范文一:短路电流怎么计算
短路电流怎么计算
低压电网的短路电流计算:
1.短路电流周期分量的计算:
变压器电抗的计算:
Xb=•(Ω)式中: Ud%——变压器短路阻抗
Ue —— 变压器高压侧额定电压(kV)Se —— 变压器额定容量(kVA)
2.三相短路电流周期分量的计算:
I(3)``= (kA)按照上式计算出的短路电流系变压器低压短路、高压侧的短路电流数值,按电压比关系可换算成低压侧的短路电流。
低压电网一般以三相短路电流为最大,并与中性点是否接地无关。短路全电流最大有效值及短路冲击电流。在低压电网中,一般不允许忽略电阻,因此短路电流非周期分量比高压电网衰减快得多,故短路电流最大有效值及短路冲击电流与周期分量比值一般不太大。短路冲击电流: ich=KI″ K值一般取1.7,2.2短路全电流最大有效值: Ich=KI″ K值一般取1.05,1.303.电动机的反馈电流当短路连接有单位容量为20kW以上异步电动机时,还应考虑由电动机反馈供给的反馈冲击电流和反馈全电流最大有效值。电动机的反馈冲击电流按下式计算可得:Ich=6.5Kch Ied4.电动机的反馈全电流最大有效值可按下式计算:Ich=3.9Kch IedIed——电动机额定电流Kch——短路电
流冲击系数,低压电动机取1。以上简明解析,供参考。
范文二:转移电流
转移电流
关于影响转移电流的因素:
熔断器的大小,它的安秒特性,负荷开关的固分时间,主要就以上2个因数互相制约不同的负荷开关即使配同一熔断器,转移电流会差别很大,反之,不同的熔断器用在同一负荷开关上,转移电流差别也会很大。
另外:因为熔断器之间不可避免的会存在熔化时间差,三相熔断器中有一首开相,三相熔断器的熔断时间差为t ,当首开相动作后,负荷开关撞击器动作,驱使负荷开关动作,此时可能出现另两相熔断器尚未熄弧而形成负荷开关切断故障电流,原本应由熔断器承当的开断任务转移至负荷开关承当,我们把熔断器与负荷开关转移开断职能的三相对称电流叫:转移电流:
摘要:介绍了负荷开关—熔断器组合电器的转移电流的基本概念,并通过一实例介绍了转移电流的校核过程。
10kV 高压环网柜具有与高压断路器相同的控制和保护功能。由于结构简单、安装调试方便及价格低廉,在城市配电网中使用日益增多。环网柜是一种负荷开关柜(以下称F 柜) 、负荷开关—熔断器柜(以下称F —R 柜) 组合的供电装置。环网柜中高压电器元件各项技术参数的确定与一般高压开关柜基本相同,但在选用负荷开关—熔断器组合柜中涉及到转移电流参数值的选用,是设计和使用者较为关注的问题。F-R 柜是由三极负荷开关和三只带撞击器的熔断器组成。撞击器是构成熔断器的机械部件,即当熔断器熔丝熔断时撞击器释放出机械能量使其它电器或指示器动作。在F-R 柜组合电器中熔断器熔断时,撞击器动作,撞击负荷开关脱扣装置,使负荷开关分闸。由于熔断器熔丝的熔断特性(即熔断电流和时间的曲线) 不可能完全相同,因此在三相短路时熔断器的熔断时间有先有后。三相中最先熔断熔丝的撞击器动作,撞击负荷开关脱扣装置使其分闸。这时其余两相将承载减小了的电流(√3/2三相短路电流) ,这个电流被负荷开关开断或被剩下来的另两相熔断器开断。
所谓转移电流,即在撞击器动作后开断任务由熔断器转移到负荷开关,所开断的电流。从上述可知,转移电流是发生在第一相熔断器熔断后,负荷开关在撞击器操作下,在第二相熔断之前或同时分断的电流。确定转移电流大小的重要参数,是熔断器通过撞击器触发的负荷开关分闸时间To 。To 的严格定义是从熔断器起弧时刻到所有相弧触头都分开时刻的时间间隔,制造厂可通过模拟熔断器触发负荷开关分闸的时间来测量To 的数值。
国家标准《交流高压负荷开关—熔断器组合电器》(GBl6926—1997) 和IEC420中对转移电流作了概念叙述和数学论证,并推导出转移电流值等于熔断器最小时间—电流特性曲线上,熔化时间等于0.9To 时的电流值。由此可知,有了负荷开关的To 值和所选熔断器的安秒曲线,就可以求得不同额定电流的熔断器所对应的三相转移电流值。如负荷开关的To=50ms,选用苏州燎原的XRNTl —10型变压器保护用限流熔断器,时间电流特性曲线见下图。所对应的转移电流值见下表。
