國外低壓電器主要制造商從20世紀中、后期相繼推出了新一代萬能式斷路器，為了跟蹤國外新產品、新技術發展步伐，滿足不同層次市場以及智能配電系統網絡化發展需要，從2002年開始，我國提出了發展新一代低壓電器的設想。
隨著低壓電器主要產品的新一代萬能式斷路器的逐步研發、生產和推廣，其優勢、應用和發展現狀及未來走向成為業界關注的焦點。日前，記者采訪了低壓電器行業資深專家、中國電器工業協會通用低壓電器分會名譽理事長、上海電器科學研究所（集團）有限公司教授級高級工程師何瑞華，他娓娓道來，深入分析了新一代萬能式斷路器的特點、發展現狀及未來走向。
《低壓電器》在線：從2002年開始，上海電科所著手開展我國新一代萬能式斷路器產品的研究與開發。請問，在研究與開發前期，上海電科所做了哪些準備工作？
何瑞華：2004-2006年，我們花了2年時間做了前期的研究，真正的產品開發是從2006到2010年，2009年，我們基本完成了樣品試制。2年的前期研究，主要做了以下四個方面的工作：
第一，搜集國外新一代萬能式斷路器的背景資料，包括產品的性能、結構、特點，樣機、樣本，并對國外新一代產品進行測試；
第二，搜集并分析國外新一代萬能式斷路器產品的專利，重點分析專利主要保護點；
第三，對新一代產品“描肖像”，確定產品開發的目標和要求。我國第三代產品的性能和指標已經相當高了，能滿足配電系統的需求。而第四代產品必須是基于第三代產品的全方位的、明顯的突破；
第四，為了實現這個產品的目標和需求，擬定具體實施方案，并進行充分論證。
以上四個方面的工作完成以后，我們選定了國內兩家萬能式斷路器優秀制造企業，天津百利、常熟開關廠共同研發、試制新一代萬能式斷路器，共花了4年時間，在原來充分調研的基礎上，利用現代設計技術和測試技術攻克了一系列技術關鍵，開展了模型、樣品試制，樣品測試結果達到了既定的目標和要求。
《低壓電器》在線：新一代萬能式斷路器產品有何特點？與國外新一代產品在功能及性能上相比，是否有差距？
何瑞華：新一代萬能式斷路器主要有如下幾大特點：1）大幅度提高短時耐受電流ICW，實現ICW = ICS = ICU。目前國外新一代產品這些指標都是相同的，我國新一代產品要達到國際先進水平，必須要提高ICW。
2）實現全電流范圍選擇性保護。原來的幾代產品都是局部選擇性保護，選擇性保護是有范圍的，當短路電流超過上級斷路器瞬動電流時，上級開關有可能會同時跳閘，甚至越級跳閘，但是新一代產品就消除了低壓配電系統越級跳閘或上下級同時跳閘，將短路故障限制在最小范圍，并大大縮短了配電系統實現選擇性保護的時間。
3）大幅度提高機、電壽命。目前國外的產品在壽命指標上都提得很高，有的產品壽命比前幾代產品要高50%，甚至一倍以上，而且這些產品都已進入中國市場，為了迎合市場需求，使我們的產品達到國際先進水平，我們在研發的過程中進一步提高了新一代產品的機電壽命，使新一代產品的壽命與國外產品處于同等水平或者更高。
4）智能化的功能更加完備、完善。除了具備系統故障保護功能、電量檢測、故障記錄、故障自診斷及基本的通信功能外。隨著發展智能電網的要求提高，對萬能式斷路器又提出了新的要求，比如電量檢測范圍進一步擴大，測量精度進一步提高，還提高了故障預警、壽命指示、電能管理等要求。
5）在提高產品性能的基礎上，進一步小型化。第三代產品有2000A、3200 A、6300 A三個框架等級，第四代產品將2000A提高到2500 A、3200A提高到4000 A，產品各項性能更加完善，同時要求2500A的外形尺寸≦第三代的2000 A；4000 A外型≦原來的3200 A；6300 A不增加外型尺寸，將容量增加到7000A、8000 A。
