DQZHAN技術(shù)訊：低壓電氣和低壓電器技術(shù)之——淺談低壓斷路器的限流技術(shù)
導(dǎo)讀：限流措施是一種簡單有效的限流保護(hù)電路，論述了該保護(hù)電路應(yīng)用于寬范圍輸入正激變換器和寬范圍輸入反激變換器時工作狀況的區(qū)別，并給出了一個適用于寬范圍輸入反激變換器的補償電路。*后的實驗結(jié)果驗證了限流保護(hù)電路及補償電路的工作原理及其有效性。
任何開關(guān)電器應(yīng)用特例其實是在工程設(shè)計中出現(xiàn)的，而不會出現(xiàn)在研發(fā)過程中。解決這些工程應(yīng)用特例，研發(fā)出開關(guān)電器的新產(chǎn)品，會極大地提升產(chǎn)品的工作特性和它的市場價值。
但在新品未面市前，設(shè)計工程師們要用現(xiàn)有的產(chǎn)品來解決問題。由此可見，設(shè)計工程師們的實際工作經(jīng)驗遠(yuǎn)高于研發(fā)工程師，而且理論分析能力未必會低于研發(fā)工程師。
限流，是低壓限流型斷路器的一項功能。有點象公路上限高桿的作用：
在低壓斷路器限流技術(shù)里，有許多很有意思的物理現(xiàn)象，以及獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作原理。
解析低壓斷路器的限流技術(shù)之前，我們不妨先來了解一下低壓斷路器的發(fā)展歷程。以下文本摘自《低壓電器的滅弧技術(shù)》：
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20世紀(jì)20年代，Slipen提出了電流過零后出現(xiàn)鞘層和近極作用（即：近陰極效應(yīng)），發(fā)明了柵片滅弧，使低壓電器從簡單滅弧的**代刀開關(guān)，發(fā)展到配電線路用的斷路器和控制系統(tǒng)用的接觸器等專用的品種，前者使得低壓配電系統(tǒng)具有較高的開斷能力，后者則滿足控制要求的頻繁操作能力。
20世紀(jì)50年代，發(fā)現(xiàn)開關(guān)電器觸頭開斷后電弧有個短暫的停滯過程（即：零休時間），這個過程對控制電器的電氣壽命和斷路器的開斷性能有很大的影響，包括觸頭材料、吹弧磁場、觸頭打開速度、滅弧室尺寸等，這些研究對低壓開關(guān)的開斷性能和電氣壽命的提高起了很大的作用。
這一時期另一個對提高低壓電器性能有重大意義的是磁場吹弧的新機(jī)理，即橫向磁場能在弧柱中感應(yīng)出流場，使冷氣流從電弧前端進(jìn)入而從后端流出，形成對稱渦流的流場，這一冷氣流可帶走電弧的熱量，有利于電弧的熄滅；另一方面在觸頭分?jǐn)嗟某跗?，這一作用可使然弧初期的金屬相電弧轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嚯娀?，有利于縮短電弧的停滯時間。這一發(fā)現(xiàn)使磁吹成為當(dāng)時*有效的滅弧措施之一。
隨著低阻抗大容量變壓器的故障短路電流可達(dá)100kA以上，要求故障分?jǐn)嚯娖鞑坏凶銐虼蟮姆謹(jǐn)嗄芰?，還應(yīng)帶有顯著的限流效應(yīng)，這就促進(jìn)了限流技術(shù)在低壓電器中的應(yīng)用。
限流型低壓斷路器的限流原理是依靠短路電流產(chǎn)生的電動斥力或通過沖擊電磁鐵產(chǎn)生的電磁力使觸頭系統(tǒng)在操作機(jī)構(gòu)動作前就使提前斥開而呈現(xiàn)電弧，利用電弧電壓來限制電流。
ABB公司在意大利的低壓電器分公司根據(jù)這一原理早在20世紀(jì)80年代初期就提出觸頭單邊斥開，觸頭雙邊斥開，電動機(jī)槽結(jié)構(gòu)和雙斷點開斷等多種限流斷路器的結(jié)構(gòu)方案，盡管近年來限流技術(shù)有很大的發(fā)展，但這些基本方案仍沿用至今。