F-R 柜制造厂提供的组合电器的负荷开关分闸时间To 值和额定转移电流值等技术参数,是设计选用中的依据。从上表可以看到熔断器额定电流大,则F-R 柜开断的转移电流就大,因此在大容量配电变压器选用F-R 柜时,应校验转移电流。
现以S9—10/500配电变压器选用ZFN 口—10R /125-50F-R 柜为例,阐述校核步骤:
a .10kV 系统最大故障电流为21kA(10kV系统最大故障电流由当地供电部门提供) ; b .S9—10/500变压器10kV 侧额定电流29A ;
c .变压器允许过负荷电流(过载1.5倍,—5%分接位置)29×1.05×1.5=46A; d .变压器低压侧三相短路时10kV 侧电流(变压器阻抗电压为4%) 为500× 100/10 ×√3 × 4=721A;
e .配电变压器0.1s 合闸冲击励磁涌流29×12=348A。
设计选用XRNTl 型额定电压10kV 、额定电流50A 、额定开断电流50kA 的高压熔断器,通过熔断器的电流—时间特性进行校核。
从图中熔断器特性曲线可知0.1s 预期电流为450A ,熔断器可以承受348A ,0.1s 的配电变压器的励磁涌流。
制造厂提供的环网(F-R)柜ZFN 口—125—50额定,转移电流为2000A ,熔断器触发负荷开关的分闸时间为0.04s 。从图中曲线可见运行中实际的转移电流只有600A ,小于额定转移电流值2000A 。可见选用的ZFR-10R /125-50环网(F-R)柜能满足运行要求
《箱式变电站设计选型加工工程安装标准技术实用手册》第三节转移电流与交接电流 在负荷开关—熔断器组合电器中对负荷开关提出了转移电流与交接电流的要求。 0转移电流
转移电流是指熔断器与负荷开关转移开断职能时的三相对称电流值。当小于该值时首相电流由熔断器开断而后两相电流就由负荷开关开断。
0交接电流
交接电流为熔断器不承担开断、全部由负荷开关开断的三相对称电流值。小于这一电流时熔断器把开断电流的任务交给带脱扣器触发的负荷开关承担。
在带撞击器操作负荷开关的组合电器中必须做转移电流试验。转移电流一般大于负荷开关额定电流它是负荷开关应能开断的最大电流。由于开断转移电流的要求是在11年颁布的23标准中才提出的故在这之前设计的老式负荷开关中开断转移电流成为一大难关。
在撞击器操作方式中熔断器必须有撞开负荷开关脱扣装置的撞击器而负荷开关必须有供撞击器撞击的脱扣装置。熔断器打出撞击器的方法有三种:炸药、弹簧和鼓膜。西安熔断器厂引进的限流熔断器用炸药触发撞击器南京高鼎电器公司引进455公司的限流熔断器用弹簧触发撞击器。德国西门子公司的限流熔断器用鼓膜触发撞击器。撞击器336
··箱式变电站设计、安装、维护、检修与技术标准全书
操作在组合电器中必须有。
有的负荷开关同时带撞击器操作和脱扣器操作此时必须做交接电流试验。如果交接电流大于转移电流则转移电流可不试。用脱扣器操作的好处是在过负荷与交接电流范围内均可由负荷开关开断无需烧损三支熔断器这就大大降低了运行费用。配脱扣器操作方式主要用于真空负荷开关因它固有分闸时间短且开断能力强才有可能使交接电流大于转移电流。配有脱扣
器操作方式的真空负荷开关因需增装过流继电器和分励脱扣器等也使成本有所增加。
对于选定的熔断器和负荷开关来说转移电流和交接电流是可以求得的。在求取转移电流时取撞击器操作负荷开关的固有分闸时间(撞击器打在脱扣机构挡板上起到负荷开关触头打开为止的时间乘以在熔断器最小安秒特性曲线(由熔断器厂家提供的纵坐标上找一点从该点划平行线交于熔断器相应额定电流曲线上一点该点对应的横坐标值即为转移电流。在求交接电流时取脱扣器操作负荷开关的固有分闸时间(从分励脱扣器受电起到负荷开关触头分离的时间加上过电流继电器时间(在熔断器最大安秒特性曲线上找一点求得交接电流。
第四节负荷开关的结构与选择
负荷开关在国外已被普遍使用。在工业发达国家(如德国和日本断路器与负荷开关产量之比为。负荷开关大量用于负荷开关柜、环网供电单元及预装式变电站。
