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1、电气世界文摘目录变电站遥视系统的研究1邢钢变压器经济运行浅析5我国低压断路器的概况和展望7小电流接地系统绝缘监察技术的应用与发展13一种变电站谐波滤波器微机监控装置16静止变频器在现代大型抽水蓄能电站中的应用20变电站自动化系统的新发展浅谈数字化变电站自动化技术25企业电网经济运行节电案例28继电保护与母差停用的系统暂态稳定性30低压配电系统接地型式与保护配置34关于触电(漏电)和它的保护40变压器经济运行的实例运算44世界电气技术百年回眸(三)46电力专用通信网发展综述52干式变压器的发展及工程应用58变电站综合自动化系统的应用63无功功率补偿的技术经济探讨66光电电流互感器一种传统数字化的
2、电力系设备70展望21世纪的电机控制与电子技术73大容量变压器降低附加损耗及防止局部过热的研究78寻找单相高压电缆金属护套接地故障方法探讨82浅谈智能脱扣器的现状和发展前景85低压无功自动补偿的谐振问题89面向21世纪的低压电器新技术92氧化锌避雷器阻性电流测量仪的研制及其应用98变电站遥视系统的研究许昌继电气研究所（461000）李国杰 张睿 左群业【摘要】叙述了遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用，提出了研制遥视系统的设计思想，分析了遥视系统的组成及其功能特点，对视频图像传输的几种方案进行了对比，并对遥视系统的应用前景进行了展望。【关键词】遥视系统现场通讯无人值班1引言随着电力工业迅
3、速发展，中国正在进行“网厂分开、竞价上网”的改革，以便开放电力市场，引入竞争机制，降低发电成本，合理利用资源，并最终使用户获利。而电力市场不断完善后，将允许用户参与电力市场的竞争，生产调度与市场交易一体化，调度的作用和地位进一步提高。这就要求变电站实现无人/少人值守，裁员增效。根据我们的了解，目前国内只有广东、江苏等发达省份的部分变电站实现了“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)和无人值班(其实是无人值班，有人值守模式)，调度值班人员在远方控制中心即可能对变电站的各类电气参数进行监视，对断路器与电动刀闸进行控制。遗憾的是，四遥不涉及变电站环境(如防盗、防火、防爆、防渍、防水汽泄漏等)的监控内容，人
4、们对这种“无人值班”心存疑虑。随着多媒体技术、计算机通信技术的不断成熟，数字视频技术的日臻完善，现代数据传输技术的发展，使得数据传输速率和带宽不断向上突破，为视频监控技术的研制提供了必需的基础。因此，远程图像控制与信息管理即遥视系统的研究课题，列入了议事日程。2设计思想变电站遥视系统主要是把变电站现场的监视图像、声音、报警信号和各种设备的数据进行采集处理，采用先进的图像编解码压缩技术和传输技术，集设备监控、图像采集、闭路监视、图像监视预报联动和视频图像等功能于一体的综合自动化系统。研制该系统时，应充分考虑用户的具体要求和当地的具体情况，建立在高起点的技术之上，按无人值班方案进行设计。首先，系统
5、应能满足无人值班变电站的要求，具有高度的可靠性和工作的连续性，可以24h连续监控数十个变电站。其次，系统应具有多画面视窗，116个画面任意分割方式；图像清晰，画面流畅，彻底杜绝马赛克、图像边沿锯齿及拖动现象；在保证高品质画面的同时，降低传输码流，实现了真正的海量存储。再者，系统应提供透明通道，满足多种高、低速通信通道。3系统组成遥视系统的基本配置如图所示。遥视系统由多个远程现场和一个监控中心组成，在远程现场和监控中心之间有PCM 2M通讯线路连接。在每个现场均有若干摄像机。摄像机的镜头、云台可控，并可加若干传感器、警灯、警号等外围设备。在监控中心可以任意监视各个现场，并收集各现场的报警信息。监
6、控中心由中心机房内部的多媒体监控主机和机房以外的网络分控计算机组成。系统可以随时方便、即时地检索、回收记录存贮的图像，如可按时间、地点(镜头)或图像文件进行检索和回放。回放图像稳定、清晰，可反复读写，不存在传统监控系统中所存在的录像带的信号衰减和磨损问题。3.1系统配置3.1.1厂站端包括摄像机单元、控制解码器、视频矩阵、报警控制设备、麦克风和音箱、编解码器等，在有人值守的远程现场可以设置多媒体控制计算机，也可以设置控制键盘，这些控制设备可以控制该现场的摄像机切换，镜头、云台动作，并且可以处理报警信息。对于无人值守的现场可以不放置计算机，建议放置控制键盘。厂站端在系统中的作用是采集现场的各种视
