電能管理微型斷路器:相關國家標準,產品選用及工程設計要點,產品介紹,電能表與微型斷

電能管理微型斷路器，是建築電氣終端配電裝置引中使用最廣泛的一種終端保護電器。用於125A以下的單相、三相的短路、過載、過壓等保護，包括單極1P，二極2P、三極3P、四極4P等四種。

基本介紹

中文名：電能管理微型斷路器
外文名：Micro Circiut Breaker
簡稱：MCB
套用範圍：：OSMC65H小型斷路器

相關國家標準,產品選用及工程設計要點,產品介紹,電能表與微型斷路器的匹配,特點,設計原理,套用場合,大型公建電能計量宜採用內部管理電錶,主要選型方案,套用案例,系統組網,電能管理系統功能,

產品選用及工程設計要點

在民用建築設計中低壓斷路器主要用於線路的過載、短路、過電流、失壓、欠壓、接地、漏電、雙電源自動切換及電動機的不頻繁起動時的保護、操作等用途，其選擇原則除遵守低壓電器設備的使用環境特徵等基本原則（見工業與民用配電設計手冊）外尚應考慮如下條件：

1）斷路器的額定電壓不應小於線路額定電壓；

2）斷路器額定電流與過流脫扣器的額定電流不小於線路的計算電流；

3）斷路器的額定短路分斷能力不小於線路中最大短路電流；

4）選擇型配電斷路器需考慮短延時短路通斷能力和延時保護級間配合；

5）斷路器欠壓脫扣器額定電壓等於線路額定電壓；

6）當用於電動機保護時，則選擇斷路器需考慮電動機的起動電流並使之在起時間內不動作；設計計算見“工業與民用配電設計手冊”；

7）斷路器選擇還應考慮斷路器與斷路器、斷路器與熔斷器的選擇性配合。

① 斷路器與斷路器的配合應考慮上級斷路器的瞬時脫扣器動作值，應大於下級斷路器出線端處最大預期短路電流，若由於兩級斷路器處短路時迴路元件阻抗值差別小，使之短路電流值差別不大，則上級斷路器可選擇帶短延時的脫扣器。

② 限流斷路器在短路電流大於或等於其瞬時脫扣器整定值時，將會在數毫秒內脫扣，故下級保護電器不宜用斷路器實現選擇性保護要求。

③ 具有短延時的斷路器，當其時限整定在最大延時時，其通斷能力下降，因此，在選擇性保護迴路中，考慮選擇斷路器的短延時通斷能力應滿足要求。

④ 還應考慮上級斷路器的短路延時可返回特性與下級斷路器的動作特性時間曲線不應相交，短延時特性曲線與瞬時特性曲線間不應相交。

⑤ 斷路器與熔斷器配合使用時應考慮上下級的配合，應將斷路器的安秒特性曲線與熔斷器安秒特性曲線比較，以使在發生短路電流的情況下，具有保護選擇性。

⑥ 斷路器作配電線路的保護時，宜選用帶長延時動作過流脫扣器的斷路器，當線路末端發生單相接地短路時，短路電流不小於斷路器瞬時或短延時過流脫扣器整定電流的1.5 倍。

產品介紹

1）ABB微型斷路器(MCBs)

微型斷路器具有過載和短路保護，確保可靠性和安全性操作。

新系列的proM compact S200可滿足最普通的要求，能套用於家庭、工業和商業。所有微型斷路器均符合IEC / EN 60898 和 IEC / EN 60947-2標準。

家用 / 民用安裝 : 典型分斷能力 3 / 4.5 / 6 kA 　· Compact Home SH 200 T、, SH 200 L、 SH 200

家用或小型商場安裝: 分斷能力高達10 kA

· pro M compact S200、S200 M

工業套用安裝：分斷能力高達25 kA 和具有特別附屬檔案

· pro M compact S200、 S200M、S200P、 S200U、S200UP、S200UDC

· S280UC、 S290

工業和商業套用，具有高分斷能力和特別特性/附屬檔案

· S200P、 S220、 S290

· S500、 S800

公用事業安裝特別的、可選擇性和具有後備功能的微型斷路器(SMCB)，可對上游和下游斷路器實現完全選擇性。

· S700

· S750

2）施耐德微型斷路器

① C65系列微型斷路器

性能描述：具豐富的產品系列，根據分斷能力的不同，C65N，C65H，C65L的分斷能力覆蓋了6~15KA的範圍，額定電流1～63A，具B/C/D型脫扣曲線；可拼裝豐富的電氣附屬檔案、機械附屬檔案，實現功能的極大擴充和操作的便利；全系列產品可拼裝剩餘電流動作保護附屬檔案，實現A/AC類剩餘電流動作保護功能，額定剩餘動作電流包括30mA，100mA，100mA延時，300mA和300mA延時型。

