短時(shí)耐受電流試驗(yàn)分析

1、短時(shí)耐受電流能力試驗(yàn)第一節(jié) 概述短時(shí)耐受電流能力試驗(yàn)， 是用來考核開關(guān)電器在發(fā)生過載和短路故障的情況 下，并不分?jǐn)嚯娐返珣?yīng)能承受短時(shí)間、 大電流所形成的點(diǎn)動(dòng)力和熱效應(yīng)的作用而 不致破快的能力。由于開關(guān)電器所使用的場(chǎng)合不同，短時(shí)耐受電流能力試驗(yàn)可分為兩種： （1）額定短時(shí)耐受電流的承載能力試驗(yàn)。（2）耐受過載電流能力試驗(yàn)。低壓配電線路發(fā)生短路故障時(shí)， 由于線路總阻抗減小， 短路電流超過該線路 的額定電流許多倍， 對(duì)于大容量的低壓配電系統(tǒng)， 短路電流可能達(dá)到幾萬到幾十 萬安培。短路電流產(chǎn)生的巨大電動(dòng)力效應(yīng)和熱效應(yīng)會(huì)使導(dǎo)體變形、 絕緣破壞、 短 路電路中的電氣元件損壞。 裝置在線路上的電器在短路障礙

2、的短暫時(shí)間內(nèi)應(yīng)該能 經(jīng)受住短路電流的沖擊，不受破壞?；\型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)， 電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流較大， 一般均大于 6 倍電動(dòng)機(jī)的額定 電流，用于接通和分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)的電器， 應(yīng)能耐受由于啟動(dòng)和加速電動(dòng)機(jī)過程中出 現(xiàn)的過電流及正常工作中一定時(shí)間內(nèi)過載所引用的過電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)。短路故障電流通過電器時(shí)， 同時(shí)產(chǎn)生點(diǎn)動(dòng)力效應(yīng)和熱效應(yīng)， 并同時(shí)對(duì)電器起 作用，而且這兩種效應(yīng)對(duì)電器的破壞作用又是相互關(guān)聯(lián)的。電動(dòng)力效應(yīng)在電器的動(dòng)、靜觸頭間所產(chǎn)生的斥力可使觸頭的接觸電阻增大， 從而增大觸頭的發(fā)熱， 即熱效應(yīng)增加。 而熱效應(yīng)可使電器的所有載流部件的機(jī)械 強(qiáng)度下降， 從而降低了耐受電動(dòng)力的能力。 因此，電動(dòng)穩(wěn)定性試驗(yàn)和熱

3、穩(wěn)定性試 驗(yàn)嚴(yán)格說來是不應(yīng)該分開進(jìn)行的。 短時(shí)耐受電流能力試驗(yàn)就是對(duì)電器的電動(dòng)穩(wěn)定 性和熱穩(wěn)定性的一種綜合考核 。圖 7-1 平行直流載流導(dǎo)體間的電動(dòng)力一、電動(dòng)力分析因?yàn)橥ㄓ须娏鞯膶?dǎo)體在其周圍要形成 磁場(chǎng)，而處于磁場(chǎng)中的載流導(dǎo)體要受 到機(jī)械力的作用，所以兩個(gè)載流導(dǎo)體 之間也同樣存在機(jī)械力的作用，這種由于 電流的存在而產(chǎn)生的力通常稱為電動(dòng)力。1、兩導(dǎo)體間的點(diǎn)動(dòng)力。如圖 7-1所示的兩平行直線導(dǎo)體，導(dǎo)體 a中通過的電流 I1在導(dǎo)體 b 處產(chǎn)生磁 場(chǎng)，其強(qiáng)度為 B ， B的大小正比于導(dǎo)體 a中的電流 I1值，即 B I1 ，磁場(chǎng)的方向可 用右手螺旋定則來確定。 處于磁場(chǎng)中載流導(dǎo)體 b 受到電動(dòng)力 F