7、频、音频、数据等信息，并通过编解码器进行处理，将模拟信号数字化并压缩编码，以便于在可利用的数字通讯线路上进行传输。同时厂站端还具有把主站端传输过来的控制命令解码后控制镜头、云台等可控装置。3.1.2通信层可用光纤、微波、DDN、ISDN、通信卫星、有线基带调制解调器、无线扩频调制解调器等，线路接口可以是G.703，V.35，RS449等。3.1.3主站端包括编解码器、视频矩阵、音频矩阵、麦克风、音箱，多媒体电脑、监视器、网络视频服务器及监控软件等。主站端的作用是将通讯线路采集的数字信号通过编解码器解码转化后的模拟信号经视频矩阵进入多媒体电脑、监视器和网络视频服务器，用于监视各个现场，并收集现场
8、的报警信息，同时供网络层传输图形等信号。3.1.4网络层即计算机网络(局域网或互联网)由局长分控计算机、变电站分控计算机等各级网络分控计算机组成。其作用是将网络视频服务器上的远程现场信号在局域网或互联网上进行传输，以供局长分控计算机等各级网络分控计算机共享资源。3.2系统三大领域3.2.1视频技术在许多远程视频监控系统的方案设计中，经常会遇到的问题是如何远距离传输监控现场的模拟视频信号。使用同轴电缆传输模拟视频信号，在距离上会受到限制，超过几百米便需要放大中继，因此，常规的视频监视系统只适合在一座建筑物内或一定区域范围内使用。此外，常规系统在一路同轴电缆上只能传输单一视频信号，传输控制信号和话
9、音需要单独敷设电缆。远距离传输视频的可行方法是将模拟视频信号数字化并压缩编码，在可利用的数字通讯线路上传输。视频数据的压缩和解压缩，视频图像的信息量是巨大的。例如，1幅640480中分辨度的彩色图像(24bit/像素)，其数据量为0.92MB，如果以每秒30帧的速度播放，则视频信号的数码率高达27.6Mbps。显然，视频压缩技术数字化是压缩技术的关键。目前，适用于远程视频监控的图像压缩标准有H.261，MPEG1。H.261标准简称p64，由国际电报电话咨询委员会(CCITT)的一个专家组在1990年12月制定，MPEG1则在1992年成为标准。两者的核心技术都是离散余弦变换及运动补偿算法，它
10、的主要思想是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。H.261适合在64384kbps的低带宽下传输实时视频图像，但图像质量不理想；MPEG1在800kbps2Mbps的传输速率下图像清晰度能达到较好的图像效果。用户可根据不同的场合和需求选用不同的压缩标准。由于视频数据流巨大，采用的压缩方法和格式将对视频服务器的性能产生重大影响。在选择硬件平台时，还应慎重考虑：系统带宽、吞吐能力、通道数、在线存储能力、编解码器及码率、联网能力等。3.2.2网络技术数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定
11、性；且数字视频可利用计算机网络联网传输，网络带宽可复用，无须重复布线；另外，数字化存储成为可能，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询十分简便快捷。3.2.3通信技术数字视频远程监控系统的数据通信有以下特点：1实时性视频数据属于实时数据，必须实时处理，例如：实时压缩、解压、传输、同步。2分布性现场图像采集和发送主机与图像接收显示主机位于不同地点，通过计算机局域网或广域网连接。3同步性尽管视频信息具有分布性，但在用户终端显示时必须保持同步，另外，声音与视频也必须保持同步。目前，TCP/IP网络通信协议是一种即成事实的工业标准，视频远程监控系统为可在各种网络结构中运行，也必须采用