優勢：C65系列小型斷路器作為一種具有突破性意義的模數化產品誕生以來，經過不斷的拓展完善，始終領先於市場，已經成為世界低壓終端配電產品的典範。

套用範圍：可廣泛套用於工業、商業及民用低壓終端配電的需要。

② OEM專用微型斷路器OSMC65H

性能描述：OSMC65H 系列小型斷路器為模組化產品，10kA 分斷能力，每極產品均統一為9mm寬度，變繁為簡。國際標準DIN導軌安裝。隧道式端子連線，有效減少由於連線不良引起的端子過熱和燒毀。3C， CE，UL，TUV認證，方便OEM用戶的國內使用和設備出口。

能為OEM客戶提供最好的低壓配電產品解決方案和服務，主要用於OEM各種工業設備和工業控制櫃的保護，不適用於建築領域低壓配電系統的保護。

3）常熟開關廠微型斷路器（CH1、CH2系列微型斷路器 ）

CH系列模數化終端電器主要包括：CH1系列小型斷路器、CH2 系列小型斷路器、CH1L 系列小型帶剩餘電流保護斷路器、CH2L系列小型帶剩餘電流保護斷路器、CH2Z 系列小型直流斷路器和CH1G 系列隔離開關。它們廣泛用於工業、商業及民用等各個領域。註：調整照片為以上產品各單張照片。

① 線路過流保護裝置

CH1、CH2系列小型斷路器符合GB10963.1、IEC60898-1，具有單極+中性極、單極、二極、三極和四極，電流範圍為1A－63A，最大短路分斷能力10kA，適用於配電電路的短路、過載保護及線路的不頻繁轉換。

CH2Z系列小型直流斷路器符合GB10963.2、IEC60898-2，具有單極和二極，額定電流範圍為1A－63A，最大短路分斷能力10kA，適用於直流配電電路的短路、過載保護及線路的不頻繁轉換。

②線路過流和漏電保護裝置

CH1L、CH2L系列漏電斷路器符合GB16917.1、IEC61009-1，具有單極+中性極、二極、三極、三極+中性極和四極，額定電流範圍為1A－63A，最大短路分斷能力10kA，適用於配電電路的短路、過載保護，同時可對人體直接或間接接觸、線路或負載對地漏電等故障進行保護。

③隔離開關

CH1G系列隔離開關符合GB14048.3、IEC60947-3 具有單極、二極、三極、四極，額定電流範圍為32A－100A，用來對建築物和類似場所的線路設施、工業配電系統和電動機電路作隔離之用。

④匯流排

匯流排是CH1－63、CH2－63小型斷路器的一種模數化附屬檔案，具有單極、二極、三極，適用於多台斷路器同相位進線端之間的聯接，也可以作為一種通用化的標準附屬檔案用於同相位終端電器間的聯接。

電能表與微型斷路器的匹配

目前，國內電能表大部分都是壁掛式結構或嵌入式結構，外觀都採用基本方體形，體積相對較大，並且其產品內部結構複雜，接線繁瑣，安裝不便，生產效率低成本高。安科瑞（Acrel）公司研發的導軌式安裝電能表，採用創新結構最佳化設計，內部結構設計簡潔巧妙，體積小巧，安裝接線簡單。可與微型斷路器和其他低壓配電控制設備一起安裝在標準35MM導軌上，提高工作效率，且不需再額外配置電錶箱，大大降低低壓配電系統的使用維護成本。

導軌式安裝電能表採用LCD顯示，測量電能及其它電參量，可進行時鐘、費率時段等參數設定，並具有電能脈衝輸出功能。可用RS485通訊接口與上位機實現數據交換。該表具有體積小巧、精度高、可靠性好、安裝方便等優點，性能指標符合國標GB/T 17215、GB/T 17883和電力行業標準DL/T614對電能表的各項技術要求，適用於政府機關和大型公建中對電能的分項計量，也可用於企事業單位作電能管理考核。