4、 的作用，磁場(chǎng)對(duì)載 流導(dǎo)體的作用力方向可用左手定則來判定，而 F 的大小正比于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 和 導(dǎo)體 b 中的電流 I2，即 F BI2 I1I2 。同理可知，處于載流導(dǎo)體 b 所產(chǎn)生的磁場(chǎng) 中的載流導(dǎo)體 a同樣受到電動(dòng)力 F的作用。 a、b兩導(dǎo)體的電動(dòng)力可簡單表示為F CI1 I2（7-1）式中 F 每相導(dǎo)體上所受的點(diǎn)動(dòng)力；C 單位電流的電動(dòng)力，決定于導(dǎo)體的回路形式、導(dǎo)體長度及相互間的 位置；I1I2導(dǎo)體中所通過的電流值。在電器結(jié)構(gòu)中的載流導(dǎo)體間， 如圖 7-2 所示的兩平行或垂直的直流載流導(dǎo)體、 兩同軸線且平行放置的載流線圈、環(huán)形或 U 形回路等，都有電動(dòng)力的相互作用。圖 7-2 各種導(dǎo)

5、體布置的電動(dòng)力在式（ 7-1）中，如 I1 I2 I3 ，則F CI 2（ 7-2）由式（7-2）可知，導(dǎo)體間相互作用的電動(dòng)力 F 不僅與通過導(dǎo)體的電流有關(guān)， 也與電器的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)。 但力 F與電流 I的平方成正比， 因此電流大小對(duì)電動(dòng) 力的影響是主要的。2、觸頭間的電動(dòng)力當(dāng)電流通過觸頭的接觸點(diǎn)時(shí)， 由于電流線在接觸面附近發(fā)生收縮， 在觸頭間 會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)動(dòng)力，這是一種電流自身磁場(chǎng)作用下的電動(dòng)力，如圖 7-3 所示。如果把 電流線看作載流元導(dǎo)體，各元導(dǎo)體所受電動(dòng)力 F 垂直于電流線，將電動(dòng)力 F 分 解成水平方向分力 Fx和垂直方向分力 Fy ，因電流線分布對(duì)稱，則水平方向分力 相抵消，接觸面兩

6、側(cè)垂直方向分力相加， 且其合力方向相反， 這就是觸頭間的電 動(dòng)斥力。根據(jù)觸頭接觸面附近電流的收縮區(qū)電流 電位場(chǎng)的理論分析， 觸頭間的電 動(dòng)斥力 Fd 與觸頭電流 I 的平方成正比， 當(dāng)短路故障電流通過觸頭時(shí)， 在觸頭間產(chǎn) 生很大的電動(dòng)斥力，當(dāng)電動(dòng)斥力大于觸頭壓力時(shí)，就會(huì)使觸頭斥開而產(chǎn)生電弧， 導(dǎo)致觸頭的嚴(yán)重?zé)龘p或發(fā)生觸頭熔焊， 甚至整合電器遭到破壞， 以致擴(kuò)大短路事 故。3、交流電流時(shí)的電動(dòng)力式（ 7-2）同樣適用于交流電，設(shè)導(dǎo)體系統(tǒng)中通有相位相同的單相正弦電流 時(shí)的電流式中 I m 交流正弦電流的幅值。則導(dǎo)體所受的電動(dòng)力為22 2F C2iCm2Is i n22C Im2 1 co s 2t

7、1 2 1 2CIm2CIm2 cos2 t F F22由式（ 7-4）可知，單相交流正弦電流的電動(dòng)力由兩部分所組成：一部分為 恒定分量 F ，也是交流電動(dòng)力的平均值；另一部分是交變分量 F ，它以兩倍電 源的頻率而變化。單相交流電流時(shí)電動(dòng)力隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖 7-4 所示。從圖7-4 可見，電動(dòng)力的最大值為恒定分量的兩邊，即Fmax 2 FCm2I電動(dòng)力的最小值為Fm i n 0電動(dòng)力的作用方向不變。當(dāng)發(fā)生單相短路時(shí)，短路電流的過渡過程中常包括周期分量和非周期分量兩 部分，周期分量的大小和回路的功率因素角、 短路瞬間電壓的相位角有關(guān)。 設(shè)短 路前電流為零，短路時(shí)的電源電源為U Um sin