12、TCP/IP协议。然而，TCP/IP协议用于可靠传输，作为结果，如果你在Internet上向另外一台计算机发送一个数据包，你可以确信它将准确无误地到达目的地，但你决不可能得到数据将在特定时间内到达的保证。事实上，数据包在到达目的地前延时数小时或数天，在理论上都是站得住脚的。作为视频传输这样的特例，对时间却十分敏感，因此必须确保数据的实时性和同步性。国际通信联合会(ITU)和国际互联网工程任务组(IETE)设计了一个实时传输协议RTP来解决传输实时性数据的难题。RTP一般运行在不可靠性协议层上如UDP(事实上经数学统计UDP包的可靠性在99以上)。每个经过RTP传输的数据包中有时间信息和一个相关
13、的序列号，这个信息使应用程序混合音频和视频信息相对容易。由于应用程序可以很容易地决定当视频帧需要略过时将跳到的正确数据包号，因此同每个包相关的时间信息可以平滑同步过程。在监控领域中，数字化和网络化是一种趋势，可广泛应用在电信、电力、交通、银行、水利、智能大厦等领域。在电信局无人值守机房、电力无人值守变电站、水文站、银行营业所等场所，通常具有以下特点：有重大经济价值，安全防范要求高，在地理位置上分布较广或位置较偏僻。利用数字视频远程监控技术可在本系统内建立监控调度中心，对远端现场的图像声音及其他敏感数据进行实时监控以便对敏感事件进行快速反应。具体实现的方式是：利用各种数据通信网络如DDN、ISD
14、N、E1、xDSL,把经过数字化压缩、编码的视频、音频、报警感应数据传输至监控中心，中心的计算机对各种数据进行解压缩、解编码，同时回放视频、音频，对报警事件进行告警处理。4系统通讯方案通讯传输部分是整个远程遥视系统的关键组成部分，其作用如同人的脊髓一样，负责各种信号和指令的上传下达。遥视系统可以借助数字光纤、数字微波、卫星、无线扩频、ISDN、DDN等多种通讯媒介，将图像、声音、数据信号进行压缩编码并通过2Mbps E1数据信号从几十公里以外的远端传送到中心控制室，同时将控制室的音频和控制信号传回基站。这里主要简要叙述几种主要的通讯方案。4.1同轴电缆方案在遥视系统中，同轴电缆是传输视频图像最
15、常用的媒介。 这种方式可采用75的纯铜芯电缆。用同轴电缆方式传输时，由于衰减大，用它组成的传输网最长只能传输10km左右。同轴电缆可靠、速率快、投资少，但架设方式麻烦、距离短，同时存在不平衡电源线负载等因素会导致各点之间存在地电位差，需接入被动式接地隔离变压器进行补偿。4.2光纤通讯方案光纤是能使光以最小的衰减从一端传到另一端的透明玻璃或塑料纤维，它的最大特性是抗电子噪声干扰，通讯距离远。光纤有多模光纤和单模光纤之分。单模光纤只有单一的传播路径，一般用于长距离传输；多模光纤有多种传播路径，多模光纤的带宽为50500MHz/km，单模光纤的带宽为2000MHz/km。光纤波长有850nm、131
16、0nm和1550nm等。850nm波长区为多模光纤通信方式；1550nm波长区为单模光纤通信方式；1310nm波长区有多模光纤和单模两种。目前，单模光纤在波长1.31um或1.55um时，光速的低损耗窗口每公里衰减可做到0.20.4dB以下，是同轴电缆每公里损耗的1，因此光纤通讯方式可实现20km无中断传输。用光缆作干线传输系统容量大、能双向传输、保密性好、安全可靠性高。光端机技术越来越成熟，成本费用也大幅度下降。光纤通讯的造价稍高，施工技术难度大。4.3无线通讯方案传统的无线通讯系统包括以下几种：(1)调幅(AM)广播。(2)调频(FM)广播。(3)无线寻呼网。(4)甚高频通讯。(5)特高频
17、通讯。(6)微波通信。(7)卫星通讯。电力系统中，微波通信是一种较常用的无线通讯方式。这种方式覆盖面广，频带很宽，不需要传输线，而且可以构成双向通讯系统。目前已使用的频段为300MHz3000GHz，通讯容量大，仅一个波道便可传送数以百计路以上的电话，多波道运行时可传送的容量则更可观。微波通信传送的信息，几乎不受电力系统本身干扰的影响，故传输的质量较高。同时，微波通信还具有同时传送电话、电报、图像、数据等多种形式的功能，在电力系统中获得了广泛的应用。微波通信方式的传输量大，质量高，配置灵活，可以省去建设有线传输线的费用，并且具有很快的传输速率，缺点是微波通信一般是点对点的通讯方式，对于为数众多