特點

DDSF1352/DTSF1352單、三相電子式復費率電錶，採用DIN35mm軌道安裝，結構模數化設計，寬度與微型斷路器匹配，分別是4和7個模數，可方便安裝於照明箱內。一次接入最大電流20（80）A，80A以上需外接CT，變比最大可擴至6000/5A。電錶帶RS485通訊接口，支持MODBUS-RTU協定或DL/T645規約。接線端子上的透明翻蓋與外殼可鉛封，達到防竊電的目的。該表除用於企事業內部電能計量考核管理外，經供電部門測試校驗合格後，還可作為貿易結算表使用。該產品符合GB/T 17215-2002《1級和2級靜止式交流有功電能表》，GB/T 15284-2002《多費率電能表特殊要求》等標準要求。

設計原理

1）單相DDSF1352電錶設計原理

DDSF1352單相復費率電能表採用ADI公司最新技術ADE7169F16片上系統的單晶片設計完成。ADE7169集成了高精度計量單元模組和8052的MCU及其外圍模組，計量模組計量精度高、能測量各相電流、電壓有效值、各相及總的有功功率、無功功率、電網頻率等運行參數，過載倍數大。片上8052的MCU帶有16K FLASH和512B RAM和多種外設模組，支持低功耗溫度補償的片上RTC模組、LCD驅動模組、電源管理模組、SPI/I2C接口模組和UART通訊模組等，用一片ADE7169就能實現單相復費率多功能電能表設計。

2）三相DTSF1352電錶設計原理

DTSF1352 三相電子復費率電能表採用計量晶片ATT7030A和飛思卡爾公司的8位單片機M68HC908LJ12實現。其原理為：線路上實時電壓、電流經高精度互感器耦合，採樣電路分別採樣後，送到電量計量專用晶片ATT7030A（A/D轉換器轉化成數位訊號，通過片內專用DSP運算後輸出電能脈衝），通過脈衝送到MCU中，並根據預先設定的時段完成分時有功、無功電量計量和最大需量計算，分別作出相應處理，並存貯到EEPROM中；同時實現顯示和輸出、RS485串列數據傳輸。

套用場合

該電能表可方便地與微型斷路器和其他低壓配電設備一起直接安裝於低壓配電終端，如樓宇、商場、會展中心，學校、機場、港口、工廠、寫字樓及公共設施等的照明箱、動力箱內，作電能計量與管理。

大型公建電能計量宜採用內部管理電錶

大型公共建築電能計量宜採用電力儀表作為內部管理電錶，不宜用收費電錶。收費電錶安裝方式為掛壁式，應單獨設定電錶箱，不易安裝在低壓櫃、動力箱、照明箱內，DL/T645規約與配電系統不兼容；內部管理電錶安裝方式為導軌式，易安裝在動力箱、照明箱內，Modbus協定或DL/T645規約，Modbus協定可與配電系統兼容。

供電部門一般給用戶實施一戶一表的收費制度，即收費電錶由供電部門統一安裝。因此，收費電錶除了要有技監局發放的計量器具許可證外，還需要當地省、市電力部門的許可才可安裝使用。在大型公共建築電能管理中，供電部門一般會在總進線處安裝收費電錶。

內部管理電錶在用戶安裝收費電錶的基礎上，考慮內部電能計量與節能管理的需要安裝，用於內部電能管理。因此用戶可自主選擇採購，但應注意製造商是否有電力儀表（電能部分）的計量許可證。電力儀表可以完成對各迴路、各樓層或各功能區的分項電能數據的採集，通過後台電能管理系統完成對大型公共建築的電能分項計量。

主要選型方案

電力儀表，是針對電力系統、工礦企業、公用設施、智慧型大型公共建築的電力監控與電能管理需求而設計的。它能高精度的測量所有常用的電力參數，如三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率、功率因數、四象限電能等，採用可視度高的LCD來顯示儀表測量參數和電網系統的運行信息。電力儀表功能、型號繁多，價格也各不相同，電能計量方案也多種多樣，因此，應合理選配，達到較佳的性價比。

根據住房和城鄉建設部114號檔案，對大型公共建築能耗數據實行分類、分項計量，對電能按動力用電、照明與插座用電、空調用電和特殊用電進行分項計量管理。因此，針對宿舍、商鋪、病房等應計量到經濟核算單元的地方，可採用DDS1352或DDSF1352電錶。

DDS1352單相電錶，用於單相電能計量，DIN35mm導軌安裝，寬度為1個模數（即寬為18mm），一次最大接入單相電流30A，精度1.0級。優點是尺寸小，價格低，缺點是沒有通訊功能，不能組網。

