能为城网改造的低压部分提供强有力的支持。本文根据城网低压塑壳断路器的选用准则，阐述几个关键技术的发展与应用，并且以实例剖析城网低压配电方案的优缺点关健词：城网；配电；断路器；改造；发展：TM 56：A术的发展与应用，并且以实例剖析城网低压配1前言全国城市电网改造已经轰轰烈烈地开展起来，各地电业局根据本地的资金条件和供电的现状选择供电方案，如果元器件的技术性能跟不上，必然影响到供电的连续性和可靠性从七十年代到九十年代的二十年中，低压塑壳断路器有了飞速发展，不少技术和性能为城网改造的低压部分提供强有力的支持本文根据城网低压塑壳断路器的选用准则，阐述几个关键技电方案的优缺点2低压塑壳断路器运行的要求、存在的问题及主要部件的发展2.1城网对低压塑壳断路器的要求根据塑壳断路器选型准则，把城网对断路器的要求及断路器目前存在的问题列举如下基本准则可靠性准则连续性准则可扩展性准则要求国内执行IEC标准或国家标准，在I类或类负荷中按Ics校验，部分类及I类负荷中按Icu校验适用于隔离，可靠的分断指示，看得见（或确定分断指示）分断、正面双重绝缘，闭锁联锁采用时间、电流、逻辑、能量选择性、免维护，采用经济性和可靠性并举的级联技术安装简单、模块化设计、互换性、通用性、电网监控、通讯触头熔焊在一起或“烧存毛”机构变形、温升太由于无隔离功能带来生故障电流较大时上下级断路器功能无法扩展或在高、灭弧措施较差、导致命危险，指示不可靠，无同时跳闸或越级跳闸，仅功能浪费，增容时不得不问断路器本体过大，飞弧距闭锁易引起误合闸。单层注重单个器件性能忽视更换断路器和开关柜体，题离过大，要求较大柜体空间绝缘易受凝露影响系统匹配，可靠性差重复投资较多22低压塑壳断路器触头的发展断路器触头系统发展至今，共有三种触头结构aU型吸引结构，结构简单，耗用金属较少，开断较慢，灭弧效果较差，限流性能较差，分断能力较低，国产断路器及大多数进口产品均属此类图lb，U型排斥结构，采用反向电流原理，加快分断速度，灭弧效果较好，限流性能强，分断能力较高双旋转触头结构，由于双旋转分断技术（触头快速排斥，两个具有陡峭波前电弧电压出现）短路电流被两个触头同时分断，大大地限制了短路电流和提高了分断能力，分断单元之间产生的压力能加快断路器跳闸，施耐德电气公司研究出这项技术，并受专利法保护。
据用户反馈信息看，目前这三种触头系统中的U型排斥结构表具有很多优点，越来越多化率产生排斥力而分断，触头分断快捷，灭弧效果、限流性能及分断能力都较好。由于工艺结构的复杂性和技术上的难度，这类触头结构正在研究和：作为断路器保护中枢的跳闸系统大体上分两种：电流一时间型和电流一时间一能量型，其中后一种是近期发展起来的。
电流一时间型跳闸系统：能较好的解决过载及小电流故障脱扣问题（L~ 25In），对大电流短路（25t及以上）其选择性动作存在缺陷，例如，上下级断路器同时跳闸、上级断路器越级跳闸等，无自保护功能电流一时间一能量型跳闸系统：有自保护功能，增强了快速限流断路的分断和操作的可靠性，解决了大电流短路时电流一时间型跳闸系统存在的非选择性问题。
不管哪种跳闸系统，必须具备如下特点：对于电流一时间一能量型跳闸系统，能很好地满足上述要求：设备压力小：以施耐德限流型断路NS250为例（见），与早期断路器相比限流型断路器的压力被限制，断开时间4ms，极限分断电流脱扣可靠性：能量脱扣系统是短路时动作机构的一部分，所以依赖于断路器框架电流和额定值。
瞬时电压降：由于短路引起的电网瞬时电压降一直持续到电弧电压大于电网电压断流，这个电压降值与断路器和咸所用的脱扣器有关。
图―限流型断路器见图A电弧电压快速发以上分析可知，电流一时间一能量型跳闸系统为电网的安全运行，设备的可靠动作提供了有力支持。
3城网中的低压配电网络技术对于在城网中使用的配电断路器，在灭弧时可用所示电路来模拟：要使ia达到零并且稳定在零值上要满足两个条件：R触头断开时的接触电阻和电弧电阻之和是暂态变量。