在我国随着城市电网的建设和改造高压直接深入负荷中心形成高压受电变压器降压低压配电的格局。负荷开关与熔断器配合以保护变压器特性好而受到青睐。“八五”初断路器与负荷开关之比为;到了“八五”末已达到但还与国外有明显差距。现在我国对开发负荷开关已有了认识在“九五”期间负荷开关已有大的发展现达到可以说在国内开关制造行业中已形成负荷开关“热”。
负荷开关一般用于开断正常工作电流即负荷电流但当它与熔断器组合时要求具有一定的故障开断能力如开断转移电流。引进国外的某些负荷开关在设计时原本按切负荷电流设计今碰到转移电流就感到困难。这里介绍的是既能满足与熔断器配合、又具有一定切断故障能力的负荷开关。
现代负荷开关有两个明显的特点:一是具有三工位即合一分一接地;二是灭弧与载流分开灭弧系统不承受动热稳定电流而载流系统不参与灭弧。
负荷开关有多种多样其中油负荷开关和磁吹负荷开关已被淘汰当代负荷开关主要有以下四种。337
第三篇箱式变电站用高压开关设备··
第五节产气式负荷开关
它属于自能灭弧方式。开断时产气材料在电弧的作用下产生特种气体而强烈吹弧使电弧熄灭。在小电流时电弧能量不足以产生灭弧气体这时主要靠产气壁冷却效应或电动力驱使电弧运动拉长以至熄灭电弧。
管式灭弧室结构
图示出一种管式灭弧室。在这种灭弧室中仅隔离闸刀和弧刀运动而灭弧室本身不动。首先在开关主轴和绝缘拉杆的驱动下打开隔离闸刀即打开主触头此时电流转移到保持触头和随动弧刀构成的随动系统。当主触头达到规定的开距后保持触头处的随动弧刀脱扣通过此间储能的弹簧就可以快速地加速运动到分闸位置;紧接着在保持触头和随动弧刀尖端产生的电弧在灭弧室中熄灭。
图一种管式灭弧室的开断过程
开关主轴绝缘拉杆隔离闸刀保持触头
随动弧刀随动销弹簧灭弧室
当开断大电流时采用气吹方法及通过对流原理耗散电弧能量;而当开断小电流时利用大面积的塑料壁冷却效应及电弧能量变成塑料最外层的分解热或吸收热。
板式灭弧室结构
板式灭弧室结构如图所示。只有弧触刀与主触刀运动灭弧板则固定不动。
关合时主触刀与弧触刀并列;主触刀光打开随后弧触刀与弧触头迅速分离并在电弧的作用下板式灭弧壁产气而熄弧。
在产气式灭弧室中灭弧材料在电弧的高温作用下气化并形成局部高压力使电弧受到强烈冷却和去游离。分解出的气体有、及其化合物(如、等其中和具有强烈的灭弧性能。为了增强开断小电流的灭弧效应有的灭弧室在灭弧板上加磁板形成磁吹拉弧效应以利于小电流的开断如图所示。它较好地338
范文三:转移电流
“负荷开关熔断器组合电器”的“转移电流”
由于熔断器熔件熔化的时间差(随着电流的增大而减少) ,三相熔断器中有一首开相,三相熔断器的熔断时间差为Δt 。
当首开相动作后,撞击器击出,此时可能会出现另二相熔断器尚未熄弧开断而撞击器击出形成负荷开关切断故障电流,原本应由熔断器承担的开断任务现转移至负荷开关承当。熔断器与负荷开关转移开断职能时的三相对称电流就叫“转移电流”。
很显然转移电流的数值与熔断器安一秒特性、负荷开关固分时间有关,引用IEC —420标准中对转移电流值的工程确定方法,在熔断器安—秒特性时间轴取0.9倍负荷开关固分时间(从撞针击出到负荷开关三相触头分开的时间) ,作一平行线所对应的电流值就是转移电流值。
例如某真空负荷开关其固分时间为28ms ,配用西熔生产的100A 熔断器(XLRN1型用于保护变压器) ,依此法求出转移电流为1880A ,负荷开关应能开断此电流。
故障电流超过转移电流时由熔断器开断。转移电流是一个电流区域(Δa) 。转移电流由于三相熔断器之间存在熔化时间差,相对应亦有电流差,因此是一个很小的电流区域,该区域就是转移电流区域。
负荷开关与熔断器的良好配合是可以开断从额定电流、转移电流到短路电流的阶跃区域。
显然,熔断器不同的额定电流有不同的安—秒特性,那么不同的额定电流配用同一个负荷开关,就有不同的转移电流,额定转移电流是指所能配用最大值熔断器的转移电流,生产厂应提供此值。 负荷开关--熔断器组合电器选用中的技术问题
近年来,在10kV 配电变压器的保护和控制开关的选用中,由于负荷开关-熔断器组合电器与断路器相比具有结构简单、操作维护方便、造价低、运行可靠等优点,从而使组合电器获得广泛的应用。在实际应用中,如何正确选用组合电器,负荷开关、熔断器与变压器如何合理选配参数,是关系到能否发挥组合电器作用,保证系统安全运行的关键问题。
