顺德中专高工 王强

对SMCB小型断路器的选择性保护之我见

　　中国设计师网：您觉得这个产品是否是新产品？是否具有推广价值？为什么？
　　王老师：虽然是新产品，但推广价值不大，因为保护特性不是很理想，每一个具体规格的参数也不确切。用户很难选择搭配不同的规格。还没见到国家型式试验鉴定报告和寿命试验的结果验证。也没有选择性配合的试验报告数据来证实。从资料性能表反映的数据显示：100A规格断路器的电寿命为1000次，级联配合寿命开断630A是50次，开断1500A是16次，开断6000A是4次。感觉不太够。

　　中国设计师网：您觉得该产品最吸引您的是什么？
　　王老师：最吸引我的是小体积、智能化。还有高开断（不是分断）能力，但是不具体。如15/20kA是指In规格为20～100A的哪一个？不可能都是15/20kA。 15/7.5和20/10 按参数表的理解是指400V规格20～100A的开断能力都是7.5/10kA 。

　　中国设计师网：该产品是否会成为您选型的对象？
　　王老师：我反正是不会选，且不知报价，是否比别的产品贵很多？

　　中国设计师网：您觉得这个产品哪些方面有待完善？有何建议？
　　王老师：首先应该知道，选择性的短延时短路保护理论和特性在国内国外，从诞生百年来都一直是存在误区的，尤其是短延时保护的作用。可以毫不扩张地说，目前所有的教科书都说不清楚这个问题。我在2008～2009年的多篇论文都谈到这个问题，可供参考，如：“解析高压断路器拒分故障的隐含原因与微机差动保护”（《赛尔电力自动化》第79期）、“从产生火烧连营事故谈电网继电保护原理的问题” （《赛尔电力自动化》第78期）等。这与SMCB产品开发者的理解也是有出入的。
　　他们所设计独特的E 特性是：过载长延时＋短路短延时。（去掉了瞬时保护段）。可是从结构上来看，是由二个双金属片特性组成，双金属片应该是长延时反时限特性，其实就等于是：长延时＋短的长延时保护特性。这与短延时特性的定时限意义大相径庭。短延时应该是在2-4倍 In范围/0.3-0.5s动作。可E特性是5倍In/0.05～5-10s动作，6.25倍In/0.01～0.3s动作。5倍In以上应该是瞬时保护0.05s动作。如果达到5-10s 动作则设备外壳都烧毁完了，6.25倍In时的0.01s脱扣是达不到的，0.3s也已经不起作用了，超过了瞬时保护时间0.05s。1.2In过载应该是长延时20min动作，而E特性却是＜2h动作，时间长了6倍！会是什么结果？
　　其次，短路时，SMCB主双金属片电流动作值小于下级MCB的动作值，下级有13/16/20/25/32/40/50/63/80--这么多规格，究竟是小于哪一个呢？叫用户如何来选？还有选择性双金属片电流动作值是下级的1.6倍，是下级的哪一个规格的1.6倍呢？上下级电流的级差一般有几到十几倍，如何来选择配合？如果是同一条线路的首尾断路器，在几kA的短路电流冲击下，1.6倍能否保证上级可返回的不动作？设计的限流电阻又能限制短路电流到多大？要知道短路电流是In的几十倍到几百倍，它与In的大小是没有任何关系的，只与系统阻抗有关。
　　第三，设计成二组触头和二组双金属片所占的空间应该比一组要大。限流电阻要限制几kA的短路电流，寿命和发热量能否承受？这些都要由试验报告的科学数据来证明。我感觉他们是走了弯路，对短路保护的理论和指导作用理解不够，有点盲目追外。
　　我的建议是：首先应该明确，目前国内外的C45和DZ47类型的小断路器都只有长延时L＋瞬时0的二段式保护特性，应该叫负载型断路器，都只能用于负载终端的过载保护和短路保护。用于上级的后备短路保护虽然能有选择地依次瞬时脱扣，但如果线路级差电流小，短路电流大，可返回性就差。负载终端的短路保护因为主要是对电动机，要躲过4-7In的启动电流，整定值一般都是固定值10In。而作为它的上级断路器，过载保护已经不是其主要任务，主要任务应该是本级的短路瞬时0保护和作为下级的后备短路保护即短延时S保护，保护特性应该是瞬时5-6In/0.05s ＋短延时2-4In/0.3-0.5s才对。如果增大整定电流倍数，后备保护将保护不到下级的末端。短延时S的特性也可以用短的长延时来实现，但参数要达到这个要求。能否用双金属片实现还是用电子电路实现就要看经济成本性能价格比了。
　　目前国际上还没有这种0＋S保护的二段式小断路器，应该叫它后备型断路器。我国可以抢占先机专利制造生产。其实并不难，只是不去想和不敢想！结构上依然保持一组触头和灭弧室应该够了，体积还小。如果电流倍数能做成可调整的，应用起来要方便一些，产品的体积会相对大一点，但对用户调整的技术水平要求也高了，就像对三段式保护的大电流断路器一样。
　　这些提议不知生产厂家以为如何？仅供参考。

　　中国设计师网：您认为SMCB的出现将对终端配电带来哪些影响？
　　王老师：就目前的特性参数来看，应该是喜忧参半。如果搭配不好，可能会烧毁加重。再者，我认为SMCB的市场前景一般。因为市场的需求是：简单/方便/实用/功能好/价格低。