摘　要: 介紹了改進(jìn)型智能塑料外殼式斷路器的特點(diǎn)及應(yīng)用。詳細(xì)闡述了其適用范圍、保護(hù)參數(shù)的設(shè)定與修改、功能特點(diǎn)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)總線聯(lián)網(wǎng),分析了該斷路器的幾種應(yīng)用方案。

　　關(guān)鍵詞: 通信; 現(xiàn)場(chǎng)總線; 塑料外殼式斷路器

　　中圖分類號(hào): TM 561　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B　文章編號(hào): 100125531 (2009) 1520057203

　　0　引　言

　　塑料外殼式斷路器(Moulded Case CircuitBreaker,MCCB)是廣泛應(yīng)用于低壓配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一種關(guān)鍵元器件,隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國用電容量迅速擴(kuò)大,據(jù)統(tǒng)計(jì),今年我國新增發(fā)電電機(jī)約達(dá)9 500 萬kW,國內(nèi)對(duì)MCCB 需求約2 000萬臺(tái),電力系統(tǒng)對(duì)斷路器的安全、可靠、多功能、自動(dòng)化程度的要求越來越高?；谶@種社會(huì)發(fā)展的需求, 杭州之江開關(guān)股份有限公司, 在HSM1z一般智能型M型控制器基礎(chǔ)上新研制開發(fā)了可與現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)連接的H型控制器,改進(jìn)型智能MCCB (以下簡(jiǎn)稱斷路器)已通過國家認(rèn)證中心的“3C”認(rèn)證和通過省級(jí)新產(chǎn)品鑒定。

　　1　斷路器適用范圍

　　(1) 改進(jìn)型智能MCCB 適用于交流50 Hz,額定絕緣電壓690 V,額定工作電壓400 V及以下,額定電流從40 A (整定電流從16 A 起) ～1 250 A低壓電網(wǎng)中。

　　( 2 ) 本斷路器符合IEC 6094722 及GB 14048. 2等標(biāo)準(zhǔn)[ 1 ] 。

　　2　斷路器保護(hù)參數(shù)的設(shè)定與修改

　　可通信斷路器保護(hù)參數(shù)設(shè)定和修改可以通過面板上調(diào)節(jié)旋鈕、上位機(jī)或手持式編程器3種方式進(jìn)行,保護(hù)參數(shù)以最后的有效設(shè)定值為準(zhǔn)?？赏ㄐ艛嗦菲鞣纸?、遙控兩種狀態(tài)。當(dāng)斷路器處于近控狀態(tài)時(shí),只有通過調(diào)節(jié)旋鈕直接對(duì)斷路器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定,此時(shí)上位機(jī)或編程器只能讀取數(shù)據(jù),不能設(shè)定或更改參數(shù);當(dāng)處于遙控狀態(tài)時(shí),通過調(diào)節(jié)旋鈕對(duì)斷路器更改參數(shù)無效,可通過上位機(jī)或編程器設(shè)定和更改參數(shù);當(dāng)斷路器從遙控狀態(tài)轉(zhuǎn)換到近控狀態(tài)時(shí),若上位機(jī)或編程器設(shè)定的長延時(shí)整定電流值Ir1比當(dāng)時(shí)調(diào)節(jié)旋鈕設(shè)定的長延時(shí)整定電流值大,且主回路電流比調(diào)節(jié)旋鈕設(shè)定的Ir1大,則調(diào)節(jié)旋鈕的設(shè)定參數(shù)無效,斷路器保護(hù)參數(shù)仍為最近一次遙控狀態(tài)的保護(hù)參數(shù),此時(shí)需重新調(diào)整調(diào)節(jié)旋鈕來激活調(diào)節(jié)旋鈕的設(shè)定參數(shù)[ 2 ] 。

　　3　斷路器功能特點(diǎn)

　　改進(jìn)型智能MCCB除具備第3代一般智能型斷路器所有功能外,還具有以下特點(diǎn):

　　(1) 長延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)三段保護(hù)電流無級(jí)可調(diào)(步長為1 A) 。

　　(2) 具有現(xiàn)場(chǎng)總線連接功能,能與工控計(jì)算機(jī)或顯控模塊聯(lián)網(wǎng)通信,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙測(cè)、遙信功能。

　　(3) 工藝性能的改進(jìn)。該斷路器中控制器的顯示模塊不再受距離的限制,可以安裝在成套開關(guān)柜面板上,提高可操作性和可視性,且模塊同本體之間只需一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的DB9插口即可連接。模塊與其他上位機(jī)接口模塊連接也只需一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的DB9插口即可連接。