1 转移电流的校验
由于组合电器的三相熔断器熔体熔化具有时间差,三相熔断器中有一相首先断开后,撞击器动作,此时可能出现另两相熔断器尚未熄弧开断,而撞击器击出形成由负荷开关切断故障电流的现象,即原本由熔断器承担的开断任务转移给负荷开关承担。因此转移电流是指熔断器与负荷开关转换职能时的三相对称电流。低于该值时,首开相电流由熔断器开断,其他两相电流由负荷开关开断。大于该值时,三相电流仅由熔断器开断。转移电流是我们在选用组合电器时应注意的一个重要指标,假如选用不当,负荷开关所能承受的转移电流不足够,将无力承担开断两相短路电流的任务而引起开关的爆炸。
负荷开关通常分为一般型和频繁型两种,以空气为绝缘介质的产气式和压气式负荷开关为一般型,真空和SF6负荷开关为频繁型,不同的负荷开关,转移电流的指标各不相同,一般型负荷开关的转移电流在800~1000A 左右,频繁型可达1500~3150A 。
配电变压器的容量不同,相应的转移电流也不相同,实际的转移电流可由变压器容量进行估
算。一般S9-800/10型配变的转移电流为978A 。
按照转移电流的定义及结合负荷开关的开断时间和特性,负荷开关转移电流要避开最大短路电流,控制在最大短路电流的70%以内,即实际转移电流约为978×70%=685A 。在分析国产负荷开关和熔断器技术系数的基础上,考虑到产品的离散性,按照转移电流的验算结果,容量在1250kVA 范围内的变压器,一般选用真空或SF6绝缘的频繁型负荷开关。容量大于1250kVA 的变压器则要求选用断路器进行保护及控制。从组合电器多年的运行情况统计资料来看,安全可靠,情况良好,一直未出现由于选配不当而发生事故。
2
某些负荷开关配备有分励脱扣器供过载等保护跳闸用,即过载时通过继电保护的方式使负荷开关跳闸而无须烧毁熔断器,熔断器只作短路保护。由分励脱扣器动作的继电保护的动作特性与熔断器的时间-电流特性相交点称之为" 交接电流" 。交接电流是一种过电流值,低于交接电流的过电流,由分励脱扣器动作使负荷开关断开,高于交接电流时,由熔断器保护动作。为此选配交接电流参数较高的负荷开关,可有效地减少熔断器的动作次数,从而大大减少了更换熔断器件的数量,这具有一定的技术经济意义。对于真空和SF6负荷开关,相对具有较高的交接电流值,可以提高交接电流接近转移电流,以充分发挥此类频繁型负荷开关所具有的开断能力强的优势。
3
在负荷开关-熔断器组合电器中,负荷开关负责正常电流或转移电流的开断,熔断器承担过载电流及短路电流的开断,两种电器的开断能力相互配合,才能顺利完全开断任务,因此限流熔断器的选配至关重要。选用的限流熔断器应具备分断能力高、最小开断电流小、运行温度低、时间-电流特性曲线陡峭、特性曲线误差小等特性。同时应满足耐老化、安装形式多样、外形尺寸合适等要求。而且应注意在环境温度40℃时,熔断器的功率损失不得超过75W 。
选用熔断器时,熔断器的额定电流要与变压器的容量相匹配。某些人认为选用额定电流大的熔断器会更安全是错误的,这样不但造成经济浪费,而且使熔断器的" 时间-电流特性" 变差,保护速度降低,影响熔断器的正确开断保护。按照IEC 标准,在10kV 系统中,相对不同容量的变压器,熔断器的额定电流一般可按表1进行选择:
表1 熔断器额定电流
10kV 变压器额定容量(kVA) 100 160 250 500 800 1250
熔断器额定电流(A) 16 25 25 50 80 100
4 应注意的其它问题
(1)对于多台配变并列运行的系统,在选用组合电器时要特别注意转移电流的校验问题,如前所述的校验计算中,如果为两台同型号、容量的配变并列运行,假如变压器二次侧端子短路,此时变压器阻抗将只有单台配变系统的一半,从而使高压侧最大三相短路电流增加一倍,相应可能出现的转移电流也随之增加了一倍。因此对于多台配变并列运行的系统,在选用组合电器时更应进行转移电流的验算,从而选用转移电流指标满足要求的组合电器。
(2)有下列要求之一的,组合电器均应配置分励脱扣器实现负荷开关的快速电动分闸: ①需设置重瓦斯保护的油浸变压器。一般情况下,容量在800kVA 及以上的油浸变压器限流熔断器的选配 交接电流指标的选配
