电能管理微型断路器相关匹配

目前 ，国内电能表大部分都是壁挂式结构或嵌入式结构，外观都采用基本方体形，体积相对较大，并且其产品内部结构复杂，接线繁琐，安装不便，生产效率低成本高。安科瑞(Acrel)公司研发的导轨式安装电能表，采用创新结构优化设计，内部结构设计简洁巧妙，体积小巧，安装接线简单。可与微型断路器和其他低压配电控制设备一起安装在标准35MM导轨上，提高工作效率，且不需再额外配置电表箱，大大降低低压配电系统的使用维护成本 。

导轨式安装电能表采用LCD显示，测量电能及其它电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，并具有电能脉冲输出功能。可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。该表具有体积小巧、精度高、可靠性好、安装方便等优点，性能指标符合国标GB/T 17215、GB/T 17883和电力行业标准DL/T614对电能表的各项技术要求，适用于政府机关和大型公建中对电能的分项计量，也可用于企事业单位作电能管理考核。

DDSF1352/DTSF1352单、三相电子式复费率电表，采用DIN35mm轨道安装，结构模数化设计，宽度与微型断路器匹配，分别是4和7个模数，可方便安装于照明箱内。一次接入最大电流20(80)A，80A以上需外接CT，变比最大可扩至6000/5A。电表带RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU协议或DL/T645规约。接线端子上的透明翻盖与外壳可铅封，达到防窃电的目的。该表除用于企事业内部电能计量考核管理外，经供电部门测试校验合格后，还可作为贸易结算表使用。该产品符合GB/T 17215-2002《1级和2级静止式交流有功电能表》，GB/T 15284-2002《多费率电能表特殊要求》等标准要求。

1) 单相DDSF1352电表设计原理

DDSF1352单相复费率电能表采用ADI公司最新技术ADE7169F16片上系统的单芯片设计完成。ADE7169集成了高精度计量单元模块和8052的MCU及其外围模块，计量模块计量精度高、能测量各相电流、电压有效值、各相及总的有功功率、无功功率、电网频率等运行参数，过载倍数大。片上8052的MCU带有16K FLASH和512B RAM和多种外设模块，支持低功耗温度补偿的片上RTC模块、LCD驱动模块、电源管理模块、SPI/I2C接口模块和UART通讯模块等，用一片ADE7169就能实现单相复费率多功能电能表设计。

2)三相DTSF1352电表设计原理

DTSF1352 三相电子复费率电能表采用计量芯片ATT7030A和飞思卡尔公司的8位单片机M68HC908LJ12实现。其原理为:线路上实时电压、电流经高精度互感器耦合，采样电路分别采样后，送到电量计量专用芯片ATT7030A(A/D转换器转化成数字信号，通过片内专用DSP运算后输出电能脉冲)，通过脉冲送到MCU中，并根据预先设定的时段完成分时有功、无功电量计量和最大需量计算，分别作出相应处理，并存贮到EEPROM中;同时实现显示和输出、RS485串行数据传输。

该电能表可方便地与微型断路器和其他低压配电设备一起直接安装于低压配电终端，如楼宇、商场、会展中心，学校、机场、港口、工厂、写字楼及公共设施等的照明箱、动力箱内，作电能计量与管理。

1)ABB微型断路器(MCBs)  

微型断路器具有过载和短路保护，确保可靠性和安全性操作。

新系列的proM compact S200可满足最普通的要求，能应用于家庭、工业和商业。所有微型断路器均符合IEC / EN 60898 和 IEC / EN 60947-2标准。