20世紀(jì)80年代初期，英國、德國和日本相繼發(fā)現(xiàn)了限流開斷過程中電弧背后擊穿與轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，并研究出這種現(xiàn)象是由于背后區(qū)域熱擊穿所引起的。
上世紀(jì)80年代末，施耐德電氣公司提出“固體絕緣屏幕”的限流技術(shù)，它用一絕緣材料制作的屏幕插入動、靜觸頭之間，把電弧隔斷，該公司并把這種技術(shù)應(yīng)用于額定電流為25A的Optical25小型斷路器。
對低壓斷路器來說，直到20世紀(jì)末才開始注意氣吹對提高低壓斷路器開斷性能的作用。當(dāng)開斷時，電弧高溫使產(chǎn)氣材料氣化，通過冷卻電弧和控制電極的金屬蒸氣噴流來達(dá)到提高電弧電壓和開斷性能的目的：把產(chǎn)氣材料放在由靜觸頭導(dǎo)電回路形成的槽中，進(jìn)一步加強(qiáng)氣吹作用，被稱為槽形沖擊加速器技術(shù)(ISTAC)，并開發(fā)出PSS系列塑殼斷路器。
低壓電器的氣吹作用，可由兩種方法來達(dá)到，一種是依靠滅弧室器壁放置的產(chǎn)氣材料產(chǎn)氣，另一種是利用半封閉獨立的滅弧單元，讓電弧高溫在滅弧單元內(nèi)引起壓力上升，通過出氣口而形成氣吹。
施耐德電氣公司的NS系列塑殼斷路器就充分利用了上述兩種氣吹作用，并使產(chǎn)品達(dá)到同期塑殼斷路器中*高的開斷能力，與之同時半封閉的滅弧室結(jié)構(gòu)和氣吹作用的應(yīng)用也推廣到框架斷路器上，使框架斷路器的開斷性能也有大幅度的提高
施耐德電氣公司推出的NS系列塑殼斷路器之所以能達(dá)到高的開斷性能，除了依靠獨立滅弧單元和氣吹的作用外，另一原因是采用了旋轉(zhuǎn)雙斷點的開斷結(jié)杓，這種觸頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，到了新世紀(jì)進(jìn)一步得到了推廣。
國際上有名電器公司紛紛推出新一代采用雙斷點觸頭系統(tǒng)和利用氣吹作用的塑殼斷路器，如美國CE公司的RecordPlus系列，ABB公司的TMAX系列等，結(jié)構(gòu)上也更多樣化，除旋轉(zhuǎn)雙斷點外，又出現(xiàn)了平行雙斷點和橋式雙斷點等新結(jié)構(gòu)，日本寺崎公司更是把雙斷點的結(jié)構(gòu)用于框架斷路器，推出了TemPower2斷路器，改變了框架斷路器傳統(tǒng)的單斷點結(jié)構(gòu)。
傳統(tǒng)的限流開關(guān)，電弧能量全部由斷路器開斷過程來承擔(dān)，因而限制了斷路器尺寸的進(jìn)一步縮小，一種新的思路是用一個限流器和斷路器串聯(lián)，在開斷時，電弧能量大部分由限流器來承擔(dān)，這就可以大大地減輕斷路器的負(fù)擔(dān)。
這種限流器可以由多種原理來實現(xiàn)，近年來受人注目的是采用一種稱為正溫度系數(shù)的材料PTC來實現(xiàn)，它是一種導(dǎo)電塑料，由聚合物（如聚乙烯）加上填充的導(dǎo)電炭粒組成，當(dāng)短路電路通過這種限流器，使原有導(dǎo)電炭粒組成的橋路因熱膨脹拉斷，讓限流器的電阻驟然增加而達(dá)到限流效果。
另一方面真空開斷技術(shù)、固態(tài)斷路器也在不斷地發(fā)展，西門子公司3WSI低壓真空斷路器的開斷能力已達(dá)50kA，盡管其開斷能力尚不能與空氣滅弧的傳統(tǒng)斷路器相比較，但無電弧或無噴弧使**性遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