均须设置重瓦斯跳闸保护。
②干式变压器的超温跳闸保护。
③带外壳干式变压器的误带电开门的跳闸保护。
④具有远方操作控制要求的。
5 结束语
总之,对负荷开关-熔断器组合电器的选用,应根据实际使用场合,按照变压器容量及运行方式,结合各类负荷开关的各项技术参数及开断能力,求取转移电流和交接电流,对负荷开关、熔断器与变压器合理选配参数,从而对组合电器做出正确的选择,确保组合电器的安全可靠运行。
组合电器中配合特性的研究
金立军 马志瀛 陈晓宁 孙 弋 苏方春
【摘要】本文通过对组合电器中负荷开关与熔断器之间的配合特性分析,认为减小熔断器在转移电流区域内的弧前时间或适当增加熔断器触发的负荷开关分闸时间T 0,均可降低组合电器所需开断的转移电流值,并针对现有组合电器提
出了减小转移电流的具体方案。
【关键词】组合电器,配合,研究
RESEARCH ON THE COORDINATION OF COMBINATIONS
JINLijun MAZhiying CHENXiaoning SUNYi SUFangchun
(Xi'anJiaotongUniversity,710049)
【Abstract 】Through the analysis of the coordination characteristics between the switch and the fuses in combination,it is shown that the transfer current of combination can be decreased by reducing the prearcing time
of fuses in the range of transfer current or by increasing the fuse-initiated opening time(T0)of the switch.The ways to decrease the transfer current for
present combinations are put forward.
【Keywords 】combinations,coordination ,research
1 概 述
负荷开关-熔断器组合电器中,熔断器用于过载电流和短路电流的开断;负荷开关用于正常负荷电流或转移电流的开断,并具有关合短路电流的能力。两种各具特色的电器结合,使组合电器具有许多优点。
首先,对于一个开关来说,切负荷是经常发生的,短路保护则很少出现。组合电器可将控制和保护的功能分开,大量的经常发生的切负荷工作由负荷开关来完成,而极少发生的短路开断则由熔断器来完成。其次,组合电器中的限流熔断器具有限流特性和分断短路电流速度快的优点,在较大短路电流出现时,熔断器在电流达预期值之前迅速开断电路,使被保护的电器设备免受巨大短路电流的危害,对用电设备的保护更加可靠。在许多使用场合,组合电器与断路器相比,结构简单、造价低、可靠性高,因而近年来组合电器在城市电网中得到广泛的应用。但目前许多组合电器产品因负荷开关与熔断器配合不当,开断转移电流能力较差,其使用范围受到很大限制,为此目前有关转移电流的求取以及负荷开关与熔
[1,2]断器的配合关系,许多学者进行了探讨,但在组合电器中使用的熔断器和负
荷开关应当有何特点,才能实现两种电器的优化配合,目前尚无具体研究报道。 本文通过对组合电器中负荷开关、熔断器、熔断器撞击器等电器元件,在配合特性中各自功能要求的分析,提出了满足组合电器配合特性要求的优化设计方案,以求低成本,高效率地降低组合电器因配合特性所需开断的转移电流,实现组合电器中负荷开关与熔断器的优化配合。
2 组合电器配合特性的影响因素
2.1 负荷开关与熔断器之间的配合
