楊貴珍（甘肅省小隴山人造板有限公司，甘肅天水　741020）

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控制與保護開關(guān)電器的發(fā)展

楊貴珍
（甘肅省小隴山人造板有限公司，甘肅天水741020）

摘要：控制與保護開關(guān)電器是斷路器、接觸器、熱繼電器、熔斷器等低壓電器的最佳替代產(chǎn)品。文章主要介紹了控制與保護開關(guān)電器的構(gòu)成、工作原理及技術(shù)特點，CPS的發(fā)展趨勢及一些產(chǎn)品介紹。

關(guān)鍵詞：控制與保護開關(guān)電器；構(gòu)成；發(fā)展趨勢

控制與保護開關(guān)是斷路器、接觸器、熱繼電器、熔斷器等低壓電器的最佳替代產(chǎn)品。控制與保護開關(guān)電器是低壓電器中的新型產(chǎn)品，是我國20世紀(jì)90年代最新研發(fā)的填補國內(nèi)空白的第一代大類，作為新的大類產(chǎn)品，其產(chǎn)品類別代號為“CPS”。CPS的出現(xiàn)有效解決了不同類低壓元器件復(fù)雜的銜接、協(xié)調(diào)的問題。

1　CPS的構(gòu)成、工作原理及技術(shù)特點

1.1 CPS的構(gòu)成

CPS按構(gòu)成原件的作用來劃分，可以分為動力模塊（含隔離器、短路保護的主電路接觸組和電磁傳動機構(gòu)）、操作機構(gòu)（就地操作）、控制器（含報警、脫扣、控制）、輔助觸頭、擴展功能模塊與附件等。

1.2 CPS的工作原理

CPS是負載與電源之間的一種設(shè)備。其一般是由幾個標(biāo)準(zhǔn)模塊組成，例如有主體面板、操作機構(gòu)、電磁傳動機構(gòu)、主電路接觸組、保護模塊、輔助觸頭及替他功能模塊等等。筆者繪制了CPS的工作原理圖如圖1所示。

圖1　CPS的工作原理示意圖

1.3 CPS的技術(shù)特點

我國的CPS的發(fā)展較歐美國家晚，歐美國家在20世紀(jì)80年代開始研究和制造CPS的相關(guān)產(chǎn)品，我國是在20世紀(jì)90年代開始研究和制造CPS的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、電腦技術(shù)的逐步完善以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷成熟，CPS產(chǎn)品的需要也在不斷的變化著，以滿足市場的進一步的需要。改進后的CPS較之前的CPS產(chǎn)品的優(yōu)點在于不只滿足控制與保護開關(guān)電器的作用，而是可以添加更多的附加模塊的新型CPS產(chǎn)品。這樣的話，使用者可以根據(jù)自己的需求而進行個性化的設(shè)置，從而實現(xiàn)更佳的智能化和操作性。文章總結(jié)CPS的特征如下：

（1）穩(wěn)定的長時間工作能力。由于CPS強大的自我檢測能力，它可以檢測線路中是否存在著短路現(xiàn)象。由于CPS的這種特征，使得短路現(xiàn)象對電器造成的危害降低到了最低程度。并且在短路電流發(fā)生后，CPS可以在不需要做任何修復(fù)或者調(diào)整的狀況下可以隨時投入工作。

（2）使用壽命更長?？刂婆c保護開關(guān)的電壽命基本都在百萬次以上，機械壽命也很長，在千萬次左右。這樣長時間的機械壽命和電壽命使得控制與保護開關(guān)的使用更為廣泛和優(yōu)勢明顯。

（3）單獨的配件或者零件很少。由于控制與保護開關(guān)從電源到終端之間的連接點較少，連接點少就意味著出現(xiàn)故障的概率較低，同時意味著節(jié)約了連接點的材料。

2　CPS的發(fā)展趨勢

CPS從出現(xiàn)到如今已經(jīng)走過了30多年的發(fā)展，在這三十多年中，CPS從無到有，從粗到精。電子計算機的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，更是使得CPS的發(fā)展的特點明顯。我國是一個人口大國，雖然是一個經(jīng)濟大國，卻談不上是一個經(jīng)濟強國。在我國這樣的國家中，諸如機械制造業(yè)和加工業(yè)這樣的基礎(chǔ)性行業(yè)，在我國的經(jīng)濟增長點和總量中都占有不可忽視的作用。我國的CPS技術(shù)的開展較晚，這也是由于我國建國初期經(jīng)濟底子薄，沒有工業(yè)基礎(chǔ)的緣故。盡管20世紀(jì)90年代開始開展了CPS技術(shù)的研究，但受限于當(dāng)時我國科技工作者的見識和水平，CPS技術(shù)的研究舉步維艱，幾乎沒有什么實質(zhì)性進展。以下是筆者總結(jié)出的CPS發(fā)展的趨勢。

