The Features，Advantages and Design Selection Requirements of Control and Protection Switching

Hu Jianhui

Abstract Taking the example of the control and protection switch products of a company，the characteristics and advantages of control and protection switch are analyzed，and the type selection requirements in the design of civil architecture engineering are introduced.

Keywords control and protection switching，features and benefits，type selection requirements

1　控制與保護開關(guān)的特點

筆者最早接觸控制與保護開關(guān)是在2000年左右，最初認為該類產(chǎn)品是一種組合電器，是將電動機主回路中的斷路器、接觸器、熱繼電器組合在一起，作為電動機啟動保護的一般設(shè)備。通過對產(chǎn)品的使用，對其有了進一步的認識，該產(chǎn)品是系統(tǒng)產(chǎn)品，是一套控制與保護系統(tǒng)，具有以下特點。

1)具有控制和保護自配合的特點

控制與保護開關(guān)電器作為多功能電器，集成了隔離器、斷路器(熔斷器)、接觸器、過載(或過電流)保護繼電器、欠電壓保護繼電器等電器元件的主要功能，具有遠距離自動控制和就地直接人力控制功能、機電信號報警功能、協(xié)調(diào)配合的時間－電流保護特性，其具有的各種保護特性、控制動作特性在產(chǎn)品內(nèi)部協(xié)調(diào)配合，即具有自配合性能。

2)具有運行可靠性和系統(tǒng)連續(xù)運行性的特點

控制與保護開關(guān)電器在進行了分斷短路電流試驗后，仍具有不小于連續(xù)可靠的1 500次的AC-44電壽命，控制與保護開關(guān)電器的這一特性極大地提高了系統(tǒng)的運行可靠性和連續(xù)運行性。

3)具有分斷能力高、飛弧距離短的特點

控制與保護開關(guān)電器為雙斷點結(jié)構(gòu)，采用限流分斷技術(shù)，預(yù)期短路電流下的分斷時間僅為2ms～3ms，限流系數(shù)達到0.2以下，達到塑殼斷路器水平，接近熔斷器的限流水平，有效限制了短路電流對系統(tǒng)的動熱沖擊，且在正常工作電流下飛弧距離極短。

4)具有節(jié)能、節(jié)材的特點

控制與保護開關(guān)電器是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸器、斷路器、熱繼電器構(gòu)成的系統(tǒng)元件，節(jié)省了貴金屬銀、塑料件、金屬件等材料的使用量;節(jié)約開關(guān)材料;體積小、節(jié)省安裝空間;減少主回路導(dǎo)線及接頭，降低主回路電能損耗。

5)具有系列化、集成化、模塊化、智能化的特點

經(jīng)過10多年的發(fā)展，目前控制與保護開關(guān)電器產(chǎn)品已形成了系列化，電流范圍為0.16A～225A，可滿足民用建筑工程中絕大部分風機、水泵、空調(diào)等設(shè)備的保護及控制;功能集成化，可根據(jù)不同的工程設(shè)計要求選擇不同功能模塊的組合;結(jié)構(gòu)上采用模塊化設(shè)計，滿足不同功能需要的不同模塊其結(jié)構(gòu)尺寸是一致的，大大提高了互換性;新近開發(fā)的數(shù)字化、模塊化產(chǎn)品，實現(xiàn)了保護、控制、測量、顯示及通信功能的高度智能化。

6)具有結(jié)構(gòu)緊湊精密的特點

通過巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計，產(chǎn)品將電動機保護系統(tǒng)中的斷路器觸頭與接觸器觸頭合二為一，主回路只有一個通斷觸頭，同時具有過載保護功能和過流保護功能，使產(chǎn)品之間結(jié)構(gòu)精密緊湊。根據(jù)不同需要，過載、過流、斷相、漏電、欠壓、過壓保護功能可集成在不同型號的過載脫扣器中，電磁系統(tǒng)倒裝式結(jié)構(gòu)使電磁鐵在設(shè)計可實現(xiàn)體積最小化，進而可以使整個開關(guān)體積最小。

