浅析一种衔接MCCB与MCB的断路器

■ 杭申集团有限公司 杭州之江开关股份有限公司 高雅利

前言

塑料外壳式断路器是一种量大面广的配电产品，遍及工业、商业和家庭，主要用于对有关电路和用电设备进行配电、控制、保护等。我国这种产品，无论产量、质量都有了飞速的发展和提高，从性能来讲，不少产品已达到国外同期产品的水平，但是，这种状况仍然未能满足我国电力工业日益发展的需要，用户需要短路分断能力高、体积小、安装方便、外形美观的断路器。

基于目前很多公司生产的小型断路器（MCB）最大壳架等级电流为63A，而塑料外壳式断路器（MCCB）最小壳架等级电流为125A。为了满足社会发展的要求和实际市场的需求，杭州之江开关公司研制的HSM8-125塑料外壳式断路器便应运而生，很好地填补了小型断路器和塑料外壳式断路器之间较大的空缺，完善了产品的整体阵容，扩大了市场的前景，同时，对提升我国低压断路器的整体技术水平有着积极的作用。

断路器的设计优势

该断路器是一种壳架等级电流为125A，而外形尺寸等同于小型断路器的新一代产品。它的成功研制，在塑料外壳式断路器（外形尺寸较大，最小壳架等级电流为125A）和小型断路器（外形尺寸较小，最大壳架等级电流仅为63A）之间起到了有效的衔接作用。同时它设计合理，外形尺寸小型化，模数化，导轨式安装，这样的塑壳断路器问世，在整个电器行业里无疑是一种全新的突破。

除了外观上的优势外，它还有使用性能等其它方面的优势，简述如下：

1.在模数化的前提下，多极断路器的所有极无论是手动操作或自动操作基本上同时接通和同时分断；

2.断路器具有自由脱扣机构；

3.断路器的动触头只能置于闭合或断开位置，即使操作件（手柄）释放在中间位置时也是如此；

4.断路器具有主触头的位置指示：闭合位置指示显示红色，断开位置指示显示绿色；

5.采用带夹箍的接线端子，增强接线能力；

6.断路器具有机械强度、耐电弧性较高的绝缘外壳，能够承受极限短路分断电流冲击，分断时无损坏，断路器带电体对外壳承受1890V工频耐压1imin而无击穿和闪络现象，保障了操作者的操作安全可靠；

7.断路器可配附件齐全，有OF辅助触头，SD报警触头及MX+OF分励脱扣器。其中OF可以指示断路器的通断状态；SD能够对断路器的故障状态作出指示；MX+OF可以实现对断路器的远程控制，并可指示断路器的通断状态；

8.它适用于交流50Hz，额定电流从63A至125A，额定电压400V的电力系统中作配电用，在配电网中用来分配电能并作为线路及电源设备的过载和短路保护，在正常情况下，断路器可作为线路的不频繁转换之用。

断路器的主要技术指标

由于该断路器综合了小型断路器与塑壳断路器的多种特征，所以在技术参数和性能指标上，特别是在引用国际标准时有过小小争论，经过与专家和权威人士的研讨，最后订出其主要的技术指标如下：

1.断路器符合标准：IEC60947和GB14048.2；

2.壳架等级电流：125A；

3.额定工作电流：63A、80A、100A、125A；

4.额定工作电压：1P时为230V；2P、3P、4P时为400V；

5.短路分断能力：Icu=Ics=6000A；

6.功率因数：COSΦ=0.70；

7.瞬时脱扣器的整定值：C型 8In±20%；D型 12In±20%；

8.电气间隙和爬电距离：断路器的电气间隙不小于3mm，爬电距离不小于4mm；

9.带夹箍的接线端子，可连接的铜导线的截面积≤50mm2；

10.接线端子能承受3N.m的扭矩，并能承受100N的拉力试验；

11.时间—电流动作特性

断路器的工作原理

此断路器的传动机构的结构与小型断路器的传动机构的结构稍有区别，但它们的工作原理基本相同。其主要零部件详见图1传动机构局部视图。

图1 传动机构图

将手柄推向合位置时，通过拉杆5带动操作机构，使触头系统10闭合，接通电路；当线路发生过载时，过载电流使延时脱扣器中的双金属片1弯曲推动锁扣3脱扣，机构死点瓦解，动静触头迅速分离，切断电路，实现过载保护功能；当线路发生短路故障时，短路电流通过线圈2产生磁场使动铁心9迅速与静铁心5吸合，带动顶杆7顶开锁扣3，机构死点瓦解，动静触头迅速分离，切断电路，从而实现短路保护功能。

碰到的问题及解决措施

该塑料外壳式断路器，从外观上有别于传统的塑料外壳式断路器，它与小型断路器很接近，外壳采用阻燃增强尼龙双6，提高了断路器的美观度，但一般的阻燃增强尼龙承受不了短路分断大电流的冲击，试验后外壳容易受热变形，部分断路器机构出现卡死现象，后经过与材料厂的多次沟通和试验，采用材料改性，使其满足断路器各项相关指标的要求，并提高了断路器分断能力的稳定性。

传动机构部分中的关键零件支架，原采用45号钢，经热处理后，硬度为：HRC40～50，在寿命摸底试验时发现变形严重甚至出现碎裂现象，后与专家讨论决定将材料改为10号钢，采用氮碳共渗热处理，使其硬度达到HV≥436，由此改善机械强度性能，既耐磨又不会断裂或变形，提高了断路器的操作性能和使用寿命。

另外，焊接触头系统时，发现银触点在焊接过程中比较容易移位，直接影响了焊接质量和部件的美观度，经检测和试验，在保证断路器触头参数即超程、终压力和开距的情况下，在联结板焊银触头的位置处冲深为0.5mm的定位槽，以确保银触头的焊接质量。

结语

该塑料外壳式断路器已通过3C认证，并准备签定，综合性能与国内外先进水平的断路器基本持平，其价格远远低于国外进口产品的价格，也低于国内同类产品的价格，性能同等，价格优势明显，非常有利于去抢占大量的市场份额，因此，它的社会经济效益将十分显著。同时也表明我公司在新产品开发能力上有了质的飞跃，使企业在行业中增强了竞争力，提高了知名度，并为企业的进一步发展奠定基础。