（1）CPS產(chǎn)品小型化的趨勢。隨著科技水平的發(fā)展，控制與保護開關(guān)產(chǎn)品也在不斷的發(fā)展著，尤其是隨著CPS制作材料的不斷改進，CPS的體積在不斷的變少，產(chǎn)品的總體趨勢就是小型化。

（2）CPS產(chǎn)品功能多樣化的趨勢。可廣泛用于低壓智能電控系統(tǒng)中，其控制與保護特性協(xié)調(diào)配合，集成了接觸器、斷路器、電動機保護器、隔離器等多種傳統(tǒng)分離器件的功能，保護功能和附件齊全，既能夠適用于配電場合，也可用于電氣和電動機的控制場合。

（3）CPS產(chǎn)品節(jié)能的趨勢。節(jié)能是我國當(dāng)代社會提出的一項重要的工業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)。在這樣的大形勢下，CPS產(chǎn)品的節(jié)能性也是十分重要的。新一代CPS產(chǎn)品的節(jié)能性更強、電耗更小。

（4）CPS產(chǎn)品的可靠性的趨勢。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、電腦技術(shù)的逐步完善以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷成熟，CPS產(chǎn)品的需要也在不斷地變化，以滿足市場的進一步需要。由于CPS的強大的自我檢測能力，它可以檢測線路中是否存在著短路現(xiàn)象。由于CPS的這種特征，使得短路現(xiàn)象對電器造成的危害降低到了最低程度。并且在短路電流發(fā)生后，CPS可以在不需要做任何修復(fù)或者調(diào)整的狀況下可以隨時投入工作。

3　CPS的一些產(chǎn)品介紹

人類剛一進入21世紀(jì)，施耐德便推出了TESYSU系列的控制與保護開關(guān)電器，與此同時還申請了整體布局、互感器和電磁鐵等一系列的專利。這個控制與保護開關(guān)電器和20世紀(jì)80年代所推出的第一代控制與保護開關(guān)電器產(chǎn)品相比較，在技術(shù)上有著絕對的創(chuàng)新優(yōu)勢。而且其保護功能也從電磁保護發(fā)展到了電子智能保護方面，整體布局相對來說較為合理，在很大程度上將產(chǎn)品的體積縮小了，而且還能夠保證具有十分齊全的附件，這種控制與保護開關(guān)電器適合在更多的場合加以運用。這種系列的32A產(chǎn)品主要采用了模塊化的結(jié)構(gòu)，不同功能的模塊能夠進行選擇也可以相互替換，相對來說，更加適用于15kW以下電動機的控制和保護。而對于15kW以上的使用情況，可以使用斷路器和接觸器加智能控制器的組合形式，而該系列的控制與保護開關(guān)電器當(dāng)中也對此列出了詳細的組合方式的參數(shù)選用表。

我國蘇州的萬龍集團的YSK2電動機控制與保護開關(guān)（簡稱YSK2）適用于交流50Hz（60Hz）、額定電壓至690V、額定電流自0.15A至100A的電動機系統(tǒng)中的接通、承載、分斷非正常條件下得電流，如短路電流，包括三相或單相交流電動機負載。YSK2產(chǎn)品采用多CPU組件平臺的模塊化結(jié)構(gòu)，集成了隔離器、斷路器（熔斷器）、接觸器（可逆接觸器）、熱繼電器（智能型電動機控制器）、互感器、漏電保護器、變送器等分立元件的功能。相比于傳統(tǒng)典型方案，YSK2產(chǎn)品是電動機系統(tǒng)應(yīng)用的最優(yōu)解決方案，可實現(xiàn)電動機回路的保護、控制、測量、通訊一體化，除手柄、按鈕等人工控制外，同時滿足PLC、多現(xiàn)場總線等多種方式自動控制要求。“一攬子”快速解決各種電動機回路應(yīng)用的綜合需求。產(chǎn)品電機過載電流YSK2L/ YSK2H采用精準(zhǔn)分檔的拔盤設(shè)置，YSK2M通過液晶+按鍵設(shè)置，其它參數(shù)通過測量操作組件設(shè)置。所有定值設(shè)置操作直觀方便，并通過LED直觀指示開關(guān)和電動機運行工況，定值參數(shù)設(shè)置好后可通過透明防護蓋鉛封防誤。

Development of the Control and Protection switch Electrical Appliances

YANG Gui-zhen
（Xiaolongshan Man-made Board co.，LTD.，Tianshui，Gansu 741020，China）

Abstract:Control and protective switching device is the best alternative product for circuit breaker，contactor，thermal relays，fuses and other low-voltage electrical appliances.This paper mainly introduces the composition，working principle and technical characteristics of control and protective switching equipment，and the development trend of the CPS and some other products.

Key words:control and protection switch electrical appliances；constitution；development trend

中圖分類號：TM59

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-980X（2016）05-0033-02

收稿日期：2016-04-17

作者簡介：楊貴珍（1979-），男，甘肅榆中人，主要研究方向：人造板行業(yè)自動化控制。