以单相直流电为例来分析其灭弧原理，根据以上电路，开始下降至零。中的分布电容起着短路电弧的作用，加快了灭弧的速度交流电路分断可看为瞬时的直流分断，分断电流为瞬时电压的2Un，见如果考虑Ria影响，Ua值波前更加陡峭Ur 目前，基于能量的选择性技术依赖于上下级断路器额定值和脱扣器的额定值新型断路器能够提供分断能力以下的全选择性范围，简单的全选择性规则：框架电流之比大于或等于2 5，且脱扣器整定值之比大于1.6如果在中使用高限流型断路器，代替或延伸该配电回路中的某一环节，该断路器不会降低原来配置的选择性极限，相反，如果安装在电网下级，其限流能力增强了选择性水平，可能达到全选择性。用NS250代替C250H或C250L，增强了选择性，而且选择性变为全选择性。作为上级，系统的选择性水平至少等于原配置水平。 3级联技术加强低压配电系统可靠性级联定义：是限流性的一种应用，使得放在限流断路器下级的断路器获得“加强的”分断能九。其实质是上级限流断路路器起着对大的短%电流的阻拦作用，因而，在下级安装的断路器其分断能力可大大低于安装处的预期短路电流值，并可在正常分断的条件下运行级联一般由制造厂的试验来验证、制造厂应提供上下级配合的可能的组合表用NS250代替C250系列选择性变成全选择性的例子。 应用范围：在上级限流断器所控制的整个电路上限制电流级联与放在此断路器下级的所有产品均有关，它不仅限于依次相连的两台断路器，还可以与不同柜中安装的断路器来实现级联。这种技术可用于配电系统中任意一点上，安装分断能力低于预期短路电流的断路器中的ABC三台断路器串联，那么这三台断路器之间的级联运行在下述两种情况下得到保证：第一台A与B或C级联配合（即使B和C之间没有级联关系），只要检查A+B或A+C有足够的分断能力就可以了。 相邻两台电路相互配合，A与B和B与C（即使A和C之间没有级联关系），只要检查A+B和BhC有足够的分断能力即可可见，级联技术提高了下级断路器的分断能力，增强了配电网络中各级断路器的选择性，4城网低压方案一例剖析方案中使用施耐得电气公司的低压塑壳断路器，这个配电系统具有如下特点：1.每个NS断路器具有全视在分断功能，具有有载隔离和分断功能总能自动分断恢复工作方便易于增加附加功能等优点。 2断路器模块化结构，在用户增容、扩展功能时不增加或少增加费甩3.NS系列上下级断路器很容易实现保护性配合，确保供电连续性用NS组成的系统，级联技术自然而然得以运用，由于级联性能可以使下级断路器的分断能力大大提高，选择性范围扩大，整个配电系统可靠性得到增强级联技术的使用，大大降低下级断路器的容量和成本NS是高限流型的断路器，可以降低故障电流引起的电5动力、电磁力、热应力对。设备的破坏程度，延长导线材料及电网中设备的使用寿命5结束语限流性、选择性、级联及灭弧的快速性与可靠性是九十年代低压断路器研究及实践的重要贡献，如果这些断路器（如：类似施耐德电气公司的COMPACTNS）的技术应用到我国城市电网中，将使电网在投资、运行成本和连续服务获得巨大效益（上接24页）与瞬动保护电磁铁的线圈有了通路，短路电流通过电磁铁，而不通过双属元件或发热元件（它们的阻抗大于电磁铁线圈），这样就避免了双金属或发热元件遭受短路电流而受掼4双金属元件的设计塑壳式断路器或热继电器常用的双金属元件的形状是悬臂梁，如所T-T0为温度的变化，°C；L-元件的长度，mm；1元件的厚度，mm机械推力一在恒定温度下原件产生位移的力1一元件的宽度，mm；E-元件材料的拉伸弹性模量，Mpa；△f-元件的位移量，mm热推力一元件的位移受到完全限制时，因温度变化产生的弯曲全部变为力。 最大负荷（弯曲）应力将以上公式总结如下：温度变化时的位移量bookmark2温度变化时产生的热推力最大负荷（应力）比比赴反成响比成方影正度平的成厚的度值的度宽化的长料变料料材度材材受温与与不与1与材料的厚度平方成正比2与材料的宽度成正比3与材料的长成正比4与温度变化值成正比1与材料的厚度平方成反比2与材料的长成正比3与材料的宽度成反比4与热推力成正比