當(dāng)前位置:上海一朔電氣科技有限公司>>技術(shù)文章>>E開關(guān)的Icu、Ics、Icw、Icm,它們的意義是什么?
問題:E開關(guān)的Icu、Ics、Icw、Icm,它們的意義是什么?
ABB品牌的開關(guān) EMAX空氣斷路器
我們來看E1和E2開關(guān)的參數(shù):
我們看到左側(cè)參數(shù)項中有如下幾個項目符號:極數(shù)、Iu、Icu、Ics和Icw
極數(shù)好理解,就是E開關(guān)主回路的觸頭的數(shù)量,一般是3極或者4極,它們分別使用在TN-C系統(tǒng)和TN-S接地系統(tǒng)中
所謂接地系統(tǒng),是指低壓電網(wǎng)的接地形式,例如TN-C系統(tǒng)中變壓器的中性點是直接接地的,中性線N和保護(hù)PE線合并為PEN,連同三條相線一同送到低壓開關(guān)柜中。因為PEN線不得斷裂,所以低壓進(jìn)線斷路器必須采用3極開關(guān);再例如TN-S系統(tǒng)中變壓器的中性點也是直接接地的,但N線和PE線連同三條相線一同送到低壓開關(guān)柜中。如果低壓進(jìn)線斷路器具有四段保護(hù),則低壓進(jìn)線開關(guān)和母聯(lián)開關(guān)都必須采用四極開關(guān)
Iu是運(yùn)行電流,也被稱為額定電流,注意它的溫度是40度。這個值是在IEC60947-2和GB14048.2《低壓開關(guān)柜和控制柜 第二部分 低壓斷路器》中規(guī)定的。同樣,標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定N極的導(dǎo)通能力用相排的百分位數(shù)來表達(dá),這也就是我們看到"N極載流能力(4極)“其單位為"%Iu“的由來
再看三個參數(shù):Icu、Ics、Icw,它們的意義是:
Icu:斷路器的額定極限短路分?jǐn)嗄芰Γ⒁馑谧鲂褪皆囼炇荗-t-CO的操作方式。也就是說,Icu是破壞性測試,它代表著斷路器能夠?qū)崿F(xiàn)的Z大分?jǐn)嗄芰?br> Ics:斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?,注意它在做型式試驗是O-t-CO-t-CO的操作方式。也就是說,Ics是可重復(fù)性測試,它代表著斷路器的可重復(fù)的短路電流分?jǐn)嗄芰?br> Icw:斷路器的額定短時耐受電流,注意它有兩個時間參數(shù),即1秒和3秒。一般樣本中都給出了1秒的值,要使用3秒的Icw時,只需要將1秒時的Icw除以√3即可
現(xiàn)在我們來看看具體的數(shù)據(jù)。例如E1B斷路器,它的Iu為800-1000-1250-1600。在這里的Z大值被稱為斷路器的殼體電流,即此斷路器能夠承受的Z大運(yùn)行電流。對應(yīng)于1600A的殼體電流,E1B斷路器具有從800A、1000A、1250A和1600A等四個額定電流
我們接著看E1B開關(guān)的Icu、Ics和Icw,我們發(fā)現(xiàn)它們的值是相等的,都是42kA。請問這是為什么呢?答案很簡單:說明此類開關(guān)往上一定存在一個主結(jié)構(gòu),它的三個電流是不相等的。將此主結(jié)構(gòu)往小電流方向擴(kuò)充派生出若干型號和規(guī)格,自然也就能實現(xiàn)三個短路分?jǐn)嗄芰ο嗟鹊默F(xiàn)象
現(xiàn)在我們再來看看E1和E2有關(guān)Icu的系列,有B、N、S和L,它們分別對應(yīng)于不同的分?jǐn)嗳萘?。那么如何使用這些分?jǐn)嘀的??如果我們已?jīng)知道了電力變壓器的容量Sn和阻抗電壓Usr,那么計算它的短路電流Ik的方法是:變壓器額定電流In=Sn/√3Up,其中Up是變壓器低壓側(cè)的線電壓,變壓器的短路電流Ik=In/Usr。于是讓斷路器的Icu大于等于Ik即可
再看上圖中將E開關(guān)作為隔離開關(guān)使用時的參數(shù)中出現(xiàn)了Icw和Icm,為什么呢?
