王象軍
(上海交通大學(xué),200030)
在正常的環(huán)境下,斷路器產(chǎn)品一般可按額定電流工作。但如果工作環(huán)境超過(guò)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度,如海拔高于2000m 的地方,或者環(huán)境溫度高于40 攝氏度等,斷路器繼續(xù)通以額定電流,就會(huì)造成產(chǎn)品的不正常工作,如誤跳閘,會(huì)影響正常的工作與生活,言重的甚至?xí)斐僧a(chǎn)品的損壞或者火災(zāi)等。此時(shí),一般來(lái)說(shuō),就需要降低斷路器使用的電流。這就稱為降容,該電流與額定電流的比值就是降容系數(shù)。
本文以微型斷路器產(chǎn)品為例,介紹幾種降容的類型和來(lái)源;并以環(huán)境溫度等降容類型為例,介紹降容系數(shù)的計(jì)算方法。
微型斷路器產(chǎn)品根據(jù)其所受影響類型分類,可分為以下5類:海拔高度,工作環(huán)境溫度,拼裝附件,安裝方式,其它。
海拔高度:海拔升高導(dǎo)致氣壓降低,空氣密度降低使散熱的對(duì)流作用減弱,溫升就會(huì)隨之升高。盡管海拔升高也會(huì)導(dǎo)致氣溫下降從而部分補(bǔ)償由海拔升高對(duì)斷路器工作的影響,但是該作用不足以抵消溫升的增加.此時(shí)需要考慮降容系數(shù)
工作環(huán)境溫度:由于斷路器運(yùn)用在不同的場(chǎng)合,有些場(chǎng)合的環(huán)境溫度超過(guò)斷路器正常設(shè)計(jì)的工作溫度,所以此時(shí)需要根據(jù)降容系數(shù)表進(jìn)行試驗(yàn)。
拼裝漏電脫扣器:有些漏電脫扣附件屬于選配產(chǎn)品,選裝以后需要根據(jù)降容系數(shù)表進(jìn)行降容使用。
安裝方式:斷路器一般安裝在配電箱機(jī)柜中,里面各種電氣產(chǎn)品眾多,造成整個(gè)配電
箱內(nèi)溫度高于正常設(shè)計(jì)的工作溫度,所以此時(shí)要考慮降容系數(shù),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或者配電箱參數(shù)進(jìn)行降容使用。
其它:如在腐蝕環(huán)境中的使用,交流產(chǎn)品在直流系統(tǒng)中的應(yīng)用,50Hz 產(chǎn)品在400Hz 系統(tǒng)中的應(yīng)用等。
不同類型的降容系數(shù)在各種品牌斷路器產(chǎn)品的產(chǎn)品目錄上都應(yīng)該有詳細(xì)的參數(shù)介紹,以便于顧客正確使用。如果某些類型的降容如果未被提及,一般可以認(rèn)為認(rèn)為已經(jīng)在設(shè)計(jì)中考慮到了該情況,或該情況不適用于該產(chǎn)品。
海拔上升會(huì)使得氣壓下降,介電強(qiáng)度變低以及空氣冷卻效果會(huì)降低,因此需要考慮降容使用。下表是某微型斷路器的海拔降容系數(shù)表:
由于斷路器運(yùn)用在不同的場(chǎng)合,有些場(chǎng)合的環(huán)境溫度超過(guò)斷路器正常設(shè)計(jì)的工作溫度,所以此時(shí)需要根據(jù)降容系數(shù)表進(jìn)行試驗(yàn)。下圖是某品牌產(chǎn)品的溫度降容系數(shù)表:
降容系數(shù)k 的算法如下:
忽略不同溫度下產(chǎn)品本身阻值的微小差異,通過(guò)數(shù)學(xué)變換,
如果條件允許,可將使用該降容系數(shù)進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)校正。
一般根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行電流降容系數(shù)的計(jì)算,舉例說(shuō)明:
即該20A 斷路器產(chǎn)品拼裝漏電脫扣器的降容系數(shù)為0.95
如果條件允許,可將使用該降容系數(shù)進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)校正。
除了上述幾種主要的降容類型,斷路器有時(shí)還需要考慮以下的降容情況:如腐蝕環(huán)境中的使用、交流產(chǎn)品在直流系統(tǒng)中的應(yīng)用、50Hz 產(chǎn)品在400Hz 系統(tǒng)中的應(yīng)用等。但是由于斷路器類產(chǎn)品也在不斷推陳出新,這些問(wèn)題有的已經(jīng)在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)考慮進(jìn)去,有的則是已經(jīng)有了專門針對(duì)的產(chǎn)品類型,因此在這里就不再一一介紹。
為了確保斷路器產(chǎn)品可以在一些相對(duì)惡劣的使用環(huán)境下,安全和功能上不出現(xiàn)異常,在使用前必須要了解清楚產(chǎn)品的降容特性。如果對(duì)此不了解或者不重視,很容易因?yàn)槭褂貌划?dāng),造成不必要的人員和財(cái)產(chǎn)損失。
章熙民等,傳熱學(xué),中國(guó)建筑工業(yè)出版社