8、 t式中Um 交流電源電壓的幅值；短路瞬間電壓的相位角根據(jù)短路的過渡過程分析，短路電流為i Umsin(t)Um sin( e L )RtIm si n ( t+ - ) si ne(L - )ii式中 Z 電路阻抗；電流滯后電壓的相角；R 電路電阻；L 電路電感；Im短路電流周期分量的幅值。式( 7-6)中第一項(xiàng)為周期分量即穩(wěn)態(tài)分量 i ，第二項(xiàng)為非周期分量即暫態(tài)分量 i 。圖 7-5 給出了單相短路電流隨時(shí)間的變化規(guī)律。圖 7-5 單相短路電流曲線由式( 7-6)可知，當(dāng)合閘相角時(shí)，電流中非周期分量為零， 也就是說，短路后不經(jīng)過過渡過程而立即立即進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。 當(dāng)合閘相角2 時(shí)，非周期分量

9、電流最大，短路電路過渡過程最長。要計(jì)算可能發(fā)生的最大電動(dòng)力，就應(yīng)按可能出現(xiàn)的最大電流來考慮。當(dāng)2 時(shí)候， i 最大，即RLti Im si n( t - ) si ne (L- ) 22RtIm co s t eL(7-7)當(dāng) t ，即 t 0.01 s，i icj ，即第一個(gè)周期電流峰值， 稱為短路沖擊電流。 此時(shí)出現(xiàn)最大電動(dòng)力，即 Fmax Cic2j 。與此相應(yīng)所產(chǎn)生的電動(dòng)力隨時(shí)間的變化曲線如圖 7-6 所示?？芍妱?dòng)力的 方向不變， 而電動(dòng)力的數(shù)值是變化的， 可將電動(dòng)力隨時(shí)間的變化曲線分為兩列半 波，一列半波有逐漸減小的峰值； 另一列半波有逐漸增大的峰值。 當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn) 定值后，短路

10、電流中非周期分量即完全消失， 此時(shí)電動(dòng)力的兩列半波的峰值也趨 于相等，電器結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)以電動(dòng)力的最大值來參考， 因此，允許通過的最大峰 值電流是短時(shí)耐受電流能力試驗(yàn)的一項(xiàng)主要參數(shù)指標(biāo)， 稱為峰值耐受電流， 這一 電流一般相當(dāng)于短路電流第一個(gè)周波的峰值。在三相交流電流系統(tǒng)中，如果各相的負(fù)載相同就，即在負(fù)載對(duì)稱的情況下， 則各相電流也必然是正弦對(duì)稱三相電流，即各相電流的幅值相等而相位互差 120 。三相電力系統(tǒng)的短路形式有多重，其短路電流值及電動(dòng)力也均不相同。在 三相對(duì)稱短路時(shí)， 由于各相電流的相位不同， 各相短路電流交替改變其大小和方 向，三相導(dǎo)體之間的電動(dòng)力要由電流瞬時(shí)值的大小和方向來決定

11、， 在同一短路電 流值下， 單相短路的電動(dòng)力大于三相短路的電動(dòng)力。 這是因?yàn)樵趩蜗喽搪窌r(shí)， 兩 相位導(dǎo)體中同時(shí)出現(xiàn)短路電流的最大峰值， 所以電動(dòng)力最大；而三相對(duì)稱短路時(shí)， 在三相導(dǎo)體系統(tǒng)中不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)短路電流的最大峰值，三極開關(guān)電器在進(jìn)行三相交流短時(shí)耐受電流能力試驗(yàn)時(shí)， 除各相的第一周期 峰值電流不相同以外， 如果第一個(gè)周期最大峰值電流是出現(xiàn)在三相的中間相或是 出現(xiàn)在三相的邊相(任一邊相) ，其綜合電動(dòng)力也將不同。根據(jù)計(jì)算分析可知， 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)周期最大峰值電流出現(xiàn)在中間相時(shí)將在此開關(guān)極上產(chǎn)生最大的電動(dòng)力、 它比第一個(gè)周期最大峰值電流出現(xiàn)在邊相上時(shí)的電動(dòng)力更大。 但也必須指出， 這 時(shí)試品更合理的