DDSF1352單相電錶，同樣為DIN35mm導軌安裝，寬度為4個模數，一次最大接入單相電流為80A，精度1.0級，具有峰、平、谷電能分時復費率計量功能，帶RS485接口，Modbus協定或DL/T645規約，可組網。主要套用於對單相電能的計量，常用在配電箱內。　針對用電設施按照明與插座用電、動力用電、空調用電、特殊用電進行分項計量，對學校教室、醫療病房、賓館客房按樓層或功能分區計量時，可選用DTSF1352或ACR120EL電錶。

採用DTSF1352三相四線電錶，用於三相電能計量，具有尖、峰、平、谷電能分時復費率計量功能，DIN35mm導軌安裝，寬度為7個模數，可安裝在照明箱或動力箱中，一次最大接入三相電流80A，80A以上可經電流互感器採集，精度0.5級，帶RS485接口，Modbus協定或DL/T645規約，可組網。

套用案例

以某理工大學學生宿舍樓為例。該樓有4層，每層有24間宿舍，配有公共衛生間、洗衣房、公共浴室。總配電箱進線迴路安裝有屏裝式ACR230ELH多功能電力儀表，計量宿舍總電量。包括三相有功電度、無功電度、功率、功率因數、電流、電壓、頻率以及分相電量等共34項電參量。電流、電壓2～31次分次諧波分量，電流、電壓不平衡度，電流、電壓正、負零序分量檢測和分析。每個樓層、應急照明、風機、預留電氣幹線分別由7台DTSF1352電錶負責計量三相有功電度，電錶可與CM1斷路器對應並列導軌式安裝，也可集中安裝在箱內上方。每一樓層的宿舍房間、公共衛生間、洗衣房、走廊電能由27台單相電錶DDSF1352負責計量，公共浴室由1台三相DTSF1352計量。

系統組網

為滿足智慧型化監測及遠程自動抄表需要，該電能管理系統採用RS485匯流排，將安裝於總配電箱AL1總進線的1台ACR230ELH多功能電力儀表、安裝於WL1～WL7及各樓層公共浴室的11台DTSF1352三相導軌式電度表及安裝於宿舍樓各樓層的108台DDSF1352單相導軌式電度表（27×4層宿舍樓）進行集中組網，監控中心配置監控計算機、印表機、通訊伺服器及必要的輔助設備，安裝電能管理系統EMS軟體完成對各台電能表的遠程採集和數據的集中處理。

電能管理系統功能

1）遠程電參量測量

完成了對總進線ACR230ELH多功能電力儀表實時電參量採集，包括三相電流、電壓、功率、功率因數、有功電度、無功電度、頻率等，顯示於電能管理主畫面；實現了對11隻DTSF1352三相電度表和108隻DDSF1352單相電度表的遠程自動抄表功能；實現自動統計各宿舍日、月用電及分攤電能計算功能；通過該系統與現場儀表的結合使用體現出電能的總進線、支路及各最終用戶的分層、分類、分戶計量管理。ACR230ELH對宿舍樓電流諧波、不平衡度等電能質量進行診斷，系統保存歷史記錄，對下一步電能質量改善方案提供決策依據。

2）運行狀態監測

管理員可設定系統的採集頻率，如每15分種採集一次，並設定各迴路的用電負荷值（如宿舍負荷設定為6～10A），系統可根據設定對採集值進行處理，並對過負荷迴路進行聲光報警，提示管理員該迴路出現異常的狀態信息。系統還可對各迴路通訊異常進行自檢測，以便維護人員能夠及時進行排錯與維修。

3）趨勢分析

對採集的電參量進行分類識別並將必要參量存儲至資料庫中，對所有電參量的數據存儲可達兩年，對電能參量的數據存儲可達三年以上，並可根據用戶需求及硬體配置更改存儲時間。系統提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，通過調用相關迴路實時曲線界面分析該迴路當前的運行負荷狀況。系統的歷史趨勢即系統對所有已存儲數據均可查看其歷史趨勢，並通過調用顯示各種曲線畫面，方便工程人員對監測的配電系統進行質量分析。如：總進線的電流趨勢、功率趨勢及諧波趨勢分析；分支迴路的月用電趨勢、棒圖/折線圖分析等,還可與去年/前年同期數據相比，生成計量資料庫。

4）報表列印。

系統可根據用戶需求設計出符合其需要的各種類型報表。如：實時報表、歷史報表、事件故障及告警記錄報表、操作記錄報表等。可以查詢和列印系統記錄的所有數據值，自動生成電能的日、月、季、年度報表。根據復費率的時段及費率的設定值生成電能的費率報表，查詢列印的起點、間隔等參數可自行設定，自動生成收費報表以便內部收費管理。

電能管理微型斷路器