今天我來給大家科普一下，在電氣行業中經常用到的一些知識。在接觸中壓柜設計的(de)時候(hou)，許多專業用語就像我們(men)(men)用的(de)大寶一樣天天見，但我們(men)(men)卻常常不(bu)知其深層意義。雖然已經和它(ta)們(men)(men)混了個臉熟(shu)，但是想(xiang)要跟(gen)它(ta)們(men)(men)成為知己，還得(de)我們(men)(men)認(ren)認(ren)真(zhen)真(zhen)地去了解它(ta)們(men)(men)。今(jin)天我們(men)(men)就為大家(jia)介紹一下動(dong)穩定與熱(re)穩定兩兄弟，它(ta)們(men)(men)兩個都是反應(ying)開關性能(neng)的(de)重(zhong)要指標。

現(xian)在我先介紹一(yi)下(xia)哥哥，也就是熱穩(wen)定電流(liu)(liu)。就像是我們稱呼小孩(hai)子的(de)(de)(de)乳名一(yi)樣。熱穩(wen)定電流(liu)(liu)也是我們對它(ta)的(de)(de)(de)一(yi)個老的(de)(de)(de)稱呼。現(xian)在它(ta)的(de)(de)(de)名字(zi)叫(jiao)做“額定短時(shi)耐受電流(liu)(liu)”，英文名字(zi)“IK”。大(da)家是不是覺得新的(de)(de)(de)名字(zi)更加難(nan)懂了呢，其實這是根據它(ta)的(de)(de)(de)特點而來(lai)的(de)(de)(de)叫(jiao)法。

額定(ding)(ding)短(duan)時耐(nai)受電流(liu)，顧名思義就是說中(zhong)壓柜(ju)斷(duan)(duan)(duan)路器在規(gui)定(ding)(ding)時間(jian)(jian)內，能夠通過的(de)(de)最(zui)大電流(liu)。在中(zhong)壓柜(ju)中(zhong)，一(yi)般也都等同于(yu)斷(duan)(duan)(duan)路器短(duan)路開(kai)斷(duan)(duan)(duan)電流(liu)。當(dang)然這(zhe)個規(gui)定(ding)(ding)的(de)(de)時間(jian)(jian)是很短(duan)的(de)(de)，斷(duan)(duan)(duan)路器的(de)(de)銘牌規(gui)定(ding)(ding)的(de)(de)時間(jian)(jian)有1s、2s、4s這(zhe)幾(ji)種(zhong)。

為什么(me)(me)會有熱(re)(re)(re)穩定(ding)(ding)電(dian)流的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)呢，它又為什么(me)(me)是(shi)(shi)反應開關性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)參數呢？聽我來(lai)(lai)給你慢(man)慢(man)道(dao)來(lai)(lai)。大(da)(da)家都知(zhi)道(dao)電(dian)流通(tong)(tong)過導(dao)(dao)體時(shi)(shi)，是(shi)(shi)要(yao)產生(sheng)熱(re)(re)(re)量(liang)。這(zhe)(zhe)個(ge)熱(re)(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)值與電(dian)流的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)方成正比(bi)。所(suo)以當(dang)有電(dian)流通(tong)(tong)過同一段導(dao)(dao)體時(shi)(shi)，電(dian)流越大(da)(da)其產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量(liang)也就越大(da)(da)。可想而知(zhi)，如果是(shi)(shi)短(duan)(duan)路(lu)電(dian)流通(tong)(tong)過的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話，那將產生(sheng)巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量(liang)。可以肯定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)家里(li)做飯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鍋所(suo)能(neng)(neng)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量(liang)跟(gen)這(zhe)(zhe)個(ge)是(shi)(shi)沒法(fa)比(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。由于短(duan)(duan)路(lu)時(shi)(shi)間(jian)很短(duan)(duan)，熱(re)(re)(re)量(liang)大(da)(da)且來(lai)(lai)不(bu)及(ji)向周圍介質散發，這(zhe)(zhe)時(shi)(shi)會燒蝕(shi)觸頭(tou)、母線搭(da)接(jie)面(mian)等。所(suo)以說衡量(liang)電(dian)路(lu)及(ji)元件(jian)在(zai)這(zhe)(zhe)很短(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)里(li)，能(neng)(neng)否(fou)承(cheng)受短(duan)(duan)路(lu)時(shi)(shi)巨大(da)(da)熱(re)(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力為熱(re)(re)(re)穩定(ding)(ding)。

接下(xia)來(lai)我要說的是弟弟，就是動(dong)穩定電(dian)流(liu)。如(ru)前所述，動(dong)穩定電(dian)流(liu)也是以(yi)前的稱呼，現在我們把它叫做“額定峰(feng)值耐受電(dian)流(liu)”，英(ying)文名(ming)“IP”。我再來(lai)給大家介紹一下(xia)這個名(ming)字的來(lai)歷。