12、做法應(yīng)是， 采用選相合閘開關(guān)把最大峰值電流輪流地加在每極上 依次考核。二、熱效應(yīng)的概念電網(wǎng)發(fā)生短路的一種嚴(yán)重故障， 要求保護(hù)電器必須迅速動(dòng)作， 在幾秒鐘或更 短的時(shí)間內(nèi)切除故障。 因此，這就要求主電路上的電路能承受短時(shí)間內(nèi)的短路電 流發(fā)熱的考驗(yàn)。即電器能承受故障電流所形成的熱效應(yīng)作用而不致被破壞。電器的導(dǎo)體被短路電流加熱的特征是： 電流的數(shù)值很大而持續(xù)時(shí)間很短。 在 這很短的時(shí)間內(nèi)，由短路電流所產(chǎn)生的熱量幾乎全部用來升高導(dǎo)體自身的溫度， 而來不及向周圍散熱。因此，電路溫度上升很快。如果由于線路發(fā)生短路，電流 突然猛增至電器額定電流的幾十倍甚至上百倍時(shí)，就會(huì)在電器中產(chǎn)生強(qiáng)烈的發(fā) 熱。當(dāng)溫升超過一

13、定的限度時(shí)， 電器的導(dǎo)電零件和觸頭等就必然發(fā)生熔焊、 變形 或機(jī)械輕度降低； 絕緣材料也必然迅速老化， 絕緣性能下降； 甚至燒毀整臺(tái)產(chǎn)品， 進(jìn)而擴(kuò)大短路事故。如果電器通電后， 其全部發(fā)熱均為電器吸收， 并使其溫度升高 （散熱為零）， 則熱平衡關(guān)系變?yōu)镻d t cmd（7-8）KadR I2t（7-9）cm式中 發(fā)熱體的溫升；Kad 附加損耗系數(shù)；R 發(fā)熱體電阻；C 發(fā)熱體比熱容；m 發(fā)熱體質(zhì)量。由式（ 7-9）可知，電器在絕熱情況下，溫升 與I2t 成正比。因此，除第一 個(gè)周期峰值電流外，穩(wěn)態(tài)電流 I 和通電持續(xù)時(shí)間 t 也是考核短時(shí)耐受電流能力的 兩個(gè)主要 參數(shù)指標(biāo)。前者稱為短時(shí)耐受電流，對(duì)

14、交流來說是周期分量有效值； 對(duì)直流來說是穩(wěn)態(tài)電流值。第二節(jié) 額定短時(shí)耐受電流的承載能力試驗(yàn)額定短時(shí)耐受電流的承載能力試驗(yàn)是考核電器在實(shí)際運(yùn)行中當(dāng)電路發(fā)生短 時(shí)短路故障時(shí)是否能耐受此電流的一種模擬試驗(yàn)。 由于在試驗(yàn)過程中電器只承載 試驗(yàn)電流， 而不接通也不分?jǐn)啻嗽囼?yàn)電流， 因此，它與前述的短路接通和分段能 力試驗(yàn)及溫升試驗(yàn)既有相同點(diǎn)又有不同點(diǎn)。 相同點(diǎn)是短路故障電流較大， 因而對(duì) 試驗(yàn)設(shè)備和線路的要求基本相同； 不同點(diǎn)是時(shí)間很短， 不油被試電器分?jǐn)嘣囼?yàn)電 路，而是人為切斷電源。表征電器承載短路電流能力的參數(shù)是額定短路耐受電流 Icw ，電器的額定短 時(shí)耐受電流是在有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件下電器

15、能夠無損地承載的短時(shí)耐 受電流值。該值由制造廠規(guī)定?，F(xiàn)以低壓斷路器產(chǎn)品為例介紹額定短時(shí)耐受電流的承載能力試驗(yàn)方法。 一、試驗(yàn)條件進(jìn)行額定短時(shí)耐受電流的承載能力試驗(yàn)時(shí)， 被試電器和試驗(yàn)電路等應(yīng)滿足如 下要求。1、被試電器（1）試驗(yàn)應(yīng)該在完好的電器上進(jìn)行。（2）被試電器應(yīng)按正常使用情況 接線并完整安裝在其固有支架或等效的 支架上。（3）施加到電器接線端子螺釘上的擰緊力矩應(yīng)按制造廠的規(guī)定。（4）具有整體外殼（構(gòu)成裝置一部分的外殼）的電器應(yīng)完整地安裝在外殼 中，正常工作時(shí)通常關(guān)閉的孔，在試驗(yàn)時(shí)應(yīng)關(guān)閉。（5）預(yù)期使用在單獨(dú)外殼（僅為容納一臺(tái)電器而設(shè)計(jì)和確定尺寸的外殼） 中的電器，應(yīng)在制造廠規(guī)定的最小外殼