18、的测控单元，每个点都要建设一对微波通信设备。4.4电话线通讯方案电话线通讯方案也是一种长距离传输视频的途径。但由于电话线路带宽限制和视频图像数据量大的矛盾，传输到终端的图像都不连续，而且分辨率越高，帧与帧之间的间隔就越长；反之，如果想取得相对连续的图像，就必然以牺牲清晰度为代价。5展望变电站遥视系统解决了变电站现场的可视化及环境监控问题，是对“四遥”功能的有益补充，为实现“无人值班，无人值守”提供了可靠的保证。遥视系统的推广应用对提高变电站运行的安全性、可靠性，提高运行和管理的科学性，充分发挥变电站效益，促进管理工作的现代化有着现实意义和历史意义。6参考文献1刘时衡.光纤通信基础.北京：人民邮
19、电出版社2张树京.通信系统原理.北京：中国铁道出版社邢钢变压器经济运行浅析邢台钢铁公司动力分厂（054027）王子彬 石国瑞 王瑞 刘浏铃【摘要】电力变压器是工矿企业供配电系统的主要设备。由于使用的不合理，不能运行在最经济状态，造成极大的浪费。根据变压器经济运行理论及计算机软件包，对邢钢百余台变压器进行经济技术测算，调整变压器运行方式，达到了节电增效的目的。【关键词】变压器经济运行软件包应用1变压器经济运行及软件1.1变压器经济运行概念变压器经济运行是指充分利用现有设备条件，通过择优选取最佳运行方式和优化负载调整，在保证安全供电的条件下最大限度地降低变压器电能损耗和提高其电源侧功率因数，其实质
20、就是技术经济允许条件下的变压器节电运行，它具有科学性，系统性，实用性和效益性。变压器经济运行就是在损耗的电能中去挖掘节电潜力，是节约能源，降低成本的重要途径。1.2变压器经济运行软件简介变压器经济运行节电技术是胡景生教授多年的研究成果。变压器经济运行软件是在变压器经济运行一书的基础上，由胡教授亲自指导研制的一套软件包。此软件包括：(1)变电所并列变压器经济运行软件；(2)共用变压器经济运行软件；(3)变压器负载调整优化软件；(4)变压器间调整负载优化软件；(5)变压器经济负载系数与经济运行区软件等五个软件包。2邢钢现状及问题的提出邢钢是邢台地区的用电大户，1999年全年总耗电量44825.57
21、万kWh，全部生产设施电源均引自厂区内部的110kV的变电站，在站内设有SFL31500kVA变压器3台，以6kV电压，分49分路向各变电所或变压器输送电源。共有高压配电室12个，低压配电室近40余个，在线变压器96台，总容量95000kVA。正常最大负荷59000kW。由以上数据可以看出变压器总容量大于3台主变的容量，并约有40运行在不经济区或劣区，存在着用电的巨大浪费，而能耗的巨大又直接制约着“邢钢”的发展，电耗占总能耗的16，可见节约用电是降低成本的重要途径。但投入大量资金搞节能降耗工程又是一件不容易的事情。利用变器经济运行软件对邢钢变压器进行准确地分析并提出改进方案，以达到节电的目的是
22、非常必要的。3具体分析为了准确得到软件包所需求的变压器的各种参数，公司人员深入生产现场逐个调查变压器运行的基本情况，并对变压器技术档案应用数据库进行管理，将运行及备用的百余台变压器的技术参数全部输入到软件包并测算，发现公司有许多变压器运行在不经济区甚至在最劣区。下面将以邢钢公司下属两个厂(以下简称A厂、B厂)为例具体分析：A厂建厂时间早，用电负荷比较稳定。该厂担负300m3高炉供水的水泵供电的是3台1000kVA变压器。在测算前的3台变压器运行状况是两用一备。经过使用软件包的并列变压器经济运行软件测试，按排列组合存在的运行方式，将一种损耗最小的方式投入运行。经过调整选择最佳组合运行方式。年节电
23、：有功电量51000kWh、无功电量401200kvarh、综合节电量75420kWh。B厂由于是新建工程，供配电存在不合理现象。供配电基本情况：由110kV变电站分两路以6kV电压供电到该厂中心配电室，下面有7个变电所，14台变压器，总容量16330kVA，且全部处于运行状态，总用电负荷平均在30004000kVA。可见装机容量远远大于实际使用量，由此可知存在的节电潜力是巨大的。其中一变电所有3台1000kVA变压器分列运行，互有联络线。正常生产时只有2号变压器带负荷，负载系数在30左右，1、3号负载很小，负载系数17，由软件分析：停1号变压器最经济，从电度表计量可以计算出年节电在30万kW
