国外新一代塑壳断路器的现状和发展动向

1引言一些国际著名的电气公司从20世纪90年代中后期开始开发新一代塑壳断路器,至今新一代塑壳断路器已基本完成了对老产品的更新换代工作。新一代塑壳断路器的综合技术经济指标较老产品有了较大的提高。总体开发思路是:最大限度地满足整个配电系统的需要,不盲目追求高指标,在提高技术指标的同时考虑系统的适用性、安全性、可靠性和经济性。新一代塑壳断路器具有完善的额定电流系列,额定电流可调,与框架断路器一起能提供从几十安培至几千安培的配电系统整体解决方案。2新一代塑壳断路器的型及其技术性能指标新一代塑壳断路器的型号及其技术指标如附表所示。由附表可知,大部分新一代塑壳断路器已形成了完整的系列。Schneider公司的NS系列最大壳架额定电流已达3.2kA,是目前额定电流最大的塑壳断路器。ABB公司的TmaxT4的额定极限短路分断能力最大可达200kA。新一代塑壳断路器大部分壳架等级的额定运行短路分断能力Ics与额定极限短路分断能力Icu相同,大大提高了短路分断的可靠性。3新一代塑壳断路器技术发展动向3.1新型双断点触头系统双断点触头系统增加了一个断点,加强了短弧的近阴极效应,具有较高的电弧电压,可提高短路分断能力。该系统在机械结...     

用计算机计算塑壳断路器的通断速度特性

把动能原理应用于计算塑壳断路器的触头开闭速度特性。文中阐明了应用本方法计算的基本原理,分析计算了HFB-150塑壳断路器的开闭速度。计算方法简便实用,有一定精度。     

DZ10系列塑壳断路器触头节银在低压电器行业开始全面推广

根据低压电器节约用银的要求,机械部(82)电器字420号文下达的任务,我所会同生产塑壳断路器的苏州电器一厂、温州开关厂开展了DZ10系列塑壳断路器的触头节银工作。首先对触头材料进行筛选,选取多种触头材料进行分析(100A选用了七种,250A选用了八种)。对各种不同材料的触头及不同触头的配对,选取不同的尺寸,并结合触头灭弧室的改进进行攻关。经过近200台断     

大容量塑壳断路器中电动斥力的三维有限元分析

触头系统电动斥力的计算对塑壳断路器的设计有重要意义。基于电磁场及电动力的关系,并考虑铁磁物质的影响,应用Ansys进行三维有限元非线性分析,采用导电桥模型计算具有分片式触头系统的大容量塑壳断路器在恒定电流时的电磁场分布,以及各个动触头上电动斥力的大小。结果表明,各触头片的电流和电动斥力不均衡。该结论对触头系统的设计有一定的指导意义。     

一种塑壳断路器动触头元件焊接工艺研究

对一种塑壳断路器动触头元件(触头材料为AgW65,触桥材质为TU2无氧铜)的电阻点焊工艺进行研究,研究焊接电流、焊接压力、焊接时间三个工艺参数对动触头元件焊接强度的影响.试验结果表明,AgW65动触头与TU2触桥电阻点焊的最佳工艺参数:焊接电流:7.8～8.0 kA,焊接时间:180～200 ms,焊接压力:0.25～0.4 MPa,产品焊后剪切强度可达到175 N/mm2以上.     

两种静导电回路对塑壳断路器开断性能的影响分析

设计良好的静导电回路结构对塑壳断路器开断性能的提高有着重要的意义。在两种不同静导电回路下,通过计算对比电动力和吹弧磁场,分析了静导电回路结构对塑壳断路器的触头分开时间触头推斥电动力吹弧磁场在电弧上的分布以及燃弧初期吹弧磁场大小等因素的影响。根据分析的结果,对某塑壳断路器的静导电回路进行了改进,并通过网络试验验证了改进方案对提升其开断能力的有效性。     