16、中進(jìn)行試驗(yàn)。（6）電器應(yīng)在自由空氣中進(jìn)行試驗(yàn)。（7）電器在試驗(yàn)前可以空載操作幾次。 低壓斷路器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的附加要求如下。（1）除非有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定， 試驗(yàn)實(shí)在給定殼架等級(jí)最大額定電流的斷路 器上進(jìn)行，而且被認(rèn)為是包括了該殼架等級(jí)的所有額定電流。（2）試驗(yàn)時(shí)， 應(yīng)使斷路器盡可能模擬運(yùn)行情況進(jìn)行操作。 裝設(shè)有關(guān)動(dòng)力操 作的斷路器，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用控制能源 （電壓或氣壓） 在其額定值的 85%下進(jìn)行閉 合。裝設(shè)無關(guān)動(dòng)作操作的斷路器， 試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用儲(chǔ)能到制造廠規(guī)定的最大值的操 動(dòng)機(jī)構(gòu)來完成閉合。 假設(shè)儲(chǔ)能操作的斷路器， 試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用以輔助電源額定電壓 的 85%儲(chǔ)能的操作裝置進(jìn)行閉合。（3）試驗(yàn)時(shí)，斷

17、路器應(yīng)處于閉合位置。如果斷路器具有過電流脫扣器，包 括瞬時(shí)超越脫扣器 （如果有的話），則在試驗(yàn)過程中很 有可能動(dòng)作， 這是不允許 的。為此，應(yīng)采取措施阻止脫扣器動(dòng)作或使其動(dòng)作失效。2、試驗(yàn)電路（1）試驗(yàn)電路由電源、負(fù)載電阻器、負(fù)載電抗器和被試電器組成。（2）電源應(yīng)有足夠的容量，以保證制造廠規(guī)定的電器特性能夠得以驗(yàn)證。（3）交流電源可以是沖擊發(fā)電機(jī)或電源變壓器， 電源空載電壓波形基本上 為正弦，其波線失真不大于 5%。（4）直流電源可以是發(fā)電機(jī)、 蓄電池或三相橋式整流電源， 電源空載電壓 的波紋系數(shù)應(yīng)不大于 5%。（5）試驗(yàn)負(fù)載應(yīng)由電阻器串聯(lián)空心電抗器組成， 電阻器和電抗器應(yīng)能調(diào)整 到滿足規(guī)定的

18、試驗(yàn)條件。 電抗值應(yīng)由各個(gè)電抗器串聯(lián)耦合得到。 只有并聯(lián)的電抗 器具有實(shí)際上相同的時(shí)間常數(shù)的條件下，才允許電抗器并聯(lián)連接。二、試驗(yàn)依據(jù)斷路器的額定短時(shí)耐受電流 I cw 是制造廠按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件下對(duì)斷路器 確定的短時(shí)耐受電流值。額定短時(shí)耐受電流應(yīng)不小于表 7-1 所示的相應(yīng)值。與額定短時(shí)耐受電流相應(yīng)的短延時(shí)應(yīng)不小于 0.05s，其優(yōu)選值為 0.05、 0.1、 0.25、0.5、1s。斷路器應(yīng)處于閉合位置進(jìn)行試驗(yàn)， 預(yù)期電流等于額定短時(shí)耐受電流， 并在相 應(yīng)的工作電壓和規(guī)定的一般條件下進(jìn)行試驗(yàn)。若試驗(yàn)站用額定工作電壓進(jìn)行試驗(yàn)有困難的話， 則可在任何合適的較低電壓 下進(jìn)行試驗(yàn)，在此情況下實(shí)際

19、試驗(yàn)電流等于額定短時(shí)耐受電流。1、交流情況下試驗(yàn)應(yīng)在斷路器的額定頻率下進(jìn)行，頻率的允差為25% ，功率因素根據(jù)表6-9 所對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)電流，即額定短時(shí)耐受電流確定。試驗(yàn)整定電流值是所有相交電流分量有效值的平均值，平均值應(yīng)等于額定 值，整定電流的允差為 5% 。每相電流的允差應(yīng)是額定值的 5% 。當(dāng)試驗(yàn)在額 定工作電壓下進(jìn)行時(shí)候 =，整定電流是預(yù)期電流。當(dāng)試驗(yàn)在任何較低的電壓下進(jìn) 行時(shí)，整定電流是實(shí)際試驗(yàn)電流。通電時(shí)間應(yīng)達(dá)到規(guī)定時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)交流分量的有效值應(yīng)保持恒定。試驗(yàn)整定電流在第一個(gè)周波中的最大峰值應(yīng)不小于 n 倍額定短時(shí)耐受電流， 對(duì)應(yīng)于該電流值的 n 值按表 6-9 選擇。如果實(shí)驗(yàn)站的

