УДК 621.316.9

Тимошин Д.А.

ГОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет», Курск, Россия

Обзор состояния автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

В настоящее время низковольтное электроаппаратостроение в России находится в состоянии определенного застоя. Большинство российских компаний, выпускающих низковольтные автоматические выключатели, продолжают производить удачные модели аппаратов, разработанных еще в СССР. Так, например, выпускается шедевр советского аппаратостроения середины прошлого века – автоматический выключатель АП-50 (КЭАЗ, г. Курск), который являлся лучшим в свое время и даже в следующие десятилетия. Но сегодня он, как минимум, морально устарел. К тому же, нельзя в эпоху микропроцессорной техники продолжать делать ставку на устаревшие достижения советской промышленности.

Все ведущие мировые производители автоматических выключателей уже давно и успешно используют микропроцессоры в своей продукции. В частности, вместо классических тепловых и электромагнитных применяются микропроцессорные расцепители, служащие для отключения автоматического выключателя при коротких замыканиях (КЗ), перегрузках и исчезновении напряжения в первичной цепи.

Однако применение микропроцессорных расцепителей во всем диапазоне токов в современных условиях не оправдано. Чаще всего ведущие производители применяют их в автоматических выключателях, рассчитанных на ток свыше 160 А. Из этой области наиболее массовыми в промышленном производстве являются автоматические выключатели в литом пластмассовом корпусе на токи от 160 А до 1600 А (иногда до 2000 А). У большинства производителей такие автоматы относятся к так называемой серии MCCB (Moulded Case Circuit Breaker).

Большинство российских экспертов выделяют четыре основных уровня производителей аппаратов MCCB, исторически образующих сегменты рынка аппаратов MCCB:

- к сегменту М1 относится большинство европейских производителей, таких как ABB, Schneider Electric, Legrand, Moeller, отличающихся очень высоким техническим уровнем, а следовательно, и очень высоким качеством своей продукции и не менее высокой ценой;

- сегмент М2 включает в себя преимущественно корейские и североамериканские компании (LS Industrial Systems, Hyundai, General Electric), которые выпускают продукцию часто не менее хорошего качества, чем компании сегмента М1, но при приемлемой цене;

- к сегменту М3 эксперты относят почти все российские компании, их продукцию отличает достаточно хорошее качество – наследство советской промышленности, и не очень высокая цена;

- в сегмент М4 входят быстро развивающиеся китайские компании (CHINT, SASSIN), как правило, их продукция отличается невысоким качеством, однако и цена ее также довольно низкая.

Многие эксперты отмечают, что в настоящее время происходит стирание грани между сегментами М3 и М4, причем, к сожалению, вследствие постепенного снижения качества продукции российских компаний, в частности за счет использования китайских комплектующих. Так, некоторые компании, например, IEK и EKF, юридически являются российскими, но их производство расположено в Китае. Хотя качество их продукции, в среднем, невысокое, она пользуется популярностью ввиду своей низкой стоимости.

Очевидно, чтобы российские компании смогли подняться на более высокий уровень необходимо использование современных достижений науки и техники (прежде всего микропроцессорной), способное дать определенные преимущества отечественной продукции.

Некоторые российские предприятия производят автоматы с микропроцессорными расцепителями. Например, КЭАЗ выпускает автоматический выключатель типа ВА55 с микропроцессорным расцепителем [1], на котором реализованы следующие защиты:

- защита многофазных КЗ;

- защита от перегрузки;

- защита от однофазных КЗ.

В этом выключателе возможности встроенного микропроцессора используются не в полной мере, а примененные защиты можно реализовать и при помощи классического электромагнитного и теплового расцепителей.

В автоматических выключателях передовых западных фирм посредством микропроцессорных расцепителей наряду с традиционными – токовой и временной, реализуются новые виды селективности. Селективность – это свойство защиты, характеризующее способность выявлять поврежденный элемент электроэнергетической системы и отключать этот элемент только ближайшими к нему выключателями, что позволяет локализовать повреждённый участок и не прерывать нормальную работу других участков сети. Так, например, компания Schneider Electric дополнительно применяет в своих выключателях, так называемые, логическую и энергетическую селективности.

Однако, даже при реализации различных видов селективности возможности микропроцессорной техники используются не в полной мере. Даже у ведущих фирм возможности встроенного микропроцессора используются преимущественно для более высокой точности измерения параметров цепи и расширения интерфейса: вывода большого объема информации о состоянии аппарата защиты и фиксации параметров аварийной ситуации в сети.

В то же время в отечественных электрических сетях низкого напряжения (0,4 кВ) с точки зрения их защиты существует достаточно большое количество острых и актуальных проблем, не имеющих очевидного и однозначного решения. Среди них можно выделить удаленные короткие замыкания, перенапряжения у однофазных потребителей при обрыве нулевого провода и наличии несимметрии нагрузок по фазам, режимы резервирования отказов автоматических выключателей и др. Пути решения всех указанных проблем видятся в использовании широких возможностей микропроцессорной техники на отечественных автоматических выключателях.

В заключение следует отметить, что использование современных достижений науки и техники способно дать определенные преимущества отечественной продукции и повысить ее конкурентоспособность.

Список литературы

1. Профессиональная низковольтная аппаратура. Обзорный каталог / ОАО «Электроаппарат», г. Курск, 2010.

2. Райнин В.Е., Кобозев А.С. Совершенствование защитных характеристик автоматических выключателей низкого напряжения. – Электротехника 2009, №2, с. 44-51.

3. Кузнецов Б.Ф., Абергенов В.И., Пильцов М.В. Тенденции и перспективы применения цифровых технологий в устройствах линейной защиты. – Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте: сб. науч. трудов / под ред. Ю.Ф. Мухопада. – Иркутск: ИрГУПС, 2010. – Вып. 17, с. 133-135.