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解釋幾個相關(guān)概念：
（1）交流電弧的零休和重燃條件
我們先來看看交流電弧的過零熄弧及重燃條件。這對于理解限流原理很重要。
我們知道，當(dāng)電弧電流過零時，切確地說，是在過零前某時刻，由于電弧電壓已經(jīng)低于起弧電壓，電弧熄滅。但是，電弧留下了熾熱的氣體，這些氣體中仍然保持一定的正負(fù)離子。隨著溫度的迅速降低，正負(fù)離子越來越少。弧隙中的這團(tuán)熾熱氣體，它的特性可以用重燃電壓來表示，即Ub。
電弧過零熄滅后，間隙中的氣體也在恢復(fù)，我們用介質(zhì)恢復(fù)能力Uhf來表示。如果過零后的線路電壓Uhf大于Ub，則電弧一定重燃；反之，若Uhf小于Ub，則電弧一定熄滅。
我們來看下圖：
圖中的Ub1和Ub2為兩條電壓恢復(fù)曲線，我們看到Ub1大于Ub2。同時我們發(fā)現(xiàn)，Uhf在A點與Ub2相交，于是電弧在A點重燃；對于Ub1，它與Uhf完全不相交，因此若低壓斷路器或者低壓限流斷路器的主觸頭弧隙中的介質(zhì)（空氣）滿足Ub1曲線的重燃電壓關(guān)系，則交流電弧一定熄滅。
在各類教科書和《低壓電器手冊》中，把介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度用符號Ujf代表，把電壓恢復(fù)強(qiáng)度用符號Uhf代表，因此交流電弧不重燃的條件是：
介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度Ujf大于電壓恢復(fù)強(qiáng)度Uhf。
也即：
聯(lián)系到以上描述，就是：交流電弧熄滅的條件是：電壓恢復(fù)曲線小于介質(zhì)恢復(fù)曲線。即：Ub<Uhf。
（2）近陰極效應(yīng)
我們再來看下圖：
電流過零前，左側(cè)的電極為陽極，右側(cè)為陰極。由于電弧的電離氣體的原因，在陽極附近有大量的正離子存在。
當(dāng)電流過零后，原先的陽極變?yōu)樾碌年帢O，而原先的陰極變?yōu)樾碌年枠O。我們在上圖中看到，新陰極附近的電子迅速地向新陽極方向運動，而正離子由于體積大質(zhì)量也大，在很短的一段時間內(nèi)仍然留在原地，于是新陰極前面出現(xiàn)了一個由正電荷組成的墻，這堵墻的電壓高達(dá)300V左右，使得電極在瞬間獲得了300V左右的介質(zhì)強(qiáng)度，它有效地阻止了電子發(fā)射。
這種作用被稱為近陰極效應(yīng)。
近陰極效應(yīng)產(chǎn)生的作用使得交流電弧在過零后有一個休止期，被稱為交流電弧的零休現(xiàn)象。零休時間對電弧產(chǎn)生了抑制作用和限流作用。
由于近陰極效應(yīng)的存在時間十分短暫，大約只有150微秒左右，因此近陰極效應(yīng)僅對低壓電器的滅弧有效，對高壓電器無效。
近陰極效應(yīng)的零休限流作用在低壓斷路器滅弧原理中普遍存在。
（3）限流和限流比
首先，我們都知道塑殼斷路器和微型斷路器的體積很小，為了要限流，則首要的問題是體積必須精巧。當(dāng)然，在原理上也要符合基本要求。
這里的限流，指的是當(dāng)開關(guān)電器流過短路電流時，開關(guān)電器能在短路電流還未達(dá)到峰值時就給予開斷。
開斷電流值與短路電流峰值之比被稱為限流比。
注意開關(guān)電器的限流作用有兩個特點：
1）限流很類似于熔斷器的保護(hù)作用；
2）由于電流從過零后到峰值點的時間為5毫秒，因此限流動作的時間很短暫。