6）高可靠性、環保，生產和使用都要達到環保要求。在產品設計時就要考慮產品的可靠性，材料選用，制造工藝，生產使用，都能夠達到環保的要求。
《低壓電器》在線：新一代萬能式斷路器為了實現以上的特點和優勢，采用了哪些關鍵技術？
何瑞華：新一代萬能式斷路器在新技術應用上有重大突破，主要表現在：1）大幅度提高ICW，主要是采用多回路并聯與電動力補償相結合（采用雙斷點觸頭系統）并通過觸頭滅弧系統優化設計，操作機構優化設計，提高合閘力等措施。
2）實現全電流范圍全選擇性保護，ICW = ICS = ICU是必備條件之一，新一代產品采用了區域聯鎖模塊，它是全范圍選擇性保護的必備條件之二。其功能主要是兩個：一是確定短路故障位置；二是迅速閉鎖非故障區斷路器，確保上下級不同時跳閘，甚至越級跳閘。
3）大幅度提高機電壽命，涉及到結構的設計、分析，主要通過仿真技術。
4）進一步完善智能化，優化操作機構設計功能，使新一代萬能式斷路器成為集保護、檢測、控制、管理為一體的“大管家”，在配電系統中的地位與作用進一步提升與加強。
《低壓電器》在線：您認為，新一代萬能式斷路器在當前生產、開發方面存在的問題有哪些？
何瑞華：目前新一代產品在性能和特點方面相較于前幾代產品有他獨特的優勢，但是在實際生產方面存在的最大問題就是：我國第三代萬能式斷路器開發時采用聯合設計方式，并對產品主要部件包括觸頭滅弧系統、操作機構、智能脫扣器三大主要部件都安排了定點外協件企業生產。成果在全國迅速推廣，加上主要部件外協廠統一提供，所以迅速推廣，而新一代產品只有兩家參加研發、試制的企業，按照協商的成果不轉讓，也沒有外協件企業，模具工作量與投入相當大。在試制階段，零部件兩家互借，投入生產時需全新開制模具，工作量很大，這就無形之中影響了產品投產的進度。此外，雙斷點的設計方案，制造成本相比較單斷點要高。
《低壓電器》在線：萬能式斷路器在智能電網的發展中充當怎樣的角色？ 智能電網以及新能源的發展對我國萬能式斷路器的智能化提出了哪些要求？
何瑞華：萬能式斷路器是低壓電器中功能最強大，在配電系統中地位最重要的電器，是配電系統的“大管家”。可以說，萬能式斷路器產品發展的好壞及其水平一定程度上反映我們國家低壓電器的水平，反映了一個企業在低壓電器行業當中的地位和水平。無論從功能、技術難度，產品制造的要求，還是經濟效益等角度來說，萬能式斷路器都是低壓電器行業中最主要的電器。
隨著智能電網的發展，新一代產品開發必須帶有智能化、網絡化的功能，不僅能與各種現場總線系統無縫連接，還能直接與工業以太網連接。智能化功能應不斷擴大，并出現配電電器與控制電器相互交叉，即綜合智能化功能。
根據智能電網提出的安全、高效、低碳、兼容和互動等特征對萬能式斷路器又提出了一系列新的要求，并涉及一系列關鍵技術：
1）故障預警。故障預警與故障報警是完全不同的兩個概念。故障報警是故障已經發生，讓運行人員做出處理；故障預警是預測故障可能發生，但尚未形成真正故障；故障預警目的是防止故障發生，確保智能電網安全運行；
2）壽命指示技術；
3）電能管理，特別是電能最大容量預測和控制。
《低壓電器》在線：未來萬能式斷路器的發展走向將如何？
何瑞華：未來的萬能式斷路器除了具備第四代產品的特點和性能以為，還將不斷滿足新能源及智能電網的發展提出的新需求。當然，當前萬能式斷路器仍以單斷點為主，很多企業將會參照常熟開關廠CW3產品的性能和指標，在原有產品的基礎上做進一步的更新換代。但是，隨著低壓電器的發展，以及產品結構和功能的進一步完善，具備雙斷點的萬能式斷路器將是未來萬能式斷路器的主要發展方向之一。
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