?最近幾年與斷路器的使用者相互磋商、探討，并在專業(yè)刊物上閱讀了一些斷路器選用的文章，感到收益很大，但又覺(jué)得斷路器的設(shè)計(jì)、制造者與用戶之間由于溝通和宣傳不夠，致使用戶在選擇低壓斷路器上還存在一部分偏失。據(jù)此，筆者擬再次論述斷路器的選擇和應(yīng)用，以期拋磚引玉、去偽存真。一、線路預(yù)期短路電流的計(jì)算來(lái)選擇斷路器的分?jǐn)嗄芰?。精確的線路預(yù)期短路電流的計(jì)算是一項(xiàng)極其繁瑣的工作。因此便有一些誤差不很大而工程上可以被接受的簡(jiǎn)捷計(jì)算方法：(1)、對(duì)于10/0.4kv電壓等級(jí)的變壓器，可以考慮高壓側(cè)的短路容量為無(wú)窮大(10kv側(cè)的短路容量一般為200~400mva甚至更大，因此按無(wú)窮大來(lái)考慮，其誤差不足10%)。(長(zhǎng)期優(yōu)勢(shì)供應(yīng)【分享】斷路器分?jǐn)嗄芰Φ倪x擇和應(yīng)用等產(chǎn)品，100%正品保證，價(jià)格優(yōu)惠，貨期快，型號(hào)全，歡迎前來(lái)咨詢合作。所有歐美工控產(chǎn)品型號(hào)齊全，質(zhì)量保證，價(jià)格全網(wǎng)最低，而且報(bào)價(jià)快，貨期短，歡迎來(lái)電咨詢!
?最近幾年與斷路器的使用者相互磋商、探討，并在專業(yè)刊物上閱讀了一些斷路器選用的文章，感到收益很大，但又覺(jué)得斷路器的設(shè)計(jì)、制造者與用戶之間由于溝通和宣傳不夠，致使用戶在選擇低壓斷路器上還存在一部分偏失。據(jù)此，筆者擬再次論述斷路器的選擇和應(yīng)用，以期拋磚引玉、去偽存真。
一、線路預(yù)期短路電流的計(jì)算來(lái)選擇斷路器的分?jǐn)嗄芰Α?精確的線路預(yù)期短路電流的計(jì)算是一項(xiàng)極其繁瑣的工作。因此便有一些誤差不很大而工程上可以被接受的簡(jiǎn)捷計(jì)算方法：
(1)、對(duì)于10/0.4kv電壓等級(jí)的變壓器，可以考慮高壓側(cè)的短路容量為無(wú)窮大(10kv側(cè)的短路容量一般為200~400mva甚至更大，因此按無(wú)窮大來(lái)考慮，其誤差不足10%)。
(2)、gb50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》的2.1.2條規(guī)定： 當(dāng)短路點(diǎn)附近所接電動(dòng)機(jī)的額定電流之和超過(guò)短路電流的1%時(shí)，應(yīng)計(jì)入電動(dòng)機(jī)反饋電流的影響 ，若短路電流為30ka，取其1%，應(yīng)是300a，電動(dòng)機(jī)的總功率約在150kw，且是同時(shí)啟動(dòng)使用時(shí)此時(shí)計(jì)入的反饋電流應(yīng)是6.5 in。
(3)、變壓器的阻抗電壓uk表示變壓器副邊短接(路)，當(dāng)副邊達(dá)到其額定電流時(shí)，原邊電壓為其額定電壓的百分值。因此當(dāng)原邊電壓為額定電壓時(shí)，副邊電流就是它的預(yù)期短路電流。
(4)、變壓器的副邊額定電流ite=ste/(1.732*ue)式中ste為變壓器的容量(kva)，ue為副邊額定電壓(空載電壓)，在10/0.4kv時(shí)ue=0.4kv因此簡(jiǎn)單計(jì)算變壓器的副邊額定電流應(yīng)是變壓器容量 (1.44～1.50)。
(5)、按(3)對(duì)uk的定義，副邊的短路電流(三相短路)為i(3)對(duì)uk的定義，副邊的短路電流(三相短路)為i(3)=ite/uk，此值為交流有效值。
(6)、在相同的變壓器容量下，若兩相間短路，則i(2)=1.732i(3)/2=0.866i(3)
(7)、以上計(jì)算均是變壓器出線端短路時(shí)的電流值，這是最嚴(yán)重的短路事故。如果短路點(diǎn)離變壓器有一定的距離，則需考慮線路阻抗，因此短路電流將減小。
例如sl7系列變壓器(配導(dǎo)線為三芯鋁線電纜)，容量為200kva，變壓器出線端短路時(shí)，三相短路電流i(3)為7210a。短路點(diǎn)離變壓器的距離為100m時(shí)，短路電流i(3)降為4740a；當(dāng)變壓器容量為100kva時(shí)其出線端的短路電流為3616a。離變壓器的距離為100m處短路時(shí)，短路電流為2440a。遠(yuǎn)離100m時(shí)短路電流分別為0m的65.74%和67.47%。所以，用戶在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)計(jì)算安裝處(線路)的額定電流和該處可能出現(xiàn)的最大短路電流。并按以下原則選擇斷路器：斷路器的額定電流in 線路的額定電流il；斷路器的額定短路分?jǐn)嗄芰?線路的預(yù)期短路電流。因此，在選擇斷路器上，不必把余量放得過(guò)大，以免造成浪費(fèi)。
