流選擇性保護二種方法比較優(yōu)點全電流延時技術(shù)無需區(qū)域聯(lián)鎖部件，簡化過電流脫扣器省略上、下級斷路器區(qū)域聯(lián)鎖部件之間連接線，簡化線路當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，無論短路電流多大，斷路器必需經(jīng)一段時間延時動作實現(xiàn)選擇性保護時間相對較長

增加短路電流產(chǎn)生的動、熱效應(yīng)對設(shè)備與系統(tǒng)的影響缺點：全電流選擇性保護二種方法比較優(yōu)點全電流延時技術(shù)無需區(qū)域聯(lián)鎖小結(jié)用于全電流選擇性保護ACB應(yīng)具備以下條件

1.大幅度提高ACBIcw盡可能實現(xiàn)Icu=Ics=Icw當(dāng)然,三者相等不是實現(xiàn)全電流選擇性保護必備條件其必備條件是Icw不小于ACB安裝位置可能出現(xiàn)的最大短路電流2.選擇性保護方法必須根本改變區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)全電流延時技術(shù)兩者結(jié)合的方式：即電源級與配電級斷路器采用區(qū)域聯(lián)鎖，配電級與負載級斷路器采用全電流延時小結(jié)用于全電流選擇性保護ACB應(yīng)具備以下條件1.大幅度提全電流選擇性保護對MCCB的要求小結(jié)1.對250A以下MCCB大幅度提高限流性能，采用雙斷點MCCB是最有效途徑2.對400A以上MCCB適當(dāng)提高Icw，可適當(dāng)犧牲分?jǐn)嗄芰?，只要Icu=Ics不小于安裝位置短路電流，使其具有限流選擇性保護功能。3.必要時帶有區(qū)域聯(lián)鎖部件全電流選擇性保護對MCCB的要求小結(jié)1.對250A以下MC新一代雙斷點MCCB發(fā)展前景對于新一代高端MCCB，雙斷點必然是主要發(fā)展方向1.高分?jǐn)嗄芰Γ欣诎l(fā)展660伏，直流產(chǎn)品4.模塊化，有利于批量生產(chǎn)2.高限流性能，有利于實現(xiàn)限流選擇性保護3.小體積，有利于減少系列殼架等級5.是交流接觸器最理想的SCPD配合產(chǎn)品新一代雙斷點MCCB發(fā)展前景對于新一代高端MCCB，雙斷點必全選擇性保護對MCB的要求在終端配電系統(tǒng)中發(fā)展并盡快選用帶選擇性保護SMCB！全選擇性保護對MCB的要求在終端配電系統(tǒng)中發(fā)展并

SMCB工作原理SMCB工作原理

SMCB應(yīng)用范圍以防止家庭及類似用途終端回路發(fā)生短路時，儀表箱開關(guān)同時跳閘以防止終端箱支路發(fā)生短路時，終端箱總開關(guān)同時跳閘。儀表箱開關(guān)終端箱總開關(guān)SMCB應(yīng)用范圍以防止家庭及類似用途終端回路發(fā)生短路時，儀低壓斷路器發(fā)展總體趨向1新一代低壓斷路器必需滿足全選擇性保護要求2

繼續(xù)向高端與大眾化兩個方向發(fā)展新一代低壓斷路器必需滿足智能電網(wǎng)發(fā)展要求電能管理、故障預(yù)警、壽命指示、新能源系統(tǒng)適應(yīng)城鄉(xiāng)電網(wǎng)、信息系統(tǒng)改造與發(fā)展需要一體化、智能型、重合閘剩余電流斷路器塑殼斷路器應(yīng)滿足交流接觸器SCP