家用 / 民用安装 : 典型分断能力 3 / 4.5 / 6 kA · Compact Home SH 200 T、, SH 200 L、 SH 200

家用或小型商场安装: 分断能力高达10 kA

· pro M compact S200、S200 M

工业应用安装:分断能力高达25 kA 和具有特别附件

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

· S280UC、 S290

工业和商业应用，具有高分断能力和特别特性/附件

· S200P、 S220、 S290

· S500、 S800

公用事业安装特别的、可选择性和具有后备功能的微型断路器(SMCB)，可对上游和下游断路器实现完全选择性。

· S700

· S750

2)施耐德微型断路器

① C65系列微型断路器

性能描述:具丰富的产品系列，根据分断能力的不同，C65N，C65H，C65L的分断能力覆盖了6~15KA的范围，额定电流1~63A，具B/C/D型脱扣曲线;可拼装丰富的电气附件、机械附件，实现功能的极大扩充和操作的便利;全系列产品可拼装剩余电流动作保护附件，实现A/AC类剩余电流动作 保护功能，额定剩余动作电流包括30mA，100mA，100mA延时，300mA和300mA延时型。

优势:C65系列小型断路器作为一种具有突破性意义的模数化产品诞生以来，经过不断的拓展完善，始终领先于市场，已经成为世界低压终端配电产品的典范。

应用范围:可广泛应用于工业、商业及民用低压终端配电的需要。

② OEM专用微型断路器OSMC65H

性能描述:OSMC65H 系列小型断路器为模块化产品，10kA 分断能力，每极产品均统一为9mm宽度，变繁为简。国际标准DIN导轨安装。隧道式端子连接，有效减少由于连接不良引起的端子过热和烧毁。3C， CE，UL，TUV认证，方便OEM用户的国内使用和设备出口。

能为OEM客户提供最好的低压配电产品解决方案和服务，主要用于OEM各种工业设备和工业控制柜的保护，不适用于建筑领域低压配电系统的保护。

3)常熟开关厂微型断路器(CH1、CH2系列微型断路器 )

CH系列模数化终端电器主要包括:CH1系列小型断路器、CH2 系列小型断路器、CH1L 系列小型带剩余电流保护断路器、CH2L系列小型带剩余电流保护断路器、CH2Z 系列小型直流断路 器和CH1G 系列隔离开关。它们广泛用于工业、商业及民用等各个领域。注:调整照片为以上产品各单张照片。

① 线路过流保护装置

CH1、CH2系列小型断路器符合GB10963.1、IEC60898-1，具有单极+中性极、单极、二极、三极和四极，电流范围为1A-63A，最大短路分断能力10kA，适用于配电电路的短路、过载保护及线路的不频繁转换。

CH2Z系列小型直流断路器符合GB10963.2、IEC60898-2，具有单极和二极，额定电流范围为1A-63A，最大短路分断能力10kA，适用于直流配电电路的短路、过载保护及线路的不频繁转换。

②线路过流和漏电保护装置

CH1L、CH2L系列漏电断路器符合GB16917.1、IEC61009-1，具有单极+中性极、二极、三极、三极+中性极和四极，额定电流范围为1A-63A，最大短路分断能力10kA，适用于配电电路的短路、过载保护，同时可对人体直接或间接接触、线路或负载对地漏电等故障进行保护。

③隔离开关

CH1G系列隔离开关符合GB14048.3、IEC60947-3 具有单极、二极、三极、四极，额定电流范围为32A-100A，用来对建筑物和类似场所的线路设施、工业配电系统和电动机电路作隔离之用。

④汇流排

汇流排是CH1-63、CH2-63小型断路器的一种模数化附件，具有单极、二极、三极，适用于多台断路器同相位进线端之间的联接，也可以作为一种通用化的标准附件用于同相位终端电器间的联接。

在民用建筑设计中低压断路器主要用于线路的过载、短路、过电流、失压、欠压、接地、漏电、双电源自动切换及电动机的不频繁起动时的保护、操作等用途，其选择原则除遵守低压电器设备的使用环境特征等基本原则(见工业与民用配电设计手册)外尚应考虑如下条件:

1) 断路器的额定电压不应小于线路额定电压;

2) 断路器额定电流与过流脱扣器的额定电流不小于线路的计算电流;

3)断路器的额定短路分断能力不小于线路中最大短路电流;