二、斷路器的極限短路分?jǐn)嗄芰瓦\(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰Α?br>
國(guó)際電工委員會(huì)的iec947-2和我國(guó)等效采用iec的gb4048.2《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓斷路器》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)斷路器極限短路分?jǐn)嗄芰瓦\(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰ψ髁巳缦碌亩x：
斷路器的額定極限短路分?jǐn)嗄芰?icu)：按規(guī)定的試驗(yàn)程序所規(guī)定的條件，不包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Γ?br>
斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?ics)：按規(guī)定的試驗(yàn)程序所規(guī)定的條件，包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Α?br>
極限短路分?jǐn)嗄芰cu的試驗(yàn)程序?yàn)閛 -t-co，具體試驗(yàn)是：把線路的電流調(diào)整到預(yù)期的短路電流值(例如380v，50ka)，而試驗(yàn)按鈕未合，被試斷路器處于合閘位置，按下試驗(yàn)按鈕，斷路器通過(guò)50ka短路電流，斷路器立即開(kāi)斷(open簡(jiǎn)稱o)并熄滅電弧，斷路器應(yīng)完好，且能再合閘。t為間歇時(shí)間(休息時(shí)間)，一般為3min，此時(shí)線路處于熱備狀態(tài)，斷路器再進(jìn)行一次接通(close簡(jiǎn)稱c)和緊接著的開(kāi)斷(o)(接通試驗(yàn)是考核斷路器在峰值電流下的電動(dòng)和熱穩(wěn)定性和動(dòng)、靜觸頭因彈跳的磨損)。此程序即為co。斷路器能完全分?jǐn)啵珉娀?，并無(wú)超出規(guī)定的損傷，就認(rèn)定它的極限分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)成功。
斷路器的運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?ics)的試驗(yàn)程序?yàn)閛-t-co-t-co，它比icu的試驗(yàn)程序多了一次co。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，斷路器能完全分?jǐn)?、熄滅電弧，并無(wú)超出規(guī)定的損傷，就認(rèn)定它的額定進(jìn)行短路分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)通過(guò)。
icu和ics短路分?jǐn)嘣囼?yàn)后，還要進(jìn)行耐壓、保護(hù)特性復(fù)校等試驗(yàn)。由于運(yùn)行短路分?jǐn)嗪螅€要承載額定電流，所以ics短路試驗(yàn)后還需增加一項(xiàng)溫升的復(fù)測(cè)試驗(yàn)。icu和ics短路或?qū)嶋H考核的條件不同，后者比前者更嚴(yán)格、更困難，因此iec947-2和gb14048.2確定icu有四個(gè)或三個(gè)值，分別是25%、50%、75%和100%icu(對(duì)a類斷路器，即塑殼式)或50%、75%、100%icu(對(duì)b類斷路器，即萬(wàn)能式或稱框架式)。斷路器的制造廠所確定的ics值，凡符合上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的icu百分值都是有效的、合格的產(chǎn)品。
