第09讲 主开关及母线的选择.ppt

1、,第九讲 主开关及母线的选择,断路器额定切断和接通电流的选择,母线的选择和验算,一.断路器额定切断和接通电流的选择,1断路器参数选择原则 选择断路器与选择一般低压电器一样，首先应按其额定工作条件(即额定电压和额定电流)来选择，但因断路器还有切断短路电流的作用，故在选择断路器时，必须保证断路器能够切断和接通的最大短路电流大于其设置电路可能出现的最大短路电流。 目前，各主要造船国家基本统一于如下准则，选择断路器的必要条件为： (1)断路器的额定切断电流，必须大于其工作电路短路后12周期时的对称交流短路电流的有效值。 (2)断路器的额定接通电流，必须大于其工作电路的最大计算短路电流的非对称最大峰值。

2、,2断路器的额定切断电流 断路器的额定切断电流表示断路器将预期切断的短路电流值，该电流用短路后12周期的对称分量有效值表示。断路器在做短路试验时，实际切断电流与预期短路电流相比，通常都较小。这是由于断路器本身的阻抗和在断路时发生的电弧电阻起到了限流作用。 一般来说，低压断路器所在电路的电压越高，电路切断越困难；反之，电路电压越低，切断电流越容易。额定切断电流除了表示断路器在最高额定电压下的切断电流值外，还可以保证在低于最高额定电压的条件下具有更大的切断电流值。在选择断路器时，必须注意额定切断电流所对应的额定电压等级；,通常，断路器的额定切断电流都是指在50Hz和60Hz两个频率下实现的，如果在

3、其他频率的电路中使用，必须与制造厂协商解决；再者，断路器的额定切断电流，仅用短路电流交流分量的有效值表示，但实际的切断电流包含有直流分量，并且短路功率因数越小，其直流分量衰减时间常数越大，则短路后12周期时的直流分量越大。因此，对于短路功率因数大于产品标称值时，其额定切断电流可以得到保证，而对于功率因数小于产品标称值的电路则不能得到保证。所以，在选择断路器时，必须充分考虑实际电路的短路功率因数。,3断路器的额定接通电流 断路器的额定接通电流，是指在额定参数下和实验电路中，按照标准动作和条件，能够接通电流的最大值。通常，交流断路器的额定接通电流，是用接通电流最初几周的最大瞬时值来表示，即所说的短

4、路电流峰值。 通常，只对发电机用的空气断路器进行额定接通电流的校验，而对线路用的空气断路器(塑壳式断路器)未做硬性规定。因为线路用断路器中装设了瞬时过电流脱扣装置，当断路器接通短路电路时，断路器瞬时跳闸。因此在断路器接通时，不能克服触头间产生的电磁反作用力而进行强制接通，而是迅速地将其分断，故可不必进行接通电流校验。发电机主断路器(框架式断路器)为实现系统选择性保护，不一定装设瞬时过电流脱扣装置，而要装设具有0.10.5s左右的短延时过电流脱扣装置作短路保护。 所以，选择断路器的额定接通电流，必须大于其工作电路的预期非对称最大短路电流峰值。,二. 母线的选择和验算,1按安全载流量选用母线的截面

5、积 当母线长期通过正常的最大负载电流时，母线的发热温度不应超过容许值，即要符合 (3-109) 式中 母线长期通过的最大负荷电流 母线的安全载流量，即达到最大允许温升的电流。,如果周围空气温度不是45时，母线的安全载流量应予修正。因发热温度与电阻上消耗的功率成正比，即 式中 , 其中为母线最高允许温度，一般取 T90，为周围空气的实际温度。 周围空气温度45时的安全载流量，可表示为 。于是,而得 (3-110),选择母线时，如图3-8所示，宽度h最小不小于15mm，最大不宜超过l00mm (15mmhl00mm)，其厚度b最小不小于2mm，最大不宜超过8mm (2mmb8mm)，以保证一定的机

6、械强度，且便于制造安装。,图3-8 母线,表3-4 铜汇流排安全载流量/A (环境温度45，允许温升45),表3-5 汇流排安全载流量的重叠系数,2用短路电流检验母线的电动力稳定性 从电学中我们知道，通电导线放在磁场中，将受到磁场力的作用，根据电流和磁场的方向可用左手定则确定磁场力的方向。 所受力的大小与导线的长度、导线中通过的电流的大小以及磁感应强度的乘积成正比。,(1)对于直流短路电流所产生的电动力为 (3-112) (2)对于交流短路电流所产生的电动力为 (3-113),母线的最大弯曲应力与作用力和导线的长度的关系可用材料力学的知识分析得出。每根母线为多支撑的横梁，在流过短路电流时，母线上的力是均匀分布的，可用加到母线中点的合力来代替。其最大弯矩为： 12个跨距时 (3-115) 2个以上跨距时 (3-116),当母线按三根直立放置时，其最大抗弯应