斷路器額定短時耐受電流的校驗
斷路器額定短時耐受電流的定義
B類斷路器具有短延時功能,短時耐受電流是這類斷路器個的重要參數,體現了產品的熱穩定水平,承受短路電流的能力。
設計中常用的低壓櫃進線斷路器和母聯斷路器,以及保護母線槽的斷路器都是用到的B類斷路器。
斷路器額定短時耐受電流的定義:
為什麼是12In呢?大家可以思考一下。
額定短時熱穩定電流與其他短路電流參數的關係
斷路器的短路接通能力與分斷能力的關係:
上表中的短路分斷能力是指短路極限分斷能力,這一點規範沒有表達清楚。
這裏的功率因數是指負荷的功率因數嗎?
結合額定短時耐受電流的定義和廠家產品參數,我們會發現Icw≤Ics≤Icu<Icm。但Icw與其他短路電流參數沒有直接聯係。
額定短時耐受電流的校驗
(1)動穩定校驗。隻要Icu大於短路電流有效值,斷路器的動穩定參數Icm是自然大於短路電流的最大值的,不用校驗Icm。
(2)熱穩定校驗。取決於短延時的設定時間和Icw。例如某產品:
這款產品的Icw比較小,基本是按國標12In和5kA的大值來定的。對於630A斷路器,Icw=8kA,1s;Icu=Ics=70kA。
我們按熱等效(Q=I*I*t=Icw*Icw*tcw)推算不同的延時對應的短路電流是多少。(注意實際開斷時間需要延時時間加上斷路器開斷時間,開斷時間可取20ms,下麵為了計算簡便,沒有計入該時間)
(1)延時t=0.1s最大短路電流Id=25kA。
(2)延時t=0.2s最大短路電流Id=17kA。
(3)延時t=0.3s最大短路電流Id=14kA。
(4)延時t=0.4s最大短路電流Id=12kA。
此時是不是感覺Icu=70kA很尷尬,一旦啟動短延時功能,該斷路器能承受的短路電流遠遠小於其額定分斷能力。
設計師如果忽略了Icw的校驗,往往選擇的產品會出現問題,熱穩定參數需要標注。
上麵的例子如果啟用了延時且短路電流大於上麵的計算值,那麼斷路器需具有超越瞬時脫扣的保護功能(多為合資產品),這樣才能保護斷路器不損壞。
市場上還是有Icw數值比較大的產品。這也是產品競爭力的體現。見下圖。
熱穩定電流的持續時間是
通常會有0.5s、1s、3s、這三個數值,最常用的是1s,原因見下圖——銅觸頭熔化電流與通電時間的曲線。
可以看到t=1s時,曲線開始變得平直,t=3s之後時曲線幾乎完全平直,大部分熱穩定電流持續時間取為1s,實際上斷開故障線路的時間也往往不會超過1s。
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