国外新一代塑壳断路器的现状和发展动向

介绍了近年来国外著名电气公司开发的新一代塑壳断路器(如双断点触头系统、电子脱扣器、可通信断路器、接地故障保护和剩余电流保护等)及其技术指标、产品结构特点和技术发展方向,对国外塑壳断路器的发展进行了全面的阐述。     

弧柱压降对塑壳断路器限流性能的作用

低压断路器依靠栅片分割电弧成短弧来熄灭电弧,传统的观点认为塑壳断路器限流作用主要依靠短弧的近极压降.从塑壳断路器尺寸紧凑、栅片数受限制出发,提出弧柱压降对限流同样起很大作用.用最新文献中提出的经验公式进行分析,并对一个实际塑壳断路器在带与不带灭弧栅片条件下进行分断试验,测量其电弧电压,说明弧柱压降对限流性能的贡献.用不同触头系统结构的断路器作对比实验,双向斥开的触头系统的分断性能高于单向斥开的触头系统,证实提高弧柱压降是一种有效的限流措施.     

银钨触头的腐蚀和防止措施

应用在塑壳断路器中的银钨触头材料在湿热环境中的致命缺点－表面生成绝缘物质，影响了断路器的正常使用。可以通过添加第三种元素的方法得以改进，使之获得新机。     

H-DW14-4000舰用断路器短路分断能力的设计

通过舰用断路器样机额定短路分断能力的摸底试验,对试验中出现的问题进行分析和计算.从改进触头、灭弧系统、合闸电磁铁和二次插入式触头的设计人手,使断路器成功地通过390 VAC,100kA P-2短路性能类别的短路分断能力试验以及试后的温升试验验证.     

基于电弧磁流体仿真的DC 1500 V两极塑壳断路器气道优化设计

该文开发了用于DC 1 500 V光伏和储能系统的新一代两极直流塑壳断路器样机。通过DC 1 500 V/15 kA,时间常数10 ms的短路分断实验发现,电弧电压快速升至350 V是提升断路器限流和分断性能的关键。为了加快初始燃弧阶段电弧运动速度使弧压快速上升,建立了断路器触头区域的二维局部电弧磁流体仿真模型,通过分析灭弧室温度、压力分布和气流速度变化曲线,明确了初始样机中电弧运动停滞的机理,并以此为依据提出了参差栅片排布和添加导流锥的气道优化设计方案。使用优化后的样机进行分断实验,比较优化前后的电压变化曲线和电弧运动高速摄像,验证了优化方案的有效性,对于DC 1 500 V两极直流塑壳的设计开发具有很强的实践指导意义。     

新型3 kA触头机构的设计及温升分析

设计了一种混合型限流断路器用3 kA触头机构。在对动、静触头接触电阻进行计算的基础上,采用新型Ansys有限元软件对触头机构的3 kA通流温升进行仿真分析。仿真得到触头机构上的最高点温升为45 K,可满足相关标准对混合型限流断路器的温升要求。通流试验验证了仿真结果的正确性。     

配电用高分断能力快速断路器

美国西屋公司生产的C系列配电用断路器能符合UL、CSA、IEC等标准。其额定电流为160、250、400、630、1250和1600A。这些断路器有如下一些主要特点: 附件装配容易,与老产品互换性强,采用限流分断及电子式脱扣器。分断能力为65kA的断路器,其触头结构如图1b)所示。该断路器在下部触头上能构成反向的磁路,可以得到大的电磁斥力。上、下触头按适当的距离配置。当分断短路电流时,在脱扣机构动作前,由于电磁斥力的作用,动触头将迅速地打开。为了使分断能力提高到100kA,在下部触头上再附加一个旋转支点,其触头结构如图1c)所示。当分断短路电流时,由于有旋转支点和作用于动触头的电磁斥力的     

诺雅克推出新型塑壳断路器

近日,诺雅克电气公司推出新型产品Ex9M4/5塑壳断路器,该款产品经历了两年时间的研发、试制,目前已进入认证阶段。Ex9M4/5塑壳断路器采用了辅助支撑杆结构,对于触头同步性有很大的改善,同时相比行业同类产品,     