7)具有安全可靠、防護等級高的特點

板前及插入式板后接線的接線端子，具有防觸指功能，因此，更能適用于潮濕場所、地下室、水泵房等環(huán)境。

8)具有安裝角度靈活的特點

橫裝、垂直安裝、水平安裝均不影響使用性能?？蓮V泛應(yīng)用于緊湊型成套裝置及防爆柜中，包括固定式或抽屜式的MCC柜中，為民用建筑配電提供了便利。

2　控制與保護開關(guān)的優(yōu)勢

控制與保護開關(guān)電器的優(yōu)勢是相對于傳統(tǒng)分立器件構(gòu)成的電控系統(tǒng)而言的，上述的一些特點使其在設(shè)計、安裝、維護、使用方面具有明顯優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾方面。

1)設(shè)計選型方便簡潔，不會出現(xiàn)傳統(tǒng)的分立器件選擇中可能出現(xiàn)的保護特性、控制特性配合不協(xié)調(diào)的問題。設(shè)計人員只要根據(jù)負載功率或電流(不需要考慮特性匹配)即可正確選擇單一的控制與保護開關(guān)電器產(chǎn)品來代替以往包括自電源進線至負載端的各種電器，減輕了設(shè)計人員的工作量。

2)用戶在購置不同生產(chǎn)廠家的元器件產(chǎn)品時，可能會出現(xiàn)不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量不同以及裝配調(diào)整不當?shù)膯栴}?？刂婆c保護開關(guān)電器則避免了這些問題，安裝調(diào)試方便。

3)相對于傳統(tǒng)的分立器件構(gòu)成的系統(tǒng)，用戶(甲方)在使用過程中，有可能出現(xiàn)現(xiàn)場整定不當?shù)那闆r。控制與保護開關(guān)電器可方便用戶的現(xiàn)場操作使用。

4)控制與保護開關(guān)電器的控制系統(tǒng)采用先進的微處理器，較傳統(tǒng)的組合電器更加智能化。

5)控制與保護開關(guān)電器具有小型化、集成化、模塊化的優(yōu)勢，且安裝靈活、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)省空間。

3　設(shè)計選型要求

控制與保護開關(guān)電器是低壓電器中的新型產(chǎn)品，基本配置為主體和控制保護模塊，可實現(xiàn)基本的控制與保護功能。設(shè)計中根據(jù)需要，可選配各種附件來實現(xiàn)附加的控制與保護功能。民用建筑工程中通常選用的附件包括:輔助與信號報警觸頭、分勵脫扣器、欠電壓脫扣器、遠距離再扣器等，這些附件與主體可構(gòu)成完整的控制與保護功能單元，在單一產(chǎn)品上實現(xiàn)協(xié)調(diào)配合的控制與保護功能。

要想正確地選擇控制與保護開關(guān)電器，就要充分了解其產(chǎn)品構(gòu)成，特別是控制保護模塊的功能與作用;另外，還需充分了解水暖等工藝專業(yè)對每臺風機、水泵的運行及控制要求;再者，還需明確設(shè)備(風機、水泵)的使用性質(zhì)，如是否為消防時使用的風機、水泵，是否為平時及消防時兼用(平時及消防時兼用的風機，一般情況下多為雙速風機，低速時

作者簡介

胡劍輝

畢業(yè)于湖南大學(xué)，副總工程師，教授級高工，國家注冊電氣工程師，現(xiàn)就職于中國中元國際工程有限公司，并擔任中國勘察設(shè)計協(xié)會電氣工程設(shè)計分會常務(wù)理事。

為送風或排風，高速時為補風或排煙，2個組合的KB0選型時一個按平時使用選擇，一個按純消防使用選擇，無特殊要求;當單速電動機兼用時，在選擇KB0時要特別注明，以使廠家配套合理的控制模塊，實現(xiàn)消防與非消防狀態(tài)下的控制要求)的風機，是單相設(shè)備還是三相設(shè)備，是否需要降壓啟動等。

具體的選型要求詳見具體生產(chǎn)廠家的說明及標注方式，此處不再贅述。

4　結(jié)束語

控制與保護開關(guān)電器是一套控制與保護系統(tǒng)產(chǎn)品，包含了傳統(tǒng)設(shè)計中電動機主回路及控制回路的功能，是經(jīng)過保護及控制領(lǐng)域的專家研究制造出的系列保護及控制的一體化產(chǎn)品，其市場開闊、應(yīng)用廣泛、值得大力推廣。