我們知道短(duan)(duan)路電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)、短(duan)(duan)路沖擊電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)通(tong)過導(dao)體時，相鄰載(zai)流(liu)(liu)(liu)導(dao)體間將產生巨(ju)大(da)的(de)電(dian)(dian)動力(如A相磁場會給(gei)有電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)B、C很大(da)的(de)作用(yong)力)，這種電(dian)(dian)動力會導(dao)致元件的(de)損壞，而衡量電(dian)(dian)路及元件能否承受(shou)短(duan)(duan)路時最大(da)電(dian)(dian)動力的(de)這種能力，稱作動穩定（GB/T11022定義(yi)：在(zai)規定的(de)使用(yong)和(he)性能條件下(xia)，開(kai)關設備(bei)和(he)控(kong)制設備(bei)在(zai)合(he)閘位(wei)置(zhi)能夠(gou)承載(zai)的(de)額(e)定短(duan)(duan)時耐受(shou)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)第一個大(da)半(ban)波(bo)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)峰(feng)值(zhi)）。

而且我們規定(ding)額定(ding)峰值(zhi)耐受(shou)電(dian)流應該(gai)等于2.5倍額定(ding)短(duan)時耐受(shou)電(dian)流。

現(xian)在我們知道了為什么它們是反應(ying)開(kai)關性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)重要指標了吧，通(tong)俗點就是一個(ge)反應(ying)的(de)(de)(de)是抗(kang)熱(re)量(liang)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力，一個(ge)反應(ying)的(de)(de)(de)是抗(kang)電動力的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力。

我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)了動、熱穩(wen)定后，對(dui)于(yu)我(wo)們(men)有什么用呢？下(xia)面我(wo)就為大家說明一下(xia)動、熱穩(wen)定對(dui)中壓開(kai)關柜母線設計與選擇的影響。

下面的數據雖然枯燥(zao)，我(wo)們要認真看下去，還是非(fei)常(chang)有用的。

1.根據額定短時耐(nai)受電流來確定導體截面：

GB3906[附(fu)錄D]中(zhong)公式(shi)：S=I/a√(t/△θ)

式中：I--額(e)(e)定短時(shi)耐(nai)受電流(liu)（A）；a—材質系(xi)數，銅為13，鋁為8.5；t--額(e)(e)定短路持續時(shi)間(S)；△θ—溫升（K），對(dui)于裸導體(ti)一般取180K，對(dui)于4S持續時(shi)間取215K。則：

25KA/4S系統銅(tong)母線最小(xiao)截面(mian)積S=（25/13）*√4/215=260 mm2

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

40KA/4S系統銅母線最小(xiao)截(jie)面積(ji)S=（40/13）*√4/215=420 mm2

接地母(mu)線(xian)按系統額(e)定短時耐受(shou)電流的86.7%考慮:

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

31.5KA/4S系統(tong)接(jie)地(di)銅母(mu)線(xian)最小截(jie)面積S=330*86.7% =287mm2

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

根據以上計算(suan),總結所用(yong)TMY的(de)最小規(gui)格如下:

有人采用(yong):S=I∝√t kjf  103/165；kjf:集膚效應系數-TMY取(qu)1.15計算結(jie)果偏大(da)，建議采用(yong)以上計算。

2. 根據額定(ding)峰(feng)值耐(nai)受電流來確(que)定(ding)銅母線最大(da)跨距(兩(liang)個支(zhi)撐間的(de)最大(da)距離)

原(yuan)則：作(zuo)用(yong)在母(mu)線(xian)上的作(zuo)用(yong)應力kg/cm≤母(mu)線(xian)允許應力；

公式：△js=1.76L2ich2*10-3/aW≤△y；

△y=1400(Cu).700(Al)

式中：L——母線(xian)支撐(cheng)間距（cm）；a——相間距離（cm）；W——矩(ju)形母線(xian)截(jie)面系數；ich——額定峰值耐受(shou)電流(kA)。

根據上式導出：

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

矩形母線截面系數：

1/母線寬度相(xiang)對時：Ｗ＝0.167b2h；100*10=1.67；80*8=0.855

2/母線厚度相對時：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(dui)于31.5KA系統（注：動穩定(ding)為80KA）,TMY100*10母線厚度相對(dui)時,假定(ding)a=700px(中置(zhi)柜),則(ze):

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

對于31.5KA系統,TMY80*8母線厚度相對時,假定a=700px,則:

LMIN==√0.795*106aw/ ich=1700mm;

對于40KA系統(tong)（注(zhu)：動穩定(ding)為(wei)100KA）,TMY100*10母(mu)線厚度(du)相對時,假(jia)定(ding)a=700px,則(ze):

LMIN==√0.795*106aw/ ich=1900mm;

TMY80*8母線厚度相對時,假(jia)定a=700px,則(ze):

LMIN==√0.795*106aw/ ich=1370mm;

各種母(mu)線(xian)排列(lie)的最小(xiao)跨(kua)距(mm)[280mm相距為例]

注：我們得潤電氣中壓柜如果采用平頂柜，則按母線厚度相對計算；采用高低柜時(shi)按母線(xian)三角形(xing)排列計算。

好了，今(jin)天的科普課堂就說到這里，下一次(ci)我(wo)會再(zai)給(gei)大(da)家說一些其(qi)他的知(zhi)識。不知(zhi)道你在理解了動、熱穩定后，懂得在以后設(she)計(ji)中要(yao)如何對待它了嗎(ma)？

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