24、h(包括变压器空载损耗和线损)。2、3号变压器根据生产情况实施一台运行，另一台备用。使用2号软件包分列运行变压器经济运行，将各种参数、数据输入计算机，计算机通过分析、计算做出的图形显示无论在哪个时间段，都应共用2号变压器。这样年节约有功电量1.4万kWh，无功电量4.4万kvarh，综合电量1.9万kWh。若在安全生产的前提下，3号变压器采取冷备用，又可实现年节电30万kWh。总之，如果该变电所的变压器，不用投资仅通过简单的倒闸操作，即可实现年节电60多万kWh，实现经济效益25万元。通过运行软件包计算分析，可以明显算出该厂供电系统中的变电所若全部采用经济运行方式年可节电210余万kWh，经济
25、效益每年近90万元，效益明显，潜力很大，特别是无功电量的节约更为显著，这是因为变压器是一个感性很强的供电设备，如果无功损耗升高使功率因数降低，致使无功电流循环于供电网中，导致用电设备电流增大，温升提高，造成损耗的增加，电能的浪费。以上实例充分说明开展变压器经济运行既可大量节约电容器的投资，又可降低供电系统的线损。4结束语当前，邢钢公司正在应用该软件包的测试，逐步实现所有在线变压器的经济运行，效果显著。况且由于绝大部分供电变压器都是在自然状态下运行，加上受到某些传统性观点和习惯性做法的影响，变压器运行大都不符合经济运行的方式。因此全面开展变压器经济运行也是有其重大现实意义的。我国低压断路器的概况
26、和展望浙江省杭州市之江开关厂(311234)连理枝【摘要】概述了各类低压断路器的主要功能和用途，建国50年来的开发、生产概况，并展望进入21世纪时，我国低压断路器的发展趋势。【关键词】断路器概况发展趋势 1前言在现代社会，无论是工业、农业、交通运输、国防、文教卫生、金融、商业、旅游服务和人民生活等领域都离不开电。电的产生、输送、使用中，配电是一个极其重要的环节。配电系统包括变压器和各种高低压电器设备， 低压断路器则是一种使用量大面广的电器。低压断路器，从它的结构、用途所具有的功能来分，就有万能式(又称框架式，国际上通称ACB)和塑料外壳式国际上通称MCCB，MCB(小型)两大类，它们相同的作用
27、是：(1)在正常情况下，作不频繁合、分电路或起动、停止电动机；(2)在线路或电动机发生过载、短路或欠电压(电压不足)等故障时，能自动切断电路，予以保护。根据保护对象的不同，断路器又分为四个类型：(1)配电保护型保护电源和电气线路(电线、电缆)和设备；(2)电动机保护型专作电动机的不频繁起动，运行中中断，以及在电动机发生过载、短路和欠电压时的保护；(3)家用和类似家用场所保护型对照明线路、家用电器等的保护；(4)剩余电流(漏电)保护型用来保护人身免受电击危险及防止电气火灾的保护器。2我国低压断路器的发展概况世界上最早的断路器出现于1885年，它是一种刀开关和过电流脱扣器的组合。1905年具有自由
28、脱扣装置的空气断路器诞生。1930年以来，随着科技的进步，电弧原理的发现和各种灭弧装置的发明，逐渐形成了目前的机构。50年代末，电子元件的兴起，又产生了电子脱扣器，到了今天，由于小型化电脑的普及，又有智能型断路器的问世。我国解放前几乎没有断路器的制造业，新中国成立后，电器工业有了很大的发展，低压断路器经历了四代的发展过程。2.1万能式断路器(ABC)第一代是仿苏A15，A2050的DW1、DW2型(额定电流2001500A)；第二代是在1958年我国自行设计的DWO基础上更新的DW10系列，其额定电压为AC 380V，DC 440V，额定电流2004000A；第三代是70年代末开发，80年代初
29、投产的DW15和DWX15(限流型)；第四代是90年代初研制成功的DW45智能型万能式断路器。80年代初、中期，我国相继从日本和德国引进AH和ME型万能式断路器。DW45系列万能式断路器，具有国际90年代同类产品(ABB公司的F系列，施耐德公司的M系列和日本三菱公司的AE系列)的水平。它具有过载长延时、短路短延时、瞬动的三段保护特性和单相接地故障保护以及保护特性的电流、动作时间可调、显示、试验、热记忆、故障记忆、负载监控、自诊断、MCR(低倍数短路合闸保护)通讯接口等智能化功能。表1是各类型万能式断路器主要性能对比(限于篇幅，仅以15001600A三极为例)。2.2塑料外壳式断路器(MCCB配