20、特性不能滿足上述要求時(shí)， 允許作一下適當(dāng)變更， 但應(yīng)滿足如 下要求。1) 保證 I 2t 不小于規(guī)定值t s 220sis2dt I 2td(7-10)式中 ts 試驗(yàn)的通電時(shí)間；i s 交流分量不是恒定或有效值不等于額定短時(shí)耐受電流 Icw 時(shí)的試驗(yàn) 整定電流；td 規(guī)定的通電時(shí)間；I 交流分量恒定且其有效值等于額定耐受電流I cw 時(shí)的試驗(yàn)整定電流。2) 保證最大峰值電流不小于規(guī)定值。 如果實(shí)驗(yàn)站的短路電流的衰減使其在 通電起始沒有過高的電流而不能得到規(guī)定時(shí)間的額定短時(shí)耐受電流， 則試驗(yàn)時(shí)電 流有效值允許下降至地獄規(guī)定值， 而通電時(shí)間適當(dāng)增加， 但最大峰值電流應(yīng)不小 于規(guī)定值。如果為了得到

21、規(guī)定的電流峰值， 而電流的有效值必須增加至規(guī)定值以上， 則 試時(shí)應(yīng)相應(yīng)減少。2、直流情況下短路應(yīng)施加規(guī)定的電流值， 承載規(guī)定的時(shí)間， 從整定電流記錄波形中確定其 平均值應(yīng)至少等于額定短時(shí)耐受電流。如果試驗(yàn)站的特性在通電起始沒有過高的電流而不能得到規(guī)定時(shí)間的額定 短時(shí)耐受電流， 則試驗(yàn)時(shí)電流允許下降至低于規(guī)定值， 而通電時(shí)間適當(dāng)增加， 但 最大電流值應(yīng)不小于規(guī)定值。如果實(shí)驗(yàn)站不能進(jìn)行上述直流試驗(yàn)， 則在制造廠和用戶的同意下， 某些斷路器可以應(yīng)用交流代替直流試驗(yàn)。 但應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施， 例如防止試驗(yàn)電流的 峰值超過規(guī)定電流的允許范圍。圖 7-7 單極電器的單相交流或直流試驗(yàn)電路圖G-電源； Q

22、P-保護(hù)開關(guān)； PV-電壓測(cè)量器； R-可調(diào)電阻器； L- 可調(diào)電抗器； SV1、SV2- 電壓傳感器； Q-合閘開關(guān)； QF-被試電器（保護(hù)連接電纜） ；W-整定用臨時(shí)連接線； SA-電流 傳感器； E 接地點(diǎn)（負(fù)載側(cè)或電源側(cè)僅一點(diǎn)接地）三、試驗(yàn)電路 額定短時(shí)耐受電流的承載能力試驗(yàn)主電路與短路接通和分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)主電 路類同，在電源端保護(hù)開關(guān)。（1）單機(jī)電器的單相交流或直流試驗(yàn)電路如圖 7-7 所示。（2）雙極電器的單相交流或直流試驗(yàn)電路如圖 7-8 所示。（3）三極電器的三相交流試驗(yàn)電路如圖 7-9 所示。 額定短時(shí)耐受電流的承載能力試驗(yàn)是模擬電路發(fā)生短時(shí)故障的條件，它是因此在在被試電器出線