也因此，限流型斷路器在國家標(biāo)準(zhǔn)中被定義為A類斷路器。A類斷路器只有過載長延時保護(hù)L參數(shù)和短路瞬時保護(hù)I參數(shù)。
（4）低壓斷路器限流作用的原理
我們來看下圖：
先看左圖：
我們看到流過靜觸點和動觸點的導(dǎo)電桿的電流方向正好相反。我們先用右手螺旋定則判斷磁場方向，再用左手判斷電動力方向，我們可以得出結(jié)論：動靜觸頭導(dǎo)電桿的受力是斥力。對于動觸頭來說，受力方向向右，即FU。這里的“U”就是U形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的意思。
同時，在觸頭上也有作用力，即電流線的收縮霍姆力Fh。這兩個力的合力構(gòu)成動觸頭快速打開的作用力。
再看右圖：
這里有沖擊電磁線圈。當(dāng)發(fā)生過電流時，沖擊電磁線圈產(chǎn)生的快速打擊作用力直接頂開動觸頭。
一般地，限流型塑殼斷路器采用左圖所示的電動力開斷法來限流，而限流型微型斷路器則用右圖所示的快速沖擊力來限流。
圖中藍(lán)色的導(dǎo)線是軟連接，用于緩沖和消除沖擊力對脫扣器的影響。
我們來看下圖：
這是ABB的透明微型斷路器。圖中由很粗導(dǎo)線繞制的部分就是用于限流作用的沖擊電流線圈。
請注意：沖擊電流線圈的鐵芯的上端用于打擊動觸頭，下端則用于拉動脫扣器脫扣。
限流技術(shù)不但涉及到電弧，也涉及到機(jī)構(gòu)方案。是一個很綜合的問題。
如果想把限流問題給搞清楚，的確需要仔細(xì)研究才行。
（5）限流斷路器的結(jié)構(gòu)模式
限流斷路器的結(jié)構(gòu)方案有五種，其中也包括施耐德公司的雙斷點結(jié)構(gòu)。這五種限流開關(guān)的結(jié)構(gòu)模式圖如下：
上部左圖就是普通斷路器，也即非限流的斷路器。
上部中圖，我們看到了U形結(jié)構(gòu)。由前所述，我們知道它能實現(xiàn)限流功能。
上部右圖，我們看到靜觸點也有旋轉(zhuǎn)中心，也可斥開。此開關(guān)具有動、靜觸點的雙斥開結(jié)構(gòu)。
中圖，加了勵磁繞組，增強(qiáng)了觸頭臂上的斥開電動力。
下圖，即施耐德公司的雙斷點結(jié)構(gòu)。兩個觸頭串聯(lián)同時斥開，增強(qiáng)了滅弧能力，也增大了電弧電壓。因此，*后這個方案也是*優(yōu)的結(jié)構(gòu)。
注意：我在雙斷點結(jié)構(gòu)中有一句話，是：“增大了電弧電壓”，知道是什么意思嗎？它和限流開關(guān)有何種關(guān)系？
我們來看下圖：
分析如下：
(1)從短路電流開始出現(xiàn)的時刻t=0，到t0時刻，限流斷路器即將開始動作。在此過程中，動觸頭上承受的電動斥力隨著短路電流的增加而增加，一直到電動斥力等于觸頭壓力時為止。由于觸頭并未分開，因此電弧電壓Uh=0
(2)從t0到t1階段，觸頭在t0打開，觸頭之間開始出現(xiàn)電弧。由于這時電弧電流并不大，因此電弧停留在原地，被稱為電弧停滯時間。電弧停滯時間與觸頭材料、吹弧磁場、開距和打開速度等都有關(guān)。由于電弧電流變化不大，因此電弧電壓也變化不大
(3)從t1到t2時刻，電弧在自身的勵磁作用下，進(jìn)入滅弧柵片，電弧電壓快速增長
(4)當(dāng)電弧進(jìn)入滅弧柵片后，電弧電壓達(dá)到其*大峰值Uh，注意Uh>U。電弧電流強(qiáng)制減小，至t3時刻電流降到零，電弧熄滅
我們來看下圖：
圖的左側(cè)是母線系統(tǒng)，我們看到是單相電源;中間是限流型斷路器，并且有兩個斷點。注意在觸點的下方有U形結(jié)構(gòu)，由此可知它可以利用電動力來產(chǎn)生限流脫扣。同時，我們還看到了沖擊繞組和沖擊電磁鐵，它的作用前面已經(jīng)敘述過了，這里忽略。