30、电保护型)50年代，我国首次研制投产的是仿苏（A3100）的DZ1系列产品(40年代中期水平)。60年代末期，针对DZ1体积过大、短路分断能力偏小等缺陷，对它进行了大刀阔斧的改进，形成了我国自行设计的第一代产品DZ10系列。80年代初又开发了第二代的DZ20系列。与此同时，上海华通开关厂、嘉兴电气控制设备厂，分别从美国西屋公司、日本寺崎电气公司引进具有80年代初水平技术，生产了H系列和TO、TG、TL等系列。进入90年代，又推出了CM1系列(常熟开关厂)、TM30系列(天津低压电器公司)、TG系列的BD、BF型及JXM2型(嘉兴电控厂)、HSM1系列(杭州之江开关厂)、S系列(上海电器科学研究
31、所、杭州之江开关厂、上海华通开关厂等组成的OTT集团)等新型塑壳式断路器。6070年代，小规格电流的塑壳断路器有DZ510、DZ220、DZ525、DZ550、DZ1550、DZ1563等，它们的短路分断能力分别为13kA(以上型号至今还未淘汰)。表2是各型号塑壳式断路器的主要性能对比(以In为250A三极为例)。2.3塑料外壳式断路器(MCCB电动机保护型)对于小型鼠笼型异步电动机(功率在30kW及以下)保护的塑壳式断路器，目前仍流通于市场的有6070年代我国自行设计、开发的DZ520(短路分断能力380V 1.5kA)、DZ1540、DZ1563(短路分断能力380V 3kA)和80年代引
32、进国外技术制造的M611.3VE1(有多种附件)，M611.3VE1的短路分断能力大抵在380V 3kA左右。19941995年，上海电器科学研究所与嘉兴电气控制设备厂共同开发了DZ35系列电动机保护型塑壳式断路器(型号有DZ3525和DZ3563两种)。DZ3525的额定电流有1、1.6、2.5、4、6.3、10、16、20、25A；DZ3563的额定电流有：16、20、25、32、40、50、63A等。短路分断能力：DZ3525有380V 3kA、35kA、50kA(后两种加装限流部件)；DZ3563为380V 3kA；DZ3525的体积为DZ520的43.13，DZ3563的体积为DZ1
33、563的50.7。DZ35系列断路器带有模块式的辅助触点、分励脱扣器、欠电压脱扣器和断相保护等附件。功率大于30315kW电动机保护型断路器，CM1、TM30、HSM1、JXM2和S型均有相应的产品供预选择，它们的短路分断能力分别有400V，1565(80)kA，可适应于MCC(电动机控制中心)离电源较近回路的电动机保护。小型塑壳式断路器(MCB)现在也有适应小功率电动机保护的产品，如C45NAD(天津梅兰日兰公司)和PX200CD(嘉兴电控厂)等。2.4家用或类似场所用过电流保护断路器我国最初的家用或类似家用场所用保护器是仿苏(A25)的DZ425(二极)塑壳断路器，但性能不高，60年代中期
34、国内开发了DZ5系列(二极)，70年代开发了DZ15系列(单极、二极)、DZ12系列，70年代末引进德国技术生产了S060系列，80年代初，引进日本技术生产了TH5SB、TH5DB(二极插入式)系列，80年代中后期，天津梅兰日兰公司的C45N和嘉兴电控厂引进德国FG公司的PX200C相继问世，使家用保护断路器上了一个新台阶，C45N、PX200C的短路分断能力均达到4kA(50A及以上)和6kA(40A及以下)。2.5剩余电流动作断路器(漏电保护器)为了保护人身免受电击，我国在5060年代，在一些电力系统维修厂，生产了电压型漏电保安器。由于它的检测线圈(或检测继电器)串接在变压器中性点与接地极
35、之间，接地极电阻变化无常，造成精度差，此外，检测线圈容量不够，结构简易，防雷效果差，便逐步退出了应用。60年代后期，我国第一台电流动作型电子式漏电保安器诞生(主开关是DZ520断路器)。我国首台电流动作型电磁式漏电断路器的型号是DZ520L（主开关仍是DZ520断路器）。70年代中后期，全国联合设计的新型(DZ15L40、DZ15L63)电流动作型电磁式漏电断路器试制成功，其壳架电流有40A、63A两种，额定电流663A，漏电动作电流有30mA、50mA、75mA和100mA，是快速型(漏电动作时间0.1s)，断路器的短路分断能力为380V 3kA和5kA。DZ15L系列是经过国家鉴定的。进入
