断路器分断能力的选择和应用

一、 线路预期短路电流的计算来选择断路器的分断能力。 精确的线路预期短路电流的计算是一项极其繁琐的工作。因此便有一些误差不很大而工程上可以被接受的简捷计算方法： (1)、对于10/0.4kV电压等级的变压器，可以考虑高压侧的短路容量为无穷大(10kV侧的短路容量一般为200~400MVA甚至更大，因此按无穷大来考虑，其误差不足10%)。(2)、GB50054-95《低压配电设计规范》的2.1.2条规定：“当短路点附近所接电动机的额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响”，若短路电流为30kA，取其1%，应是300A，电动机的总功率约在150kW，且是同时启动使用时此时计入的反馈电流应是6.5∑In。(3)、变压器的阻抗电压Uk表示变压器副边短接(路)，当副边达到其额定电流时，原边电压为其额定电压的百分值。因此当原边电压为额定电压时，副边电流就是它的预期短路电流。(4)、变压器的副边额定电流Ite=Ste/(1.732*Ue)式中Ste为变压器的容量(kVA)，Ue为副边额定电压(空载电压)，在10/0.4kV时Ue=0.4kV因此简单计算变压器的副边额定电流应是变压器容量×(1.44～1.50)。(5)、按(3)对Uk的定义，副边的短路电流(三相短路)为I(3)对Uk的定义，副边的短路电流(三相短路)为I(3)=Ite/Uk，此值为交流有效值。(6)、在相同的变压器容量下，若两相间短路，则I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3)(7)、以上计算均是变压器出线端 短路时的电流值，这是最严重的短路事故。如果短路点离变压器有一定的距离，则需考虑线路阻抗，因此短路电流将减小。 例如SL7系列变压器(配导线为三芯铝线电缆)，容量为200kVA，变压器出线端短路时，三相短路电流I(3)为7210A。短路点离变压器的距离为100m时，短路电流I(3)降为4740A；当变压器容量为100kVA时其出线端的短路电流为3616A。离变压器的距离为100m处短路时，短路电流为2440A。远离100m时短路电流分别为0m的65.74%和67.47%。所以，用户在设计时，应计算安装处(线路)的额定电流和该处可能出现的最大短路电流。并按以下原则选择断路器：断路器的额定电流In≥线路的额定电流IL；断路器的额定短路分断能力≥线路的预期短路电流。因此，在选择断路器上，不必把余量放得过大，以免造成浪费。 二、断路器的极限短路分断能力和运行短路分断能力。 国际电工委员会的IEC947-2和我国等效采用IEC的GB4048.2《低压开关设备和控制设备 低压断路器》标准，对断路器极限短路分断能力和运行短路分断能力作了如下的定义： 断路器的额定极限短路分断能力(Icu)： 按规定的试