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万能式(框架式)断路器,绝大部分(不是所有规格)都具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动的三段保护功能,能实现选择性保护,因此大多数主干线(包括变压器的出线端)都采用它作主(保护)开关,而塑壳式断路器一般不具备短路短延时功能(仅有过载长延时和短路瞬动二段保护),不能作选择性保护,它们只能使用于支路。由于使用(适用)的情况不同,IEC92《船舶电气》建议:具有三段保护的万能式断路器,偏重于它的运行短路分断能力值,而大量使用于分支线塑壳断路器确保它有足够的极限短路能力值。
我们对此的理解是:主干线切除故障电流后更换断路器要慎重,主干线停电要影响一大片用户,所以发生短路故障时要求两个CO,而且要求继续承载一段时间的额定电流,而在支路,经过极限短路电流的分断和再次的合、分后,已完成其使命,它不再承载额定电流,可以更换新的(停电的影响较小)。但是,无论是万能式或塑壳式断路器,都有必须具备Icu和Ics这两个重要的技术指标。只有Ics值在两类断路器上表现略有不同,塑壳式的最小允许Ics可以是25%Icu,万能式最小允许Ics是50%的,Ics=Icu的断路器是很少的,即使万能式也少有Ics=100%Icu的。(国外有一种采用旋转双分断(点)技术的塑壳式断路器,它的限流性能极好,分断能力的裕度很大,可做到Ics=Icu,但价格很高)。
我国的DW45智能型万能式断路器的Ics为62.5%~65%Icu,国际上,ABB公司的F系列,施耐德的M系列也不过是70%左右,而塑壳式断路器,国内各种新型号,Ics大抵在50%~75%Icu之间。有些断路器应用的设计人员,按其所计算的线路预期短路电流选择断路器时,以断路器的额定运行短路分断能力来衡量,由此判定某种断路器(此断路器的极限短路能力大于线路预期短路电流,而运行短路分断能力则低于计算电流)为不合格。这是一个误解。例如一台容量为1600kVA的变压器,其副边的额定电流为2312A,阻抗电压百分数Uk取6%,最大预期短路电流应为38.5kA,作保护用的断路器额定短路分断能力应是40kA,若选DW15 -2500Y的2500A或DW45 - 3200的2500A作主开关是能胜任的。由于现代的动力中心的变压器与配电柜相距很近,甚至安装在一起,因此即使是支路,额定电流在100A,它的预期短路电流也是很大的。因此,也要求线路中的塑壳断路器的短路分断能力应达到380V、40kA。有文章断定某一新型塑壳式断路器(壳架等级电流160A,Icu380V、50kA,Ics380V、35kA)不能选用,理由是它的Ics仅35kA,小于线路预期电流38.5kA。这是一种误解。该型号断路器使用于支路,即使通过支路的短路电流为38.5kA,但此断路器Icu大50kA,完全可以胜任。因此判断塑壳式断路器能否胜任某一线路保护开关,是看它的Icu能否大于线路的预期短路电流。而它的Ics即使小一点,也无碍于它的作用的发挥。因为短路事故多种多样,例如两相短路(其短路电流为三相短路值的二分之根号三),或者离电源较远的地方,如50m、100m,即使是三相短路,由于阻抗的原因,三相短路时,事故电流大约是50%~60%的三相最大预期值。
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