2011年06期<低压电缆热稳定校验探讨>欢迎研讨

入门者

引自238楼 han2003老师的发言：
    主席Tison给予了回答......，他的大略意思是：断路器的限流是出现在什么时候呢，主要是出现在断路器作用于动作之时，那么这个时候断路器已经作用于跳闸了，对于这个回路来讲，已经切除了故障，那么也就根本不需要再计算这个限流的具体值是多少，而是只需要考虑这个已经跳闸的事实。

    这段话，对于短路时间为 0.2S～5S 来说是正确的。这是因为断路器限流特性只在产生电弧过程中才起作用，电弧过程大约10mS，电弧过程产生的热量与短路0.2S～5S过程产生的热量相比，可忽略不计，因此“就根本不需要再计算这个限流的具体值是多少”。

    对于短路时，全分断时间（短路发生到动触头开始动作----触动时间+灭弧时间）只有20mS来说，就要另行考虑。触动时间与短路时电路电压的相位相关，当发生短路电流是极大值时（见工民设计手册第124页 图4-1），触动发生在第一个波上升沿的下端处，触动时间小于2mS；而灭弧时间（到短路后电流第一个过零点）一般约10mS。 这时，与上面的情况不一样，而且要倒过来考虑了，即触动时间过程的发热量可忽略，而灭弧过程的发热量已起主要来源，这时必须可得考虑断路器的限流性能了。

   以上是本人对断路器，在短路时的物理本质的定性认识，请专家及同行们指正。

尺短寸长

这段话，对于短路时间为 0.1S～5S 来说是正确的。

治学以诚

（他的大略意思是：断路器的限流是出现在什么时候呢？）
3-5ms分断。实际分断电流是多少？分断时的1/4周波方均根值。被限制的电流是多少？是通过对3-5ms电流的变化模拟出一个短路波形，计算其RMS值，此值被认为是被限制的短路电流，所谓的限流就是这么一回事。

（主要是出现在断路器作用于动作之时，那么这个时候断路器已经作用于跳闸了，对于这个回路来讲，已经切除了故障）
对。

那么也就根本不需要再计算这个限流的具体值是多少，而是只需要考虑这个已经跳闸的事实。

不对，限流时的电流与动作时间不能作为电缆的热稳定校验依据，因为对缓升的电流没有限流作用。

尺短寸长

短路持续时间大于等于0.1s，非周期分量造成的热容量已不起主要作用，可忽略不计。

han2003

我说的是对短路灵敏度校验的情况，不是对热稳定而言的。。。。。。。。

gblgb

懂哥，前面说的是短路灵敏度校验的问题，不需要考虑限流的具体电流值，
而是要按非限流情况下的短路电流去计算。

入门者，所说的是，短路物理现象的定性认识。

个人以为，
1 关于全分断时间，个人以为20ms，太小；
2 在0.1s以下，是非周期分量在起主要作用，考虑热稳定，应考虑此值。
3 用限流断路器较非限流断路器的区别在于，限流可降低短路允许通过能量。

入门者

本人在199楼的发言：从ABB产品样本得知 T2S160断路器，在40KA故障电流，84KA的预期短路峰值电流限流至16.2KA，即只有1/5。

   T2S160是塑壳断路器，一般其脱口特性曲线中瞬时脱扣值，约定脱扣值是12In，这只断路器最大约定脱口电流峰值为 160*12*1.414=2715A=2.715KA，这就使说，短路电流只要达到该值，在无人为的短延时或断路器损坏拒动外，必定被触动。

   40KA故障电流的峰值是 40*1.414=56.56KA。短路瞬间电源电压的相位角Ψ与线路固有的电角度Φ二者大小不同，就有不同短路稳态电流与非周期分量的变化曲线（无限多）。根据文献所述，当Ψ=Φ时，非周期分量为零，短路电流立刻近入稳态。当Ψ=Φ+Π/2时，非周期分量有最大值，与稳态电流分量相加，出现最大峰值电流，工民设计手册第124页 图4-1的短路电流图就是最大峰值电流时的波形。从图中可以看到，短路电流（已考虑了非周期分量）从零开始增大，很快达到该断路器最大约定脱口电流峰值2.715KA（时间小于2mS），如果断路器拒动，以后一直超过这个值，到短路电流的峰值56.56KA（所需时间为10mS）。但我们不能按拒动来考虑问题。

治学以诚

这个物理的实质不是这样的。
3-5ms，对于集总参数电路来讲。 60米长的线路，一个波长要在检测点处来来回回转25000次。测量起来当然没问题了。
不过，限流断路器的原理，是靠电磁排斥力分断的。所以能极快的分断。

入门者

引自263楼 老诚（简单化）老师的发言：
    这个物理的实质不是这样的。

   老诚老师，可能我们的理论来源不同，有了不同的理解。

    我依据的文献是  高校教材 福州大学张冠生主编 《电器学-理论基础》  电弧理论部份执笔是西安交大的尚振球

    我以上发言的理论依据是：断路器内，电磁吸力按马克斯威尔公式计算，吸力的大小与磁感应强度 B 的平方成正比，而 B 与短路电流成正比。当电磁吸力大于机构的反力时，断路器动作，在断路器另一个脱扣弹簧强力作用下，动触头开始离开静触头，即触动。