圖的右側(cè)是負(fù)載。負(fù)載中我們看到了電阻R和電感L，想象它就是類似空調(diào)之類的負(fù)載吧。
為了討論方便，我們把負(fù)載外露導(dǎo)電部分所接的PE線給去除了。目的是顯然的，PE線以及剩余電流保護(hù)與我們的討論主題無關(guān)。
正常情況下，動觸頭在寶塔彈簧的作用下處于閉合狀態(tài)。當(dāng)短路電流通過沖擊電磁鐵線圈時，動鐵芯頂桿推動轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸的頂端推動帶有動觸頭的直動桿使觸頭打開，電弧在觸頭上點燃后，再自勵磁場的作用下沿著弧角進(jìn)入滅弧室而熄滅。
注意：沖擊電磁鐵的下端帶有脫扣機(jī)構(gòu)，當(dāng)動鐵芯動作后，脫扣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生脫扣，使動觸頭打開并保持在打開位置。
由此可見：限流斷路器在發(fā)生短路時執(zhí)行了三套開斷操作：
**套是U形觸頭導(dǎo)電回路產(chǎn)生的開斷電動力;
**套是沖擊電磁鐵鐵芯上端產(chǎn)生的對觸頭的開斷沖擊力;
第三套是沖擊電磁鐵鐵芯下端產(chǎn)生的脫扣作用力。這一點請充分注意。
對比普通的斷路器，我們發(fā)現(xiàn)限流斷路器與普通斷路器的脫扣原理很不一樣。
我們再來看看ABB的透明微斷，來加強(qiáng)理解。值得注意的是：ABB的透明微斷是單觸點結(jié)構(gòu)：
看出了主觸點在哪兒嗎?沖擊電磁鐵上方可不是主觸點哦!提示：動觸點應(yīng)當(dāng)配有軟連接，這是它的標(biāo)志
在給出分析表達(dá)式之前，我們先復(fù)習(xí)兩個概念。
**個概念：KVL
KVL就是基爾霍夫電壓定律。KVL告訴我們，在閉合的網(wǎng)絡(luò)中，各處的電壓代數(shù)和為零。利用KVL，我們可以把電源電壓寫在等號的左邊，而等號右邊為環(huán)路中各電壓之和。也即：
U電源=U1+U2+U3+......+Un
**個概念：電感電壓
當(dāng)流過電感的電流發(fā)生變化時，其變化率為di/dt，則電感兩端的電壓為：
在這里，di是電流改變量，dt是對應(yīng)的時間長度。
這個式子說明：當(dāng)流過電感的電流發(fā)生改變時，電感兩端將出現(xiàn)反向電動勢，或者反向電壓;若電流未發(fā)生變化，則電感電壓為零。當(dāng)然，這里假定電感的電阻為零。
現(xiàn)在，我們就可以寫出表達(dá)式了:
在這里，等號左邊的就是交流電源，等號右邊的**項是電感上的電壓，**項是電阻上的電壓，第三項是觸頭之間的電弧電壓。我們把上式改寫一下，從中解出di/dt，如下：
現(xiàn)在我們來仔細(xì)分析這個表達(dá)式與限流斷路器的關(guān)系。
在深入討論之前，我們需要確定一件事：
我們知道，工頻頻率是50Hz，所以交流電流半個周波時間是10毫秒。如果限流斷路器的開斷時間大于10毫秒，則交流電流必然過零，于是我們就要考慮過零前后在主觸頭上的電弧變化;反之，我們就只考慮過零前電流減小的熄弧過程就可以了。
另外，若限流斷路器的分?jǐn)鄷r間小于10毫秒，電弧事實上已經(jīng)變成直流電弧，我們也可以參照直流電弧的理論來討論。
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好，我們來看看ABB的塑殼斷路器參數(shù)：