4) 选择型配电断路器需考虑短延时短路通断能力和延时保护级间配合;

5) 断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压;

6) 当用于电动机保护时，则选择断路器需考虑电动机的起动电流并使之在起时间内不动作;设计计算见"工业与民用配电设计手册";

7) 断路器选择还应考虑断路器与断路器、断路器与熔断器的选择性配合。

① 断路器与断路器的配合应考虑上级断路器的瞬时脱扣器动作值，应大于下级断路器出线端处最大预期短路电流，若由于两级断路器处短路时回路元件阻抗值差别小，使之短路电流值差别不大，则上级断路器可选择带短延时的脱扣器。

② 限流断路器在短路电流大于或等于其瞬时脱扣器整定值时，将会在数毫秒内脱扣，故下级保护电器不宜用断路器实现选择性保护要求。

③ 具有短延时的断路器，当其时限整定在最大延时时，其通断能力下降，因此，在选择性保护回路中，考虑选择断路器的短延时通断能力应满足要求。

④ 还应考虑上级断路器的短路延时可返回特性与下级断路器的动作特性时间曲线不应相交，短延时特性曲线与瞬时特性曲线间不应相交。

⑤ 断路器与熔断器配合使用时应考虑上下级的配合，应将断路器的安秒特性曲线与熔断器安秒特性曲线比较，以使在发生短路电流的情况下，具有保护选择性。

⑥ 断路器作配电线路的保护时，宜选用带长延时动作过流脱扣器的断路器，当线路末端发生单相接地短路时，短路电流不小于断路器瞬时或短延时过流脱扣器整定电流的1.5 倍。

GB 10963-1989|家用及类似场所用断路器;

GB 14048.2-1994|低压开关设备和控制设备低压断路器(国际等效标准IEC 60947-2);

GB 16916.1-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB) 第1部分:一般规则;

GB 16916.21-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB) 第2.1部分:一般规则对动作功能与线路电压无关的RCCB的适用性;

GB 16916.22-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB) 第2.2部分:一般规则对动作功能与线路电压有关的RCCB的适用性;

GB 16917.1-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO) 第1部分:一般规则;

GB 16917.21-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO) 第2.1部分:一般规则对动作功能与线路电压无关的RCBO的适用性;

GB 16917.22-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO) 第2.2部分:一般规则对动作功能与线路电压有关的RCBO的适用性;

GB 1984-1989|交流高压断路器;

GB 4876-1985|交流高压断路器的线路充电电流开合试验。

微型断路器， ()，是建筑电气终端配电装置引中使用最广泛的一种终端保护电器。用于125A以下的单相、三相的短路、过载、过压等保护，包括单极1P，二极2P、三极3P、四极4P等四种。

电力仪表，是针对电力系统、工矿企业、公用设施、智能大型公共建筑的电力监控与电能管理需求而设计的。它能高精度的测量所有常用的电力参数，如三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、四象限电能等，采用可视度高的LCD来显示仪表测量参数和电网系统的运行信息。电力仪表功能、型号繁多，价格也各不相同，电能计量方案也多种多样，因此，应合理选配，达到较佳的性价比。

根据住房和城乡建设部114号文件，对大型公共建筑能耗数据实行分类、分项计量，对电能按动力用电、照明与插座用电、空调用电和特殊用电进行分项计量管理。因此，针对宿舍、商铺 、病房等应计量到经济核算单元的地方，可采用DDS1352或DDSF1352电表。

DDS1352单相电表，用于单相电能计量，DIN35mm导轨安装，宽度为1个模数(即宽为18mm)，一次最大接入单相电流30A，精度1.0级。优点是尺寸小，价格低，缺点是没有通讯功能，不能组网。