冷若冰

可能我们的理论来源不同，有了不同的理解 ———— 这话说的落落大方。。。。。。善。。。。。。

大鼻山会不会多年后对自己这篇文章写个续篇。。。。。。。。

看来，我还是等着大鼻山把这个数学模型给建立清楚了。。。。。。。

老诚真靠不住。。。。。。

治学以诚

引自263楼 老诚（简单化）老师的发言：
    这个物理的实质不是这样的。

   老诚老师，可能我们的理论来 ...
入门者 发表于 2011-7-18 18:42

                               
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按说所有的断路器都是这样工作的。但是，为什么又会有限流与非限流区别。

以下出自百度。
限流断路器的种类
1 由限流熔断器和通用型断路器组合而成的限流断路器；

2 由自复式熔断器和通用型断路器组合而成的限流断路器；

3 由金属限流线（一种电阻温度系数值很大的铁基合金线）和通用型断路器组合而成的限流断路器；

4 电动斥力式限流断路器，这种断路器利用短路电流通过触头回路时所产生的巨大电动斥力，在预期短路电流达到峰值前就断开电路。

目前，使用最多的是电动斥力式限流断路器。
限流断路器的原理
传统中应用很广泛的，当断路器的负载出现短路时，由于断路器具有极快的分断速度，在短路电流未来得及达到预期峰值前即被切断，使实际短路电流产生的能量比预期能量减少，使得电网、用电电器受到的机械应力及热耗大大减小。限流型断路器比一般断路器多一个限流系数概念，它就是指实际分断电流峰值与预期短路电流峰值之比。一般限流型断路器具有快速断开和限制短路电流上升的特点，特别适用于可能发生特大短路电流的网络中。但正因为限流断路器在短路电流大于或等于其瞬时脱扣器的整定值时，将会在数毫秒内脱扣，故一般不宜用于有下级断路器情况下的选择性保护。实际上在断路器生产厂商的产品样本与设计使用手册上对限流型断路器的使用类别均标明为：“A”。
限流断路器设计的原则
限流断路器的用途

治学以诚

当断路器的负载出现短路时，由于断路器具有极快的分断速度，在短路电流未来得及达到预期峰值前即被切断，使实际短路电流产生的能量比预期能量减少

导因为果，中国的书基本 上都是这写法

入门者

引自266楼 老诚老师的发言：
   4 电动斥力式限流断路器，这种断路器利用短路电流通过触头回路时所产生的巨大电动斥力，在预期短路电流达到峰值前就断开电路。

    这种说限流断路器工作原理太简单，而且断路器断开电路，即动触头离开静触头，靠的是短路电流直接产生的具大电动斥力。起码微断不是这样，微断内有操纵杆，合闸时扳动分合闸手柄（用力比分闸时大得多），使分闸弹簧处于蓄能状态，当过载热脱扣和短路瞬时磁脱扣机构的撞针触动分闸弹簧扣子，分闸弹簧泄放，带动动触头回到断开的初始位置。
   框架断路器机构介绍时，内部都有弹簧蓄能部件，塑壳断路器虽然没有拆开过，也应该有共用的脱口机构，为过流热脱扣、瞬时磁脱扣、分勉脱扣及欠压脱扣等等所共用，只要弹簧蓄能不动作，不管短路电流电动斥力多大也没有用。不然负荷隔离开关，在短路电流直接产生的具大电动斥力的作用，会自行开断了。

    电动斥力式限流断路器，这与我的参考文献所述有共同之处了。我国正泰电气生产的DZ47型微断，内部采用了2种限流技术装置：引弧角和纵缝灭弧装置。其中引弧角就是利用电动斥力将电弧引到纵缝灭弧装置，拉长电弧，提高弧隙电压，增大弧电阻，减小短路电流。

han2003

呵呵，大家还是争执于这个限流的值到底是多少，而忘了此时的电路状态了。。。。。灵敏度校验为的是什么呢？就是要在安全的时间内切除电路中的电流而已，此时大家着眼于跳闸过程中的实际电流变化还有什么意义呢？只是大家需要的最小的短路电流能够保证使开关跳闸而已。此时这个能够保证开关跳闸的电流才是真正的核心。。。。。。。。。

入门者

引自201楼大鼻山老师的发言：
   但是无论哪个动作时间（5s以内），都是适用公式（1）~（3）的。这是拙文的大前提。除非你证明公式（1）~（3）有问题

   公式（1）、（3）是任何文献中都找得到的，但看怎么用了。
   由于大鼻山老师对断路器在热稳定所起作用认识不足（在本帖125楼发言中还抱着这种的观点），所以论文忽视了断路器瞬时脱扣特性，短路过程一开始不久就开断了电路。要是没有电弧，按照IEC主席Tison的观点：.....根本不需要再计算这个限流的具体值是多少，只需要考虑这个已经跳闸的事实。（本人理解为，如果没有电弧继续续流，后面根本没有稳态预期短路电流和非周期分量了。）
   但是大鼻山老师忽视了这个断路器跳闸的事实。

    论文中公式（3）应用到断路器瞬时脱扣场合下，是错的。

    断路器瞬时脱扣当然要考虑电弧存在，有电弧必有弧电阻。论文中公式（3）的分母中缺少了弧电阻这一项，所以说公式（3）是错的。

    由于论文计算 I 大于实际电流，而且是平方关系，比 t 影响要大得多，更应考虑到，不能只考虑时间的改变。