23、端處于短接的情況下驗(yàn)證電器承受短路電流作用的能力 試驗(yàn)電路圖 7-7圖 7-9中，負(fù)載電阻器 R和負(fù)載電抗器 L 應(yīng)鏈接在電源 G和被 試電器 QF 之間，被試電器后面不接負(fù)載阻抗。試驗(yàn)電路應(yīng)有一點(diǎn)接地也允許一點(diǎn)接地， 接地點(diǎn)可以是短路連接點(diǎn)、 電源中 性點(diǎn)或任何其他合適點(diǎn)。試驗(yàn)電壓可用電壓表 PV 接在試驗(yàn)電路的電源端直接測(cè)量， 在電壓超過 1kV 時(shí)，可通過電壓傳感器 SV 用光線示波器來測(cè)量其波形。并聯(lián)于被試觸頭兩端的電壓傳感器 SV，用于測(cè)量和記錄試品觸頭的電壓波 形，以判定試品觸頭是否被電動(dòng)力斥開過， 因?yàn)橛|頭如果被電動(dòng)力所斥開， 就必 然會(huì)有電弧電壓波形出現(xiàn)。試驗(yàn)整定電流可以通過電

24、流傳感器 SA 用光線示波器來測(cè)量和記錄。圖 7-8 雙極電器的單相交流或直流試驗(yàn)電器圖G-電源； QP-保護(hù)開關(guān)； PV-電壓測(cè)量器； R-可調(diào)電阻器； L-可調(diào)電抗器； SV1SV3- 電 壓傳感器； Q-合閘開關(guān)； QF-被試電器 （保護(hù)連接電纜） ；W-整定用臨時(shí)連接線； SA1 、SA2- 電流傳感器； E 接地點(diǎn)（負(fù)載側(cè)或電源側(cè)僅一點(diǎn)接地）圖 7-9 三極電器的三相交流試驗(yàn)電路圖G-電源； QP-保護(hù)開關(guān)； PV-電壓測(cè)量器； R-可調(diào)電阻器； L-可調(diào)電抗器； SV1SV6- 電 壓傳感器； Q- 合閘開關(guān)； QF-被試電器（保護(hù)連接電纜） ；W-整定用臨時(shí)連接線； SA1SA3

25、- 電流傳感器； E 接地點(diǎn)（負(fù)載側(cè)或電源側(cè)僅一點(diǎn)接地）四、試驗(yàn)方法1、試驗(yàn)參數(shù)的調(diào)整調(diào)整試驗(yàn)電路時(shí)， 用阻抗值可以忽略的臨時(shí)連接線 W 代替被試電器 QF，連 接線 W 應(yīng)盡可能地靠近用來連接被試電器的端子。（1）對(duì)于單相交流。調(diào)整可調(diào)電阻器 R 和可調(diào)電抗器 L，通過拍攝預(yù)期電 流波形使試驗(yàn)電流達(dá)到規(guī)定值的要求。 為了滿足短時(shí)耐受電流能力試驗(yàn)對(duì)通電后 第一個(gè)周波的最大峰值電流的要求，對(duì)于單相試驗(yàn)，一般都采用選相合閘裝置。試驗(yàn)時(shí)首先測(cè)定試驗(yàn)電路的功率因數(shù)， 然后根據(jù)表 6-5 給出的功率因數(shù)與沖 擊系數(shù)關(guān)系， 確定滿足電流峰值要求的電流周期分量有效值， 并根據(jù)調(diào)整電路參如果選擇的電流周期分量

26、有效值大于或小于要求值， 則可以適當(dāng)?shù)販p少或增 加通電時(shí)間，使相應(yīng)的 I2t 值等于要求值。（2）對(duì)于三相交流。三極電器進(jìn)行三相交流短路耐受電流能力試驗(yàn)時(shí)，從 圖 7-9 中可知，三相電路中各相的阻抗是相同的，因此通電時(shí)各相電流的周期分 量也將是相同的， 但各相電流的第一個(gè)周波峰值電流并不相同， 這是因?yàn)槿嘟?流電流各相電流的相位互差 120 的緣故。如果選相合閘裝置使其中某一相的第一 個(gè)周波峰值電流為最大并等于要求值， 則其他兩相的第一個(gè)周波峰值電流都將小 于要求值， 這是三相試驗(yàn)與單相試驗(yàn)的不同點(diǎn)之一。 因此如果不要求指定某一相 在某一合閘相角下合閘， 則三極斷路器的短時(shí)耐受電流能力試驗(yàn)也可以不必采用 選相合閘裝置， 即改用一般合閘開關(guān)合閘。 因?yàn)槿嘣囼?yàn)時(shí)不論電壓合閘相角如 何，總是有一相的第一周波峰值電流達(dá)到最大值或接近于最大值。