36、80年代就有DZL16、DZL18、DZL118、DZ12L、DZL33、DZL38和DZ10L等，大部分是电流动作型电子(集成电路)式漏电断路器(带过载、短路保护和不带过载、短路保护)，90年代初天津梅兰日兰公司生产了VigiC45EIE(电子式)、VigiC45ELM(电磁式)、VigiNC100等漏电断路器，漏电动作电流In30mA，快速型(Vigi NC100，In有30mA、300mA和500mA几种，快速动作型)。80年代中期，嘉兴电控厂、遵义长征电器八厂又引进德国FG公司的技术生产了FIN型(不带过载、短路保护)(In有25A、40A、63A，In有30mA、100mA、300m
37、A和500mA)和FI/LS(带过载、短路保护)(In有2A、4A、6A、10A、20A、25A、32A等，In有30mA、50mA、100mA和300mA)的漏电断路器。OTT集团，于1999年开发试制了SL系列剩余电流动作断路器规格有100A、200A(额定电流40、50、63、80、100A和100、125、160、200A)，漏电保护原理采用电子与电磁混合型，漏电动作电流有30mA、100mA、300mA三种，动作时间有快速型(0.2s)和延时型(最大0.5s)，断路器还有过载和短路保护。极限短路分断能力达40kA(400V时)，另外还开发了只报警不脱扣型，以适合消除不断电的要求。对于
38、只报警而不断电的漏电继电器，目前有JD1型(电磁式)、JD3(电子式)，在农村使用的LJM型、LTS型(均为电子式)，漏电继电器额定电流有100A、250A，最大达800A，额定漏电动作电流为100mA、300mA、500mA等多种，除了单独作漏电时声、光报警之用外，也可与接触器、断路器组合成漏电继路器。电磁式和电子式剩余电流保护(漏电保护)装置的优缺点。(1)电磁式a.漏电动作电流最小值仅能做到30mA；e.失效率低，约为0.09(据欧洲统计)；f.较难做到延时型；g.加工精度要求高；h.价格高。(2)电子式a.漏电动作电流最小值可以做到5mA；b.需辅助电源，性能要受电网电压的影响；c.不
39、能经受工频耐压试验，耐受过电压差；d.失效率高达28.3(据欧洲统计)；e.可以较方便地做成延时型；f.电子元件受温度影响较大；g.抗电磁干扰较差；h.制造(加工)简单，价格便宜。2.6断路器的附件无论是万能式(ACB)或塑料外壳式断路器(MCCB和一些MCB)现在都具备各种内、外部附件(又称附属装置)，增加了断路器的功能。(1)内部附件a.辅助触点(辅助开关)根据控制电磁铁和其他辅助回路电器的合、分需要而设置，目前较多的是采用发热电流(Ith)3A和6A的微动开关组成。b.报警触点(报警开关)反映断路器因线路故障(过载、短路)跳闸而接通声、光报警，它的发热电流较小，一般小于3A或更低。c.分
40、励脱扣器作远距离操作使断路器跳闸的一种脱扣器，它的控制电压有交流380V(400V)、220V(230V)，直流220V、110V、24V等。d.欠电压脱扣器防止因线路电压不足，对线路或电动机造成损害的一种脱扣器，它与线路电压相同，通常有交流380V(400V)、220(230V)，直流110V、220V等。(2)外部附件a.外部转动手柄适合于断路器在开关柜或抽屉柜门板上合、分断路器，可以起联锁作用，成套电器装置只有断电才能开门。b.电动操作机构用电磁铁或电动机等构成，代替手动合闸(ON)或分闸(OFF)断路器，可远距离控制。c.机械联锁。d.自身闭锁。3不同类型断路器的保护特性及其执行的标准
41、3.1配电保护型断路器的反时限断开特性配电保护型断路器的反时限断开特性见表3。3.2电动机保护型断路器的反时限断开特性电动机保护型断路器的反时限断开特性见表4。3.3配电保护型的瞬动整定电流配电保护型的瞬动整定电流为10In(误差为20)，In为400A及以上规格，可以和5In和10In中任选一种(由用户提出，制造厂整定)；电动机保护型的瞬动整定电流为12In(误差为20)，一般设计时In可以等于电动机的额定电流。3.4家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性见表5。3.5断路器符合标准情况配电保护型断路器符合GB14048.2(等效采用IEC9472)低压开关
