低压断路器基本参数知识_物理_自然科学_专业资料。低压断路器的几个基本参数 断路器的额定持续电流：Iu，额定持续电流 Iu 是制造商声明该设备可连续工作的电流值。 当低压电器流过额定持续电流时，低压电器必须工作在长期工作制下，低压电器的各部件温 升不
低压断路器的几个基本参数 断路器的额定持续电流：Iu，额定持续电流 Iu 是制造商声明该设备可连续工作的电流值。 当低压电器流过额定持续电流时，低压电器必须工作在长期工作制下，低压电器的各部件温 升不超过极限值 断路器的额定电流：Ie，在规定条件下保证电器正常工作的电流值 断路器的额定短时耐受电流：Icw，额定短时耐受电流 Icw 是指在规定使用条件将处于闭合 位置的低压断路器流过其能够承载的最大电流，同时对该电流流过断路器的时间也做了规定 （1 秒和 3 秒），断路器必须能够承载 Icw 断路器的极限短路分断能力：Icu，断路器在额定工作电压下，按“打开→延时 T→再次闭合 →再次打开”的工作顺序 O-t-CO 执行操作，在执行顺序中的流过断路器的电流为最大短路 电流，顺序后则不再要求断路器承载额定电流。其实此时的断路器已经损坏。 断路器的额定运行短路分断能力：Ics，断路器在额定工作电压和功率因素下，按“第一次 打开→第一次延时 T→第二次闭合→第二次打开→第二次延时 T→第三次闭合→第三次打 开”的工作顺序 O-t-CO-t-CO 执行操作，在执行顺序中的流过断路器的电流为短路电流，顺 序后则要求断路器能继续工作并且满足承载额定电流的要求。显然，Ics 是衡量断路器分断 短路电流的能力，是断路器动稳定性的指标。Ics 和 Icu 的关系是：Ics≤Icu 断路器的额定短路接通能力:Icm，断路器在额定工作电压、额定频率和规定的功率因数下能 够接通的短路电流。 未完待续 问题描述 我们的问题是：在断路器的样本中已经指明只要断路器的极限短路分断能力 Icu 满足 IcuI k，则此断路器就能分断该电力变压器的短路电流。可是：变压器产生的 ipk 怎么办呢？难 道它不会影响到断路器的分断能力吗？ 4）Icm 开始起作用了 额定短路接通能力 Icm 是断路器的重要技术指标，它的值约为 Icu 的 2.0～2.2 倍，所以尽 管冲击短路电流峰值 ipk 是如此之大，但只要在足够短的时间内通过断路器，那么对断路器 也就不会产生什么影响。 所以，在各大公司的断路器样本中都把 Icu 作为分断变压器产生的短路电流的主要技术指 标。 5）知识扩充 我们已经知道，断路器一旦流过 Icu 以后，这台断路器就永久地损坏了，而断路器的额定运 行短路分断能力 Ics 则不一样，断路器流过 Ics 后能够重复使用。那么为什么不将 Ics 作为 断路器分断变压器短路电流的主要技术指标呢？ 从 Ics 的定义中我们看到它的试验程序是 O-t-CO-t-CO，其中 C 表示 CLOSE（闭合）而 O 表示 OPEN（打开），所以 Ics 比 Icu 的测试条件要严酷的多。 目前在电气工程设计中有两种意见，第一种意见认为 Ics 有两个 CO，Ics 比 Icu 的保险系数 更大，所以在工程中应当选用 Ics；第二种意见认为应当认为 Icu 更重要。我个人的意见也 赞同后者，理由如下： A）当短路线路中出现最大预期短路电流时，只要 Icu 大于此电流，则断路器就可以安全可 靠地切断此电流。尽管此后此断路器已经损坏而必须更换，但考虑到线路中出现最大预期短 路电流的机会少而又少，几乎在断路器的一生中都碰不到一次。 B）由于 Ics 小于 Icu，因此会出现选用问题。 例如：若线kA,则选用 Icu 是 60kA 而 Ics 为 50kA。若选用 Ics 为 60k A，则务必 Icu 更大，造成采购成本增加；另外，如果没有 Ics＝50kA 同时 Icu＝60kA 规格 的断路器的化，势必要使用更大规格的断路器，造成不必要的浪费。 现在我们再看看 Icw 的问题。 Icw 是短时耐受电流，一般时间是 1 秒，它是衡量断路器承受短路电流发热的冲击作用的物 理参量。 我们知道热能 Q 可以表达为 UIt，也可表达为 RI?t。将热能除电阻就得到一个新的参量 I?t， I?t 参量表征了某元件容许流过的最大发热电流，其单位是电流的平方乘以时间，这个参量 就是 Icw。 现在我们可以将断路器的各项参量给出大小比较了，罗列如下： IuIcwIcsIcuIcm。 对于具有实力的断路器制造公司，能够生产出 Icw≤Ics≤Icu 的产品，这也代表了断路器制造 公司的技术水平。 6）后续的问题 我们已经知道 Ipk（或 Icu）决定了电动力的冲击，而 Icw 决定了短路电流的热冲击。而且 我们已经知道断路器能够承受 Ipk 的冲击了，那么 Ipk 到哪儿去了呢？答案是 Ipk 的最终作 用在低压成套开关设备中，准确地说是作用在低压成套开关设备的主母线上。 如果两根导线中流过电流，根据电流流向结合右手定则可以判断出电力线方向，再结合左手 定则可以判断出电动力方向。据此我们可以知道：若两根导线中电流方向一致，则此两根导 线的电动力是斥力，反之则是吸力。 两根导线的电动力计算公式是：F=0.2I?pkL/A。式中 L 是导线长度，A 是导线中心距离。 由于三相电流中电流总是相差 120 度，若某相取正向最大值，设为 1，则另一相就是-0.866， 合并后为 1.866。 举例：若某相电流为 Ipk=100kA,另一相 Ipk=86.6kA，不妨也将其放大为 100kA,且方向相反， 又如果铜排长度为 10 米，铜排中心距为 120 毫米，则这两根铜排之间的作用力是： F=0.2x100?x10/0.12=25000 牛顿＝1701 千克力，也即 1.7 吨的力作用在铜排上，折算到每 米铜排为 170 公斤力。 这是一个惊人的力。 所以低压成套开关设备抵抗电动力作用的结构设计必须十分考究。 一般地，主母线都要靠近开关柜框架结构的边缘，以期获得最大的结构稳定性。同时，母线 夹具也必须采用优质材料，以期获得良好的绝缘特性和对电动力的抵抗能力。 除此之外，Icw 也作用在主母线上，以发热和电弧的型式对开关柜产生热冲击作用。 总之，低