我們已經(jīng)知道,斷路器對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)是IEC60947-2和GB14048.2,而隔離開關(guān)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)是IEC60947-3和GB14048.3《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第3部分:開關(guān)、隔離器、隔離開關(guān)及熔斷器組合電器》。我們來看看標(biāo)準(zhǔn)對隔離開關(guān)的參數(shù)有何種說法:
2.1:(機(jī)械)開關(guān) switch(mechanical)
在正常電路條件下(包括規(guī)定的過載工作條件),能夠接通、承載和分?jǐn)嚯娏?,并在?guī)定的非正常電路條件下(例如短路),能在規(guī)定時間內(nèi)承載電流的一種機(jī)械開關(guān)電器。
2.2:隔離器 disconnector
在斷開狀態(tài)下能符合規(guī)定的隔離功能要求的機(jī)械開關(guān)電器。
注:1.此定義與IEV 441-14-05的區(qū)別在于指的是隔離功能而不是隔離距離。
2.如分?jǐn)嗷蚪油ǖ碾娏骺珊雎?,或隔離器的每一極的接線端子兩端的電壓無明顯變化時,隔離器能夠斷開和閉合電路。隔離器能承載正常電路條件下的電流,也能在一定時間內(nèi)承載非正常電路條件下的電流(短路電流)。
4.3.6.1 額定短時耐受電流(Icw)
開關(guān)、隔離器或隔離開關(guān)的額定短時耐受電流是制造廠規(guī)定的,在8.3.5.1試驗條件下,電器能夠短時承受而不發(fā)生任何損壞的電流值。
短時耐受電流值不得小于12倍Z大額定工作電流。除非制造廠另有規(guī)定,通電持續(xù)時間應(yīng)為1 s。
對于交流額定短時耐受電流值是指交流分量有效值,并且認(rèn)為可能出現(xiàn)的Z大峰值電流不會超過此有效值的n倍。系數(shù)n按照GB14048.1-2008中表16的規(guī)定值。
4.3.6.2 額定短路接通能力(Icm)
開關(guān)或隔離開關(guān)的額定短路接通能力是制造廠規(guī)定的,在額定工作電壓,額定頻率(如果有的話)和規(guī)定的功率因素(或時間常數(shù))下,電器的短路接通能力值,該值用Z大預(yù)期電流峰值來表示。
對于交流,功率因素、預(yù)期電流峰值與有效值間的關(guān)系應(yīng)符合GB 14048.1-2008中表16的規(guī)定。
本條不適合用AC-20或DC-20電器。
有了這些標(biāo)準(zhǔn)文本的說明,我們來看看其中兩項關(guān)鍵參數(shù):一項是Icw,一項是Icm
隔離開關(guān)不能分?jǐn)喽搪冯娏鳎仨氁惺芏搪冯娏鞯臎_擊,所以它必須要有Icw這個參數(shù)。還是因為隔離開關(guān)不能分?jǐn)喽搪冯娏?,它還必須承受變壓器產(chǎn)生的Z大電流——沖擊短路電流峰值Ipk的電動力沖擊,這種承受能力就是用Icm來表達(dá)的
斷路器的Icw、Icu、Icm之間有何種關(guān)系呢?我們來看下圖:
Icw又被稱為允通電流,它表征了斷路器對于短路電流的熱穩(wěn)定性,它的大小與短路電流在*周波內(nèi)的有效值大小有關(guān)
沖擊短路電流峰值Ipk是短路電流的Z大值,它是短路電流的周期分量和非周期分量在短路后10毫秒時的迭加,它在數(shù)值上被IEC60947.1定義為峰值系數(shù)乘以短路電流,而峰值系數(shù)在短路電流為30kA以下時取2.0,在30~50kA取2.1,在50kA以上取2.2。
我們知道,斷路器分?jǐn)喽搪冯娏鞯腪短時間是13~30毫秒。這段時間足以讓沖擊短路電流峰值Ipk流過斷路器。斷路器要能夠承受短路電流的電動力作用,它就必須能夠承受Ipk的沖擊。為此,IEC60947-2和GB14048.2《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第2部分:低壓斷路器》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,Icm=2.2Icu
所以,當(dāng)取斷路器的額定極限分?jǐn)嗄芰cu等于變壓器的短路電流Ik時,因為變壓器的沖擊短路電流峰值總是小于或者等于2.2倍的Ik,又因為斷路器的短路接通能力Icm=2.2Icu,所以斷路器就能夠有效地抵御沖擊短路電流峰值Ipk產(chǎn)生的電動力沖擊,也就是斷路器的動穩(wěn)定性
對于E1B/MS開關(guān),我們來校核它的Icw和Icm:
已知E1B/MS的Icw(1S)是42kA,將這個值除以√3,得到42/1.732=24.25kA,這個結(jié)果與表中的36kA不符。為什么呢?道理很簡單,說明E1和E2開關(guān)往上一定存在原型開關(guān),這臺原型開關(guān)的值是標(biāo)準(zhǔn)的,往下的派生產(chǎn)品卻各有各的特點。這樣處理的好處是:
1)小電流規(guī)格的E開關(guān)使用面更寬,更靈活,更具有競爭性
2)小電流規(guī)格的E開關(guān)相對原型開關(guān)并不是簡單地降容,而是做了某些技術(shù)調(diào)整。由此我們可以看出,E開關(guān)的每一款規(guī)格都具有它的個性和特點,由此也看出ABB在制作斷路器方面的工藝和設(shè)計水平
再看Icm,它的值等于88.2,我們同時還知道Icw等于42kA,于是有:n=88.2/42=2.1
現(xiàn)在看的更清楚了,由于這里是用斷路器來作為隔離開關(guān),它不具有分?jǐn)嗄芰?,所以它用Icw作為參考值了
我們來核實一下:E1N/MS的Icw=50kA,它的Icm=105,n=2.1;E2N/MS的Icw=55kA,它的Icm=121,n=2.2;E2S的Icw=65kA,它的Icm=143,n=2.2。*符合國家標(biāo)準(zhǔn)
由Emax斷路器樣本中的這些數(shù)據(jù),我們可以推測出原型斷路器應(yīng)當(dāng)是E2B,用它向下派生和向上派生
問題:
請輸入賬號
請輸入密碼
請輸驗證碼
以上信息由企業(yè)自行提供,信息內(nèi)容的真實性、準(zhǔn)確性和合法性由相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé),儀表網(wǎng)對此不承擔(dān)任何保證責(zé)任。
溫馨提示:為規(guī)避購買風(fēng)險,建議您在購買產(chǎn)品前務(wù)必確認(rèn)供應(yīng)商資質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量。