我們看到斷路器的分閘時間在10毫秒以下，特別是“L”限流開關(guān)，分閘時間只有3毫秒。這樣一來，我們的討論也就方便了很多。
現(xiàn)在我們來仔細(xì)分析上述表達(dá)式與限流斷路器的關(guān)系：
在分析電弧的伏安特性時，di/dt的值是關(guān)鍵因素。我們可以這樣想：如果改變電路的各項參數(shù)都不變，電弧電流當(dāng)然也不變，那么di/dt=0;如果電流上升，則di/dt>0，電弧的電離程度加強(qiáng)，弧柱直徑加大，電弧電阻Rh的減少率大于電流的增加率，因此電弧電壓Uh反而會下降;如果電流下降，電弧電壓會上升。
在我們的系統(tǒng)中，一旦時間越過了t3，電流達(dá)到峰值點，此時di/dt=0，再之后，電弧電流開始下降，而電弧電壓就會上升，并且會一直大于電源電壓，*后，電弧電流持續(xù)減小，直到為零。
由于有限流作用的存在，實際分?jǐn)嚯娏鞯姆狄菼p小很多，燃弧時間縮短，因此允通能量和電弧能量都減小。
在這里，允通能量的減小能夠降低斷路器自身和電網(wǎng)中其它設(shè)備的短路電動力和熱效應(yīng)，而后者則減小了斷路器開斷電弧的能量。
下面專門談限流斷路器的應(yīng)用，其中既有在電動機(jī)方面的應(yīng)用分析，也有饋電方面的應(yīng)用。
我們來看題圖。注意看黃色的那條線：
當(dāng)電機(jī)送電伊始，電機(jī)的轉(zhuǎn)子還未旋轉(zhuǎn)，這時電機(jī)的電流*大，此電流被稱為起動沖擊電流Ip，它的值大約為電機(jī)額定電流的12到14倍。
電機(jī)起動后，電流迅速回落，這時的電流稱為電動機(jī)起動電流Ia，它的值在4到8.4倍之間，一般取為6倍額定電流。
當(dāng)電機(jī)起動完成后，電機(jī)電流回歸到正常值，也即額定電流Ie。
面對如此之大的沖擊電流，我們可以使用限流斷路器嗎?答案是否定的。
我們從限流斷路器的結(jié)構(gòu)就能看出，當(dāng)出現(xiàn)接近限流斷路器動作值的電流時，限流斷路器觸頭導(dǎo)電桿的U形結(jié)構(gòu)會使得觸頭出現(xiàn)振動和彈跳，并拉出電弧燒蝕觸頭。這會嚴(yán)重影響限流斷路器的電壽命。
因此，限流斷路器不建議使用在具有沖擊性電流的場合，尤其不能讓正常運行時出現(xiàn)的沖擊性電流接近于限流斷路器脫扣值。
對于電動機(jī)回路，我們應(yīng)當(dāng)使用專用于電動機(jī)的單磁斷路器，也即只有瞬時短路保護(hù)I參數(shù)的斷路器。
圖中有**配電系統(tǒng)，有二級配電系統(tǒng)。其中QF1是低壓總進(jìn)線，QF2是饋電，QF1和QF2之間有選擇性配合關(guān)系;QF3是二級配電系統(tǒng)的總進(jìn)線，QF3與QF2之間，以及QF3和QF4之間都存在選擇性配合關(guān)系。
此圖中只有QF4可以使用限流型斷路器。原因很簡單，它是*后**開關(guān)，并且負(fù)載的沖擊電流也比較小。
如此說來，限流斷路器的應(yīng)用面不是很大呀?確實如此。但有時它會被應(yīng)用在一些特殊場合中。我們看下面的兩個例子：
**個例子：控制電爐
在這個例子中，我們看到負(fù)載是電爐，同時控制電爐的是調(diào)功器，顯然，這里的沖擊電流不大，反倒是短路保護(hù)要加強(qiáng)。
雖然晶閘管SCR被熔斷器開關(guān)QS中的熔斷器保護(hù)著，但作為線路保護(hù)的斷路器QF2到QFn+1都要采用限流斷路器，以便在發(fā)生短路時能快速地開斷。
**個例子：特別大的短路容量。我們來看下圖：
這是蘇州某臺灣工業(yè)園的實例。我們看到變壓器的容量是3200kVA，這還不算，系統(tǒng)還要求變壓器并列運行!