负荷开关-熔断器组合电器的任务很明确,负荷开关开断工作电流,熔断器承担短路保护。在此之间,存在一个过电流区域,有可能负荷开关和熔断器同时动作,因此只有两种电器的开断能力相互配合,才能顺利完成此开断任务。 组合电器中负荷开关与熔断器配合操作的过程较为复杂,它与电路中电流大小密切相关。当开断较小的电流(如小于3倍的熔断器的额定电流) 时,组合电器的开断由负荷开关单独完成,负荷开关三相开断,三相熄弧;当电路出现故障,电流(约20倍熔断器额定电流以上) 较大时,熔断器在故障电流的第一个半波动作,过半波(10ms)后已开断三相电路,负荷开关随后的操作属于无负荷动作;当电流在转移电流范围(3~20倍熔断器的额定电流) 内,三相熔断器之一首先动作,同时其撞击器触发负荷开关分闸。另外两相电路可能是由负荷开关开断,也可能由熔断器开断,此时熔断器与负荷开关配合共同完成开断任务[3]。
由此可见,转移电流是指熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流。低于该值时,首开相电流由熔断器开断,其它两相电流由负荷开关开断。大于该值时,三相电流仅能由熔断器开断。
2.2 转移电流的影响因素
由于制造上所必然存在的偏差,熔断器的时间-电流特性曲线也存在着误差,当三相故障电流通过熔断器时,三相熔断器不可能同时分断电路,如果首开相与剩余两相弧前时间差大于由熔断器触发的负荷开关分闸时间,就会出现负荷开关开断转移电流的情况。
图(1)表示在转移电流范围内可能出现的最大和最小熔断器时间-电流特性曲线,为了便于分析,近似认为在转移电流的小区域内的特性曲线为直线。最小时间-电流曲线上的T m1,是在三相故障电流I 1下首先动作的熔断器熔化时间;T m2
是第二相熔断器动作时的熔化时间,由于第二相熔断器已经承受了三相故障电流I 1的时间T m1,所以T m2小于最大时间-电流曲线上的两相电流(0.87I1) 所对应的时
间。参见IEC420标准可知,三相熔断器的首开相和第二相弧前时间差ΔT 与T m1的关系为:
ΔT=1.1Tm1 (1)
1—最大时间-电流特性;2—最小时间-电流特性
图1 熔断器可能的最大和最小时间-电流特性
在转移点处,ΔT 应与熔断器触发的负荷开关分闸时间T 0相等,即:
T 0=ΔT=1.1Tm1
或:
T m1=0.9T0 (2)
由此可知,在熔断器的最小时间-电流特性曲线上,取弧前时间等于0.9T 0所对应的电流,即为所求的转移电流值[4]。所以熔断器的弧前时间-电流特性及熔断器触发的负荷开关分闸时间T 0是决定转移电流大小的重要因素。
3 组合电器中的熔断器
3.1 熔断器弧前特性对转移电流的影响
用于组合电器中使用的熔断器应当另具特点,才能实现负荷开关与熔断器的优化配合。如图(2)所示,假设曲线1、2分别为两种不同的熔断器时间-电流特性曲线的下限。比较曲线1,2可发现,在相同电流条件下,曲线1的弧前时间长于曲线2,曲线2在转移电流区域内的时间-电流特性曲线位于曲线1的左下方,如取0.9T 0时间,通过两曲线可读出相应的转移电流值:I tc2
其所需开断的转移电流值(Itc1) 相对较大,所以在相同额定电流等级的条件
下,减小熔断器在转移电流区域内的弧前时间,可以降低负荷开关与熔断器配合开断电路时所需开断的转移电流值。
1—弧前时间较长;2—弧前时间较短
图2 不同熔断器时间-电流特性
3.2 熔断器的优化设计
要加快熔体在转移电流区域内的熔化速度,就必须对现有熔断件的熔体尺寸进行修正,而且应当尽可能少地影响熔断件其它特性。在高压限流熔断件结构简化的基础上建立熔体二维温度场和电流场的联合数学模型,并采用有限元法进行求解,可算出熔断件弧前时间-电流特性曲线。利用文献[5]提供的熔断件参数,计算在50ms ~300ms 区域内的时间-电流特性,结果如图
(3)所示,其中曲线1为常用熔断件时间-电流特性,熔体厚度为0.142mm ,曲线2为试品熔断件时间-电流特性,熔体厚度为0.114mm ,两熔断件其它尺寸完全相同,比较曲线1、2可看到,曲线2在曲线1的左下方,即在通过相同电流的条件下,减小熔体厚度,使熔断件弧前时间明显减小。虽然熔断件的温升有些提高,但仍能满足标准要求。
1—常用熔断件时间-电流特性曲线
2—试品熔断件时间-电流特性曲线
图3 熔断器时间-电流特性曲线
假设有0.9T 0=90ms,由曲线1可读出组合电器的转移电流约为1300A ,
由曲线2可读出组合电器的转移电流约为1000A ,熔体减薄20%,转移电流减小了23%。这些计算及实验的研究结果已成功地应用于高压限流熔断件的新产品设计中。
