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斷路器的額定短路分斷能力(Icu或Icn)

2022-10-26

應該是額定短路分斷能力(Icu 或 Icn) 

斷路器的額定短路分斷電流是斷路器能夠分斷而不被損害的(預期的)電流值。標準中提供的電流 值為故障電流交流分量的均方根值,計算標準值時直流暫態分量(總在壞的情況短路下出現)假定為 零。工業用斷路器額定值(Icu)和家用斷路器額定值(Icu)通常以 kA 均方根值的形式給出。 

電器開關的分斷能力 

一般分為限分斷能力 Icu 和運行分斷能力 Ics(很多微斷不分),假如 Icu=60KA,那么當線路中 發生 60KA 的故障電流,斷路器可以安全切斷電路,而不發生觸頭熔接、爆炸等異常狀況。注意做過 限分斷的斷路器不允許再用(往往失效了),必須更換。而如果 Ics=60KA,分斷該電流后,斷路 器允許合閘再使用,但應急后也須更換。現在很多好的斷路器可以做到 Icu=Ics。當然,對于 Icu 與 Ics,國家有嚴格的定義與相關的試驗,以上只是簡單說說。 

一些大的系統的短路電流往往會很大,現在很多斷路器的 Icu 都可達 100KA 以上。

斷路器的限短路分斷能力、運行短路分斷能力和短時耐受電流 

額定限短路分斷能力(Icu),是指在一定的試驗參數(電壓、短路電流、功率因數)條件下,經一定的 試驗程序,能夠接通、分斷的短路電流,經此通斷后,不再繼續承載其額定電流的分斷能力。它的試 驗程序為 0—t(線上)CO(“O”為分斷,t 為間歇時間,一般為 3min,“CO”表示接通后立即分斷)。 試檢后要驗證脫扣特性和工頻耐壓。 

額定運行短路分斷能力(Ics),是指在一定的試驗參數(電壓、短路電流和功率因數)條件下,經一定的 試驗程序,能夠接通、分斷的短路電流,經此通斷后,還要繼續承載其額定電流的分斷能力,它的試 驗程序為 O—t(線上)CO—t(線上)CO。 

短時耐受電流(Icw),是指在一定的電壓、短路電流、功率因數下,忍受 0.05、0.1、0.25、0.5 或 1s 而斷路器不允許脫扣的能力,Icw 是在短延時脫扣時,對斷路器的電動穩定性和熱穩定性的考核指標,它是針對 B 類斷路器的,通常 Icw 的小值是:當 In≤2500A 時,它為 12In 或 5kA,而 In>2500A 時,它為 30kA(DW45_2000 的 Icw 為 400V、50kA,DW45_3200 的 Icw 為 400V、65kA)。 

運行短路分斷能力的試驗條件苛刻(一次分斷、二次通斷),由于試后它還要繼續承載額定電流(其 次數為壽命數的 5%),因此它不單要驗證脫扣特性、工頻耐壓,還要驗證溫升。IEC947_2(以及 1997 新版 IEC60947_2)和我國國家標準 GB140482 規定,Ics 可以是限短路分斷能力 Icu 數值的 25%、 50%、75%和 100%(B 類斷路器為 50%、75%和 100%,B 類無 25%是鑒于它多數是用于主干線保 護之故)。 

上文提到的選擇斷路器的一個重要原則是斷路器的短路分斷能力≥線路的預期短路電流,這個斷路器 的短路分斷能力通常是指它的限短路分斷能力。 

無論 A 類或 B 類斷路器,它們的運行短路分斷能力絕大多數是小于它的限短路分斷能力 Icu 的。

A 類:DZ20 系列 Ics=50%~77%Icu,CM1 系列 Ics=58%~72%Icu,TM30 系列 Ics=50%~75%Icu, (個別產品 Ics=Icu)。 

B 類:DW15 系列 Ics=60%左右的 Icu,(個別的如 630AIcs=Icu,但短路分斷能力僅 400V 時 30kA), DW45 系列 Ics=62.5%~80%Icu。 

不管是 A 類或 B 類斷路器,只要它的 Ics 符合 IEC947_2(或 GB14048.2)標準規定的 Icu 百分比值都 是合格產品。 

應提到的是,斷路器的短路分斷能力(無論是 Icu 還是 Ics)都是周期分量有效值。在短路試驗中的 “C0”的 C(close 接通)的電流是峰值電流 Ich。在試驗站進行短路分斷試驗時,電壓、短路電流(有 效值)和功率因數(cos)已調整好,它的接通電流也就被確定了。接通電流試驗(“C”試驗),是以峰值 電流來考核觸頭和其他導電體承受的電動斥力和熱穩定性的能力,有什么樣的有效值電流(分斷電流), 在其相應的功率因數下,便有什么樣的峰值電流,使用者毋須去考慮峰值電流這個參數。

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