*要命的是：系統(tǒng)必須為第三臺變壓器并列做好準(zhǔn)備!
我們用我介紹過的計算短路電流的簡便方法來計算一下，如下：
單臺變壓器的額定電流：4619A
單臺變壓器產(chǎn)生的短路電流：77kA
變壓器并列后產(chǎn)生的短路電流：2X77=154kA
值得注意的是：*大短路電流作用在母線、母聯(lián)開關(guān)QF2和所有饋電斷路器上，而不是進(jìn)線斷路器QF1和QF3。
這個短路容量已經(jīng)超過了所有國產(chǎn)斷路器分?jǐn)嗳萘康?大值。用戶只好找ABB和施耐德公司，當(dāng)然，在ABB他們找到我了。
會談時才知道，其實他們已經(jīng)為饋電回路優(yōu)選了限流斷路器。這顯然是合適的，畢竟限流斷路器的分?jǐn)嗄芰h(yuǎn)高于普通斷路器。
但是母聯(lián)開關(guān)該怎么辦?
母聯(lián)開關(guān)的額定電流為5000A，分?jǐn)嗄芰?54kA，這個值也已經(jīng)到達(dá)不得不選用限流框架斷路器的程度。
但是母聯(lián)開關(guān)與兩個進(jìn)線之間有備自投關(guān)系，即使在并列運行時，也有投退的關(guān)系。也就是說，當(dāng)發(fā)生短路時，母聯(lián)開關(guān)和進(jìn)線開關(guān)之間因為選擇性其開斷操作必須有一定的時延。顯然，限流型斷路器是做不到的。
解決的辦法是什么呢?母聯(lián)開關(guān)采用了普通高分?jǐn)嗄芰Φ臄嗦菲鳎瑫r還專門配備了限流線。
限流線是ABB的一項發(fā)明，在配電系統(tǒng)中使用的不太多。限流線具有快速的正電阻溫度系數(shù)，當(dāng)運行溫度正常時，它的電阻很小;而當(dāng)短路時，由于短路電流的熱效應(yīng)，使得限流線的溫度劇烈增加，它的電阻也劇烈增加，以此實現(xiàn)真正的限流。
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這個帖子寫到這里該結(jié)束了。
從本帖中，我們看到了限流斷路器的應(yīng)用價值和應(yīng)用條件，看到了在應(yīng)用中需要注意到的地方。
*后和學(xué)生知友們說句話：
任何開關(guān)電器應(yīng)用特例其實是在工程設(shè)計中出現(xiàn)的，而不會出現(xiàn)在研發(fā)過程中。解決這些工程應(yīng)用特例，研發(fā)出開關(guān)電器的新產(chǎn)品，會極大地提升產(chǎn)品的工作特性和它的市場價值。
但在新品未面市前，設(shè)計工程師們要用現(xiàn)有的產(chǎn)品來解決問題。由此可見，設(shè)計工程師們的實際工作經(jīng)驗遠(yuǎn)高于研發(fā)工程師，而且理論分析能力未必會低于研發(fā)工程師。
當(dāng)然，在有關(guān)開關(guān)電器深層次結(jié)構(gòu)、參數(shù)的數(shù)值分析上，研發(fā)工程師是高于設(shè)計工程師的。
如果我是剛畢業(yè)的學(xué)生，而且可以讓我隨意挑選從事于研發(fā)還是從事于工程設(shè)計，我一定會選擇后者。