42、设备和控制设备低压断路器标准。电动机保护型断路器符合GB14048.2和GB14048.4(等效采用IEC9474)低压开关设备和控制设备、低压机电式接触器和起动器标准。家用和类似家用场所保护型断路器符合 GB01963(等效采用IEC898)家用和类似家用场所过电流保护断路器标准。剩余电流保护型断路器(漏电断路器)符合GB6829、GB16917(IEC1009)、IEC755标准。4断路器的发展趋势在进入新的世纪时，我国低压电器(低压断路器)，将按照“小型化、高分断、低噪音、工作可靠、逐步实现智能化”的要求发展，不断创造出符合时代需要的新产品。4.1万能式断路器全国联合设计的DW45系列智
43、能型万能式断路器已完成了壳架电流为2000A、3200A、5000A的三极和四极的开发并投入批量生产，目前正着手于研制特大型的6300A规格(短路分断能力为AC 400V，120kA)，今后，万能式断路器的开发，依然以智能型为主，其智能化功能在DW45的基础上进一步完善，在通讯功能方面，将在现在的智能化控制器与RS485接口协议(Profibus体系)挂靠的基础上，向容量更大，速度更快的IEC通讯接口(协议)挂靠，实现更全面的小、中、大区域现场总线的遥控、遥测、遥讯、遥调。随着电网功率的提高，作为变压器低压侧出口保护开关的万能式断路器，其短路分断能力将提高到120150kA，体积还要缩小。断路
44、器的附件应是模块化的，装配积木化。4.2塑料外壳式断路器向小型化、高分断、多功能、附件模块化发展；积极开发智能化(包括三段保护以及各种智能化功能)断路器。目前OTT集团正在其成员单位杭州之江开关厂开发、试制SZ型智能型塑料外壳式断路器。该系列断路器壳架电流为400A和800A，短路分断能力为400V，35100kA，具有配合熔断器特性用，配合保护断电器VCB特性用，配电线路保护用和配合电动机、起动器、变压器、电容器保护特性用四种脱扣特性，可由用户选择。断路器有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护功能。智能化功能有：电流和动作时间可调、显示、热记忆、负载监控、自诊断和通讯接口等(国内现有的
45、智能型塑壳式断路器是TM30P和DZ40系列)。电动机保护型塑壳式断路器：小容量电动机保护型考虑到支路离动力中心(PC)较近，必须发展短路分断能力达1550kA的品种，另外，额定工作电压除有380V(400V)的外，还应研制适用660V(690V)的规格。在设计上应向系列化、模块化和模数化发展，产品应有各种附件，如分励脱扣器、欠电压脱扣器、断相保护、短路故障显示、远距离操作机构、各种辅助触头、门联锁操作机构、隔离模块、各种防护外壳及附加接线端子，以实现功能齐全和方便用户。 4.3家用和类似场所用断路器主要发展二极和四极，尺寸模数化，安装导轨化，短路分断能力从现有的4kA、6kA提高到1015k
46、A。在功能方面还有分励、欠压、过电压、断相、声光报警、防窃电等附属装置(模块化)。4.4剩余电流保护断路器适用于人身安全保护的小电流(100A)规格用剩余电流保护模块与家用和类似场所用断路器组合成漏电断路器，对于In(漏电动作电流)大于30mA的，研制一些延时型，以适应级间的选择性保护需要。工业用，体积缩小，额定电流100800A，短路分断能力达3565kA，漏电动作电流为30mA、100mA、300mA、500mA、1A、2A等。在漏电动作方面，除快速动作外，还要有延时型(可调)，同时具备漏电预报警当漏电电流达50In时，开始报警(灯光闪烁、闪烁频率越高，表示漏电越严重)，为适应不能断电的系
47、统(如消防)，应在这一系统设计开发只报警不脱扣的漏电断路器。还可在塑壳式断路器上加装剩余电流保护模块。In做到0.033A。此外，还可在塑壳式断路器上派生单相接地故障保护功能。剩余电流(漏电)继电器，在现有基础上，开发400800A规格(现JD1型仅做到250A)。按照用户的需要(特别是大量使用电子元件的设备的地方)，开发交流脉冲型、直流动作型、直流脉冲型等剩余电流动作断路器。5结束语以上介绍了我国低压断路器的发展过程及概况，并阐述了低压断路器的发展超势。随着电力工业的发展及城乡电网的改造，低压断路器正面临着一个发展机遇和如何适应市场经济的挑战，我们必须加大科研、开发力度，为市场提供高质量和高可靠性的低压断路器。小电流接地系统绝缘监察技术的应用与发展广东省河源市电力局（517000）欧阳青广东省东莞市电力局（511700）曾伟忠 【摘要】35kV及以下电力网为非直接接地