双断点塑壳断路器性能特点的实验研究

以单频振荡回路作为实验电源,以不同型号的塑壳断路器作为研究对象,通过不同条件下的开断对比实验,研究了双断点塑壳断路器的开断性能特点,提出了双断点结构在短路开断过程中更容易发生触头熔焊,以及容易出现断口问能量不平衡等特点。     

电动斥力作用下低压断路器分断特性的研究

基于多体动力学原理,建立低压塑壳断路器操作机构的仿真模型,并通过试验验证模型的正确性.依据电场、磁场、斥力之间的关系,建立了低压断路器分断过程中电动斥力的数学模型,通过计算不同电流和触头转角下导电回路的洛仑兹力,应用二元三次插值技术分析电动斥力.并且通过ADAMS二次接口的自编程实现了电路方程、电磁场和机构运动方程的耦合求解.结果表明,由于电动斥力的作用,加快了断路器的分断,低压断路器在预期短路电流10kA下,机构的动作时间比空载时缩短了1ms.     

施耐德电气推出Compact NSX 690 V高分断塑壳断路器

正施耐德电气宣布面向中国市场推出全新的Compact NSX 690 V高分断塑壳断路器。此款产品是基于施耐德电气NSX塑壳断路器系列的成熟技术演进而来的,性能稳定可靠,其不仅在440 V下具有业界领先的200 kA高分断能力,还显著提升了在690 V电压下的分断性能,更实现了500~690 V下全球最高的100 kA分断功能。施耐德电气从客户需求的角度出发,推出了这     

施耐德电气推出Compact NSX 690V高分断塑壳断路器

正2013年12月24日,全球能效管理专家施耐德电气在北京宣布面向中国市场推出全新的Compact NSX 690V高分断塑壳断路器。该款产品是基于施耐德电气NSX塑壳断路器系列的成熟技术演进而来的,性能稳定可靠,其不仅在440 V下具有业界领先的200 kA高分断能力,还显著提升了在690 V电压下的分断性能,更实现了500~690 V下全球最高的100 kA分断功能。     

塑壳断路器分断角速度非接触式检测方法及其应用

提出了一种基于激光位移传感器非接触式测量塑壳断路器分断过程中动触头角位移、角速度的方法。首先建立一个以动触头杠转动支点为顶点,动触头杠闭合和分断状态所在位置为边的三角形;其次,通过激光位移传感器测量触头分断过程中的直线位移和直线速度,最后,利用所建立的三角形,基于余弦定理将直线位移和直线速度,转换成角位移角速度,实现了对塑壳断路器分断过程中转动变量的无损测量。基于本文所提出的方法,分别测量了NM1-630S-3300额定10A、16A、25A断路器在12倍额定电流下触头的分断的角位移、角速度及分断时间,可以发现不同分断容量断路器,分断角速度与分断时间均不同。容量较大时,触头转动的平均角速度较高。碰撞的角速度增大时,电弧的燃烧时间减小。通过研究断路器分断过程的动态特性,可以从试验的角度研究断路器分断性能,为断路器的优化设计提供评判依据。     

预付费电表专用塑壳断路器电路优化设计

通过研究预付费电表功能用于塑壳断路器的必要性及其工作原理,对比分析传统预付费电表专用塑壳断路器电路的设计缺陷,提出一种优化方案,即电源电路采用阻容降压的形式;脱扣器采用和继电器的常开触头串联,并以并联的方式连接在电路中;预付费电表信号检测和控制电路采用晶体管控制继电器,并带延时控制。该设计在满足传统预付费电表专用塑壳断路器工作特性的同时,能提高工作电压范围,真正实现380 V的电源供电;能提高脱扣器工作的可靠性;能可靠实现零复位时间,让用户能真正实现即充即用的用电方式并提高抗电磁兼容特性,使预付费电表专用塑壳断路器的稳定性和可靠性得以保障。