　　(4) Modbus協(xié)議內(nèi)置。用軟件代替硬件電路,不但為用戶節(jié)約了成本,也簡(jiǎn)化了安裝工藝。

　　(5) 操作窗口的改進(jìn)。該斷路器中控制器選用液晶顯示,簡(jiǎn)化了控制器的操作窗口,只需一個(gè)液晶和幾個(gè)按鍵即可?？梢詫?shí)時(shí)地同時(shí)顯示各相電流、運(yùn)行參數(shù)、整定參數(shù)、故障參數(shù)等。

　　4　改進(jìn)型智能MCCB與現(xiàn)場(chǎng)總線

　　非智能MCCB 一般只有雙金屬元件式的過載延時(shí)和電磁鐵的瞬動(dòng)保護(hù),測(cè)量誤差大,保護(hù)特性誤差也較大,用戶又不能調(diào)節(jié)。一般智能型斷路器雖解決了以上缺點(diǎn),但不能聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)距離控制,因此,也不能滿足高科技場(chǎng)合的需要?？赏ㄐ胖悄苄蚆CCB是一種全新斷路器,電流測(cè)量和動(dòng)作時(shí)間非常準(zhǔn)確,用戶可按不同的使用場(chǎng)合有84條特性可選。不但可單獨(dú)分散使用, 而且可用Profibus、Device Net、CAN、RS2485、Modbus等協(xié)議將各智能模塊聯(lián)接成計(jì)算機(jī)局域網(wǎng),如CAN總線其最高通信速率可達(dá)1 Mb / s,最大通信距離可達(dá)5 km而無需中繼[ 3 ] 。

　　目前國外開發(fā)的現(xiàn)場(chǎng)總線有幾十種,國內(nèi)電力系統(tǒng)中常用的有RS2485、Profibus、DeviceNet、CAN等幾種。RS2485串行通信是價(jià)廉而可行的一種現(xiàn)場(chǎng)總線,智能控制器中已有RS2485 接口(可半雙工或全雙工,波特率9. 6 kb / s或19. 2kb / s) ,上位機(jī)中只需加一個(gè)RS2232C到RS2485轉(zhuǎn)換接口,就可組成局域網(wǎng)(見圖1) 。

　　RS2485局域網(wǎng)可傳輸1～2 km而無需中繼,最多可掛128～256個(gè)從站設(shè)備,以主2從方式通信。PC機(jī)輸出為RS2232C串口,外部加一塊RS2232C\RS2485轉(zhuǎn)換接口,只需幾百元,用兩對(duì)五類雙絞屏蔽電纜即可把廠區(qū)1～2 km范圍內(nèi)的多個(gè)智能從站設(shè)備連接成局域網(wǎng),用一臺(tái)上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控。

　　用Profibus、DeviceNet、CAN等現(xiàn)場(chǎng)總線組成局域網(wǎng),均需有總線接口轉(zhuǎn)換模塊。3種總線的接口模塊各不相同,造價(jià)較高,圖2為這一類現(xiàn)場(chǎng)總線局域網(wǎng)。

　　這類總線均有各自的接口模塊,每個(gè)模塊需1 500～2 000元人民幣,插入PC機(jī)PC I總線的接口轉(zhuǎn)換模塊需3 000～4 000元人民幣。故選擇了智能控制器中的單片機(jī)內(nèi)置總線接口模塊,這種單片機(jī)只有60元/塊,省去了每個(gè)控制器外部轉(zhuǎn)換的接口模塊,不但降低了成本,而且提高了可靠性。

　　根據(jù)需要,一個(gè)大型工廠可設(shè)置二級(jí)或三級(jí)局域網(wǎng),即現(xiàn)場(chǎng)級(jí)、廠級(jí)、總公司級(jí),如圖3、4 所示。

　　

　　5　結(jié)　語

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,以可通信智能MCCB、可通信智能萬能式斷路器、可通信智能漏電斷路器、可通信智能無功功率補(bǔ)償器、可通信智能雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換器、智能軟起動(dòng)器、PLC、變頻調(diào)速、智能電壓、電流、有功功率、無功功率、cosφ、頻率等多個(gè)智能模塊為基礎(chǔ)和RS2485、Profibus、DeviceNet、CAN等現(xiàn)場(chǎng)總線連接的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)將成為新一代電力控制自動(dòng)化系統(tǒng),改進(jìn)型智能塑料外殼式斷路器將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　[ 1 ] 　GB /T 14048. 2—2000低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓斷路器[ S].

　　[ 2 ] 　杭州之江開關(guān)股份有限公司. Q /HZK55722006HSM1z系列智能型塑料外殼斷路器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[ Z].