萬(wàn)能式(框架式)斷路器，絕大部分(不是所有規(guī)格)都具有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路短延時(shí)和短路瞬動(dòng)的三段保護(hù)功能，能實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)，因此大多數(shù)主干線(包括變壓器的出線端)都采用它作主(保護(hù))開(kāi)關(guān)，而塑殼式斷路器一般不具備短路短延時(shí)功能(僅有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)和短路瞬動(dòng)二段保護(hù))，不能作選擇性保護(hù)，它們只能使用于支路。由于使用(適用)的情況不同，iec92《船舶電氣》建議：具有三段保護(hù)的萬(wàn)能式斷路器，偏重于它的運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰χ?，而大量使用于分支線塑殼斷路器確保它有足夠的極限短路能力值。
我們對(duì)此的理解是：主干線切除故障電流后更換斷路器要慎重，主干線停電要影響一大片用戶，所以發(fā)生短路故障時(shí)要求兩個(gè)co，而且要求繼續(xù)承載一段時(shí)間的額定電流，而在支路，經(jīng)過(guò)極限短路電流的分?jǐn)嗪驮俅蔚暮?、分后，已完成其使命，它不再承載額定電流，可以更換新的(停電的影響較小)。但是，無(wú)論是萬(wàn)能式或塑殼式斷路器，都有必須具備icu和ics這兩個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。只有ics值在兩類斷路器上表現(xiàn)略有不同，塑殼式的最小允許ics可以是25%icu，萬(wàn)能式最小允許ics是50%的，ics=icu的斷路器是很少的，即使萬(wàn)能式也少有ics=100%icu的。（國(guó)外有一種采用旋轉(zhuǎn)雙分?jǐn)?點(diǎn))技術(shù)的塑殼式斷路器，它的限流性能極好，分?jǐn)嗄芰Φ脑６群艽?，可做到ics=icu，但價(jià)格很高）。
我國(guó)的dw45智能型萬(wàn)能式斷路器的ics為62.5%～65%icu，國(guó)際上，abb公司的f系列，施耐德的m系列也不過(guò)是70%左右，而塑殼式斷路器，國(guó)內(nèi)各種新型號(hào)，ics大抵在50%～75%icu之間。有些斷路器應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員，按其所計(jì)算的線路預(yù)期短路電流選擇斷路器時(shí)，以斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?lái)衡量，由此判定某種斷路器（此斷路器的極限短路能力大于線路預(yù)期短路電流，而運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰t低于計(jì)算電流）為不合格。這是一個(gè)誤解。
例如一臺(tái)容量為1600kva的變壓器，其副邊的額定電流為2312a，阻抗電壓百分?jǐn)?shù)uk取6%，最大預(yù)期短路電流應(yīng)為38.5ka，作保護(hù)用的斷路器額定短路分?jǐn)嗄芰?yīng)是40ka，若選dw15 -2500y的2500a或dw45 - 3200的2500a作主開(kāi)關(guān)是能勝任的。由于現(xiàn)代的動(dòng)力中心的變壓器與配電柜相距很近，甚至安裝在一起，因此即使是支路，額定電流在100a，它的預(yù)期短路電流也是很大的。因此，也要求線路中的塑殼斷路器的短路分?jǐn)嗄芰?yīng)達(dá)到380v、40ka。有文章斷定某一新型塑殼式斷路器（殼架等級(jí)電流160a，icu380v、50ka，ics380v、35ka）不能選用，理由是它的ics僅35ka，小于線路預(yù)期電流38.5ka。這是一種誤解。該型號(hào)斷路器使用于支路，即使通過(guò)支路的短路電流為38.5ka，但此斷路器icu大50ka，完全可以勝任。因此判斷塑殼式斷路器能否勝任某一線路保護(hù)開(kāi)關(guān)，是看它的icu能否大于線路的預(yù)期短路電流。而它的ics即使小一點(diǎn)，也無(wú)礙于它的作用的發(fā)揮。因?yàn)槎搪肥鹿识喾N多樣，例如兩相短路（其短路電流為三相短路值的二分之根號(hào)三），或者離電源較遠(yuǎn)的地方，如50m、100m，即使是三相短路，由于阻抗的原因，三相短路時(shí)，事故電流大約是50%～60%的三相最大預(yù)期值。
三、斷路器的電氣間隙與爬電距離。
確定電器產(chǎn)品的電氣間隙，必須依據(jù)低壓系統(tǒng)的絕緣配合，而絕緣配合則是建立在瞬時(shí)過(guò)電壓被限制在規(guī)定的沖擊耐受電壓，而系統(tǒng)中的電器或設(shè)備產(chǎn)生的瞬時(shí)過(guò)電壓也必須低于電源系統(tǒng)規(guī)定的沖擊電壓。因此：
(1)電器的額定絕緣電壓應(yīng) 電源系統(tǒng)的額定電壓