今天我來(lái)給大家科普一下，在電氣行業(yè)中經(jīng)常用到的一些知識(shí)。在接觸中壓柜設(shè)計(jì)的時(shí)候，許多專業(yè)用語(yǔ)就像我們用的大寶一樣天天見(jiàn)，但我們卻常常不知其深層意義。雖然已經(jīng)和它們混了個(gè)臉熟，但是想要跟它們成為知己，還得我們認(rèn)認(rèn)真真地去了解它們。今天我們就為大家介紹一下動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定兩兄弟，它們兩個(gè)都是反應(yīng)開(kāi)關(guān)性能的重要指標(biāo)。

現(xiàn)在我先介紹一下哥哥，也就是熱穩(wěn)定電流。就像是我們稱呼小孩子的乳名一樣。熱穩(wěn)定電流也是我們對(duì)它的一個(gè)老的稱呼?，F(xiàn)在它的名字叫做“額定短時(shí)耐受電流”，英文名字“IK”。大家是不是覺(jué)得新的名字更加難懂了呢，其實(shí)這是根據(jù)它的特點(diǎn)而來(lái)的叫法。

額定短時(shí)耐受電流，顧名思義就是說(shuō)中壓柜斷路器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，能夠通過(guò)的最大電流。在中壓柜中，一般也都等同于斷路器短路開(kāi)斷電流。當(dāng)然這個(gè)規(guī)定的時(shí)間是很短的，斷路器的銘牌規(guī)定的時(shí)間有1s、2s、4s這幾種。

為什么會(huì)有熱穩(wěn)定電流的存在呢，它又為什么是反應(yīng)開(kāi)關(guān)性能的重要參數(shù)呢？聽(tīng)我來(lái)給你慢慢道來(lái)。大家都知道電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，是要產(chǎn)生熱量。這個(gè)熱量的值與電流的平方成正比。所以當(dāng)有電流通過(guò)同一段導(dǎo)體時(shí)，電流越大其產(chǎn)生的熱量也就越大。可想而知，如果是短路電流通過(guò)的話，那將產(chǎn)生巨大的熱量?？梢钥隙ǖ氖羌依镒鲲埖腻佀墚a(chǎn)生的熱量跟這個(gè)是沒(méi)法比的。由于短路時(shí)間很短，熱量大且來(lái)不及向周圍介質(zhì)散發(fā)，這時(shí)會(huì)燒蝕觸頭、母線搭接面等。所以說(shuō)衡量電路及元件在這很短的時(shí)間里，能否承受短路時(shí)巨大熱量的能力為熱穩(wěn)定。

接下來(lái)我要說(shuō)的是弟弟，就是動(dòng)穩(wěn)定電流。如前所述，動(dòng)穩(wěn)定電流也是以前的稱呼，現(xiàn)在我們把它叫做“額定峰值耐受電流”，英文名“IP”。我再來(lái)給大家介紹一下這個(gè)名字的來(lái)歷。

我們知道短路電流、短路沖擊電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，相鄰載流導(dǎo)體間將產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力(如A相磁場(chǎng)會(huì)給有電流的B、C很大的作用力)，這種電動(dòng)力會(huì)導(dǎo)致元件的損壞，而衡量電路及元件能否承受短路時(shí)最大電動(dòng)力的這種能力，稱作動(dòng)穩(wěn)定（GB/T11022定義：在規(guī)定的使用和性能條件下，開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在合閘位置能夠承載的額定短時(shí)耐受電流第一個(gè)大半波的電流峰值）。

而且我們規(guī)定額定峰值耐受電流應(yīng)該等于2.5倍額定短時(shí)耐受電流。

現(xiàn)在我們知道了為什么它們是反應(yīng)開(kāi)關(guān)性能的重要指標(biāo)了吧，通俗點(diǎn)就是一個(gè)反應(yīng)的是抗熱量的能力，一個(gè)反應(yīng)的是抗電動(dòng)力的能力。

我們知道了動(dòng)、熱穩(wěn)定后，對(duì)于我們有什么用呢？下面我就為大家說(shuō)明一下動(dòng)、熱穩(wěn)定對(duì)中壓開(kāi)關(guān)柜母線設(shè)計(jì)與選擇的影響。