DDSF1352单相电表，同样为DIN35mm导轨安装，宽度为4个模数，一次最大接入单相电流为80A，精度1.0级，具有峰、平、谷电能分时复费率计量功能，带RS485接口，Modbus协议或DL/T645规约，可组网。主要应用于对单相电能的计量，常用在配电箱内。 针对用电设施按照明与插座用电、动力用电、空调用电、特殊用电进行分项计量，对学校教室、医疗病房、宾馆客房按楼层或功能分区计量时，可选用DTSF1352或ACR120EL电表。

采用DTSF1352三相四线电表，用于三相电能计量，具有尖、峰、平、谷电能分时复费率计量功能，DIN35mm导轨安装，宽度为7个模数，可安装在照明箱或动力箱中，一次最大接入三相电流80A，80A以上可经电流互感器采集，精度0.5级，带RS485接口，Modbus协议或DL/T645规约，可组网。

以某理工大学学生宿舍楼为例。该楼有4层，每层有24间宿舍，配有公共卫生间、洗衣房、公共浴室。总配电箱进线回路安装有屏装式ACR230ELH多功能电力仪表，计量宿舍总电量。包括三相有功电度、无功电度、功率、功率因数、电流、电压、频率以及分相电量等共34项电参量。电流、电压2~31次分次谐波分量，电流、电压不平衡度，电流、电压正、负零序分量检测和分析。每个楼层、应急照明、风机、预留电气干线分别由7台DTSF1352电表负责计量三相有功电度，电表可与CM1断路器对应并列导轨式安装，也可集中安装在箱内上方。每一楼层的宿舍房间、公共卫生间、洗衣房、走廊电能由27台单相电表DDSF1352负责计量，公共浴室由1台三相DTSF1352计量。

为满足智能化监测及远程自动抄表需要，该电能管理系统采用RS485总线，将安装于总配电箱AL1总进线的1台ACR230ELH多功能电力仪表、安装于WL1~WL7及各楼层公共浴室的11台DTSF1352三相导轨式电度表及安装于宿舍楼各楼层的108台DDSF1352单相导轨式电度表(27×4层宿舍楼)进行集中组网，监控中心配置监控计算机、打印机、通讯服务器及必要的辅助设备，安装电能管理系统EMS软件完成对各台电能表的远程采集和数据的集中处理。

1)远程电参量测量

完成了对总进线ACR230ELH多功能电力仪表实时电参量采集，包括三相电流、电压、功率、功率因数、有功电度、无功电度、频率等，显示于电能管理主画面;实现了对11只DTSF1352三相电度表和108只DDSF1352单相电度表的远程自动抄表功能;实现自动统计各宿舍日、月用电及分摊电能计算功能;通过该系统与现场仪表的结合使用体现出电能的总进线、支路及各最终用户的分层、分类、分户计量管理。ACR230ELH对宿舍楼电流谐波、不平衡度等电能质量进行诊断，系统保存历史记录，对下一步电能质量改善方案提供决策依据。

2)运行状态监测

管理员可设定系统的采集频率，如每15分种采集一次，并设定各回路的用电负荷值(如宿舍负荷设定为6~10A)，系统可根据设定对采集值进行处理，并对过负荷回路进行声光报警，提示管理员该回路出现异常的状态信息。系统还可对各回路通讯异常进行自检测，以便维护人员能够及时进行排错与维修。

3)趋势分析

对采集的电参量进行分类识别并将必要参量存储至数据库中，对所有电参量的数据存储可达两年，对电能参量的数据存储可达三年以上，并可根据用户需求及硬件配置更改存储时间。系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的运行负荷状况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，并通过调用显示各种曲线画面，方便工程人员对监测的配电系统进行质量分析。如:总进线的电流趋势、功率趋势及谐波趋势分析;分支回路的月用电趋势、棒图/折线图分析等,还可与去年/前年同期数据相比，生成计量数据库。

4)报表打印。

系统可根据用户需求设计出符合其需要的各种类型报表。如:实时报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等。可以查询和打印系统记录的所有数据值，自动生成电能的日、月、季、年度报表。根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表，查询打印的起点、间隔等参数可自行设置，自动生成收费报表以便内部收费管理。