4 组合电器中熔断器的撞击器
在组合电器中使用的熔断器的撞击器,其主要作用是在熔断器起弧后触动负荷开关脱扣分闸,由2.2节的分析可知,T 0是决定转移电流大小的重要
因素之一,IEC420标准对熔断器触发的分闸时间(负荷开关的) 明确定义为:从熔断器起弧时刻到所有相弧触头都分开时刻的时间间隔。因而T 0
由负荷开
关固有分闸时间t g 和熔断器撞击器的动作时间t c 构成。
以弹簧型撞击器为例,用目前高压限流熔断器中常用的中型撞击器为试品,选定电流(有效值) 在5A ~25A 之间,测量在不同电流情况下撞击器动作的特性,根据测量结果绘制撞击器动作特性I-T 曲线,见图(4)。熔断器撞击器行程持续时间t c 与通过撞击器的电流有关,电流愈大,撞击器动作时间愈
短,其动作特性是一条反时延特性。根据多种熔断器撞击器试验测量,其行程持续时间均为20ms 左右[6]。
图4 撞击器动作特性曲线
按IEC282-1标准[7]规定,熔断器撞击器行程持续时间t c 不得超过100ms ,
若将目前的撞击器动作时间延长至100ms ,即取0.9T 0=160ms,由图3中曲线2
可得转移电流约为800A 。所以在产品设计时可适当地增大t c ,也可达到减小转
移电流的目的,但要满足IEC420标准8.2.3条规定,即熔断器无损伤耐受时间至少比T 0长50%。
5 组合电器中的负荷开关
在组合电器的配合特性中,负荷开关的设计及选用特别重要。负荷开关的固有分闸时间以及负荷开关开断过载电流的能力是配合特性中的关键参数。
负荷开关通常有一般型和频繁两种,一般型通常为油、产气和压气式负荷开关,其优势在于造价低,结构简单;频繁型常为真空和SF 6负荷开关,其优势在
于结构紧凑,基本无需维修,寿命长。由于空气介质绝缘耐压强度及去游离能力均低于真空或SF 6,因此一般型负荷开关开距及超行程较大,负荷开关固分时间
t g 较长,通常为65~80ms ,而真空或SF 6负荷开关的开距及超行程较小,负荷开
关固分时间t g 通常仅为10~20ms ,目前常用的撞击器的动作时间约为20ms 左右,
所以熔断器触发的负荷开关分闸时间T 0,一般型约为100ms ,频繁型约为40ms 。
根据转移电流的求取方法,从SLF100型熔断器时间-电流曲线上可求出,一般型约为1200A ,频繁型约为2000A ,显然频繁型负荷开关所需开断的转移电流值大。 由于负荷开关的额定电流主要取决于导体截面,接触状况,散热条件等,而开断电流能力则主要取决于分闸速度,灭弧条件等,同一额定电流、电压等级下的一般型负荷开关与频繁型负荷开关,由于两者动作原理、灭弧条件等因素不同,虽然其额定电流相同,但开断能力却有很大差别,以目前性能较好的12kV 、630A 的负荷开关为例,一般型负荷开关开断能力通常为1200A 左右,频繁型负荷开关可达2000A 以上,虽能满足配合特性的要求,但已没有裕度,
影响组合电器的可
靠性。
通过以上分析可见,组合电器中的负荷开关应从其固有分闸时间及开断过载电流的能力两方面考虑,对于一般型负荷开关,由于其固有分闸时间已经较长,所需开断的转移电流值相对较低,设计时应着重考虑改进灭弧室结构,优化操动机构,增强灭弧能力;对于频繁型负荷开关,由于其开断过载电流的能力较高,而固有分闸时间较短,设计时可考虑适当增加脱扣延时,或选配行程持续时间t c 相对较长的熔断器撞击器,使T 0增大,降低转移电流值。
6 结 论
(1)综合考虑组合电器中负荷开关、熔断器、熔断器撞击器等电器元件在配合特性中的功能,可优化组合电器的配合特性。
(2)在保证熔断器其它性能基本不变前提下,减小熔断器在转移电流区域内的弧前时间,可降低组合电器因配合特性所需开断的转移电流。
(3)适当地增加熔断器撞击器行程持续时间t c 或负荷开关固有分闸时间t g 可降低组合电器所需开断的转移电流值。
(4)本文所述设计方案及理论分析均通过了实际验证,并在产品中得以应用。 作者单位:金立军 马志瀛 陈晓宁 孙 弋 苏方春(西安交通大学,710049)
参考文献
[1] 王季梅,卜小玉,蔡龙权. 高压负荷开关-熔断器组合电器转移电流的确定. 高压电器,1994,(6)