下面的數(shù)據(jù)雖然枯燥，我們要認(rèn)真看下去，還是非常有用的。

1.根據(jù)額定短時(shí)耐受電流來(lái)確定導(dǎo)體截面：

GB3906[附錄D]中公式：S=I/a√(t/△θ)

式中：I--額定短時(shí)耐受電流（A）；a—材質(zhì)系數(shù)，銅為13，鋁為8.5；t--額定短路持續(xù)時(shí)間(S)；△θ—溫升（K），對(duì)于裸導(dǎo)體一般取180K，對(duì)于4S持續(xù)時(shí)間取215K。則：

25KA/4S系統(tǒng)銅母線最小截面積S=（25/13）*√4/215=260 mm2

31.5KA/4S系統(tǒng)銅母線最小截面積S=（31.5/13）*√4/215=330 mm2

40KA/4S系統(tǒng)銅母線最小截面積S=（40/13）*√4/215=420 mm2

接地母線按系統(tǒng)額定短時(shí)耐受電流的86.7%考慮:

25KA/4S系統(tǒng)接地銅母線最小截面積S=260*86.7% =225mm2

31.5KA/4S系統(tǒng)接地銅母線最小截面積S=330*86.7% =287mm2

40KA/4S系統(tǒng)接地銅母線最小截面積S=420*86.7% =370mm2                                      

根據(jù)以上計(jì)算,總結(jié)所用TMY的最小規(guī)格如下:

有人采用:S=I∝√t kjf  103/165；kjf:集膚效應(yīng)系數(shù)-TMY取1.15計(jì)算結(jié)果偏大，建議采用以上計(jì)算。

2. 根據(jù)額定峰值耐受電流來(lái)確定銅母線最大跨距(兩個(gè)支撐間的最大距離)

原則：作用在母線上的作用應(yīng)力kg/cm≤母線允許應(yīng)力；

公式：△js=1.76L2ich2*10-3/aW≤△y；

△y=1400(Cu).700(Al)

式中：L——母線支撐間距（cm）；a——相間距離（cm）；W——矩形母線截面系數(shù)；ich——額定峰值耐受電流(kA)。

根據(jù)上式導(dǎo)出：

LMAX=√1400aw 103/1.76 ich2=√0.795*106aw/ ich

矩形母線截面系數(shù)：

1/母線寬度相對(duì)時(shí)：Ｗ＝0.167b2h；100*10=1.67；80*8=0.855

2/母線厚度相對(duì)時(shí)：Ｗ＝0.167bh2；100*10=16.7；80*8=8.55

其中：b(cm): 母線寬度,h(cm): 母線厚度

所以：對(duì)于31.5KA系統(tǒng)（注：動(dòng)穩(wěn)定為80KA）,TMY100*10母線厚度相對(duì)時(shí),假定a=700px(中置柜),則:

LMIN==√0.795*106aw/ ich=240(cm)=2400mm;

對(duì)于31.5KA系統(tǒng),TMY80*8母線厚度相對(duì)時(shí),假定a=700px,則:

LMIN==√0.795*106aw/ ich=1700mm;

對(duì)于40KA系統(tǒng)（注：動(dòng)穩(wěn)定為100KA）,TMY100*10母線厚度相對(duì)時(shí),假定a=700px,則:

LMIN==√0.795*106aw/ ich=1900mm;

TMY80*8母線厚度相對(duì)時(shí),假定a=700px,則:

LMIN==√0.795*106aw/ ich=1370mm;

各種母線排列的最小跨距(mm)[280mm相距為例]

注：我們得潤(rùn)電氣中壓柜如果采用平頂柜，則按母線厚度相對(duì)計(jì)算；采用高低柜時(shí)按母線三角形排列計(jì)算。

好了，今天的科普課堂就說(shuō)到這里，下一次我會(huì)再給大家說(shuō)一些其他的知識(shí)。不知道你在理解了動(dòng)、熱穩(wěn)定后，懂得在以后設(shè)計(jì)中要如何對(duì)待它了嗎？

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