[2] 马志瀛. 对IEC420确定转移电流方法的一些认识. 高压电器,1997,(4):26~28
[3] Ansgar Muller.负荷开关与熔断器的配合-对IEC420的解说. 高压电器国际标准信息与动态,1993,(2):34~43
[4] International Standard.High-Voltage Alternating Current Switch-fuse combinations.IEC420,1990
[5] 张娟,马志瀛. 高压限流熔断件的二维温度场数学模型及其应用. 电网技术,1995,19(12):24~26
[6] 金立军,马志瀛等. 组合电器中熔断器撞击器动作特性的研究. 高压电器,1997,(5):11~15
[7] International Standard.High-Voltage Fuses,Part1:Current-Limiting Fuses.IEC282-1,1985
范文四:三相10KVA变频电源电流怎么计算?
三相10KVA 变频电源电流怎么计算?
三相10KVA 变频电源电流计算方法如下两点:1、功率÷3÷120V=电流低档
2、功率÷3÷240V=高流低档
三相10KVA
变频电源图
三相10KVA 变频电源技术参数(OYHS-98310)0-300V 连续可调,三相0-520V 连续可调(可特殊定制做至)
连续可调
2ms 以内型号(OYHS )
输出容量(10KVA )
交流输入
交流输出
IGBT/PWM脉宽调制方式三相380V/220V±15%50HZ or 60HZ±15%﹥0.9三相SINE WAVE 单相电压0-150V 连续可调,三相电压0-260V
连续可调
单相电压0-300V 连续可调,三相电压0-520V
连续可调
整机性能
60HZ ,50HZ ,40-499.9HZ 连续可调≤0.01%﹤1%﹤1%﹤1%﹥90%
显示
环境及其它
KG )200
(H*D*W)mm ≤2ms3:1数位式LED 显示4位数,数位电压表,解析度0.1V 4位数,数位电流表,解析度0.1A 4位数,数位瓦特表4位数,数位频率表高速变频风扇冷却,强制冷风-10℃to 50℃0~90%(非凝结状态)≤1500m850*650*5001以上尺寸不含脚输高度可根据顾客要求规格特别定制
本公司产品规格不断研发改进, 规格若有变更, 恕不另行通知
范文五:铜线的电流是怎么计算
P=1.732UIX0.8
算得I=45.58A
一般铜线安全计算方法是:
2.5平方毫米铜电源线的安全载流量--28A。
4平方毫米铜电源线的安全载流量--35A 。
6平方毫米铜电源线的安全载流量--48A 。
10平方毫米铜电源线的安全载流量--65A。
16平方毫米铜电源线的安全载流量--91A 。
25平方毫米铜电源线的安全载流量--120A。
估算口诀:
二点五下乘以九,往上减一顺号走。
三十五乘三点五,双双成组减点五。
条件有变加折算,高温九折铜升级。
穿管根数二三四,八七六折满载流。
说明:
(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。由表5 3可以看出:倍数随截面的增大而减小。
“二点五下乘以九,往上减一顺号走”说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。如2.5mm’导线,载流量为2.5×9=22.5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
“三十五乘三点五,双双成组减点五”,说的是35mm”的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm”导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推。
“条件有变加折算,高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm’铜线的载流量,可按25mm2铝线计算。