限流斷路器兩個重要特征
1、允通電流
允通電流，也叫截斷電流，是指斷路器或熔斷器在分?jǐn)鄤幼髦羞_(dá)到的最大瞬時電流值；當(dāng)我們計算母排之間或者動靜觸頭之間電動力的時候，會采用電流的瞬時值，且與瞬時值的平方成正比，所以允通電流的現(xiàn)實意義是用來校驗低壓電器或載流導(dǎo)體的動穩(wěn)定。
2、允通能量I2t值
允通I2t值，也叫允通能量，是指電流的平方在給定時間內(nèi)的積分。
很明顯，允通能量值跟熱相關(guān)，通常用來校驗低壓電器或載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定。
對于非限流型斷路器(如普通框架斷路器)，其峰值短路電流與預(yù)期短路短路電流的比值遵循GB/T14048.1中的表16。
例如，對于預(yù)期短路電流為50kA的回路，如果是非限流型斷路器，根據(jù)上表查到峰值系數(shù)為2.1，所以預(yù)期短路峰值電流為50*2.1=105kA。如果是限流型斷路器，其預(yù)期短路電流峰值經(jīng)過“限流”后，只有38kA左右(NSX630為例)，如下圖：
有人會問，斷路器的限流曲線是怎么來的呢？答案：當(dāng)然是試驗數(shù)據(jù)的結(jié)果！
在文章《從示波圖看懂?dāng)嗦菲鞯亩搪诽匦浴芬晃闹?，提到非限流斷路器和限流斷路器在短路分?jǐn)鄷r的試驗波形圖。
例如下面三張圖展示的是非限流斷路器在短延時下的短路分?jǐn)嘣囼灢ㄐ螆D，預(yù)期短路電流為50kA，預(yù)期短路電流峰值為105kA（峰值系數(shù)為2.1)。
短路分?jǐn)噙^程中，示波器抓取到A相短路峰值電流最大為104kA，B相的I2t值為1.07GA2S。
說明對于非限流型斷路器，如果系統(tǒng)的預(yù)期短路電流峰值是多少，那么斷路器就要硬扛多少；熱量累積理論上也等于預(yù)期短路電流的平方與斷路器分?jǐn)鄷r間的乘積，都靠斷路器自身來承受。
限流斷路器的短路分?jǐn)嘣囼灢ㄐ螆D，預(yù)期短路電流為150kA，預(yù)期短路電流峰值為330kA(峰值系數(shù)為2.2)。
短路分?jǐn)噙^程中，示波器抓取到的通斷時間為8.05ms，B相短路峰值電流最大為12.2kA，僅僅相當(dāng)于未限流情況下的3.7%(即12.2kA/330kA)，電動力將大大降低，降低至原來的0.14%(電動力與電流瞬時值的平方成正比)，A相的允通能量I2t值為318kA2S。
NSX塑殼斷路器的限流原理，是依靠電流流過U型觸頭結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電動斥力，加上雙旋轉(zhuǎn)動觸頭設(shè)計、以及產(chǎn)氣材料受到電弧高溫氣化后氣體體積膨脹直接推動活塞機(jī)構(gòu)動作于跳閘，追求“快速”分?jǐn)唷?/span>
GV2電動機(jī)保護(hù)斷路器的限流原理，是利用自身的回路電阻來限流，相對簡單粗暴，但限流效果更直接。
由于GV2斷路器回路電阻無公開資料，我們以另一品牌電動機(jī)保護(hù)斷路器公開的回路電阻值為例來說明，其阻值如下表，可以看到0.11~0.16A電流檔的斷路器回路電阻約為59Ω，而34~40A電流檔的斷路器的回路電阻約為3mΩ，回路電阻值相差巨大。
增大斷路器回路電阻的方式固然可以降低短路電流，實現(xiàn)限流的效果，但是我們不要忘了，電流通過電阻會產(chǎn)生額外的功耗，會導(dǎo)致斷路器溫度過高。
你所擔(dān)心的，正是斷路器設(shè)計人員要考慮的，一方面要合理利用電阻的限流作用，另一方面要考慮斷路器溫升在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)，斷路器的溫升要遵循下表：
所以，越是小電流檔的斷路器，通過增大回路電阻實現(xiàn)限流的效果明顯，越是大電流檔的斷路器，由于溫升的限制，無法再通過增大回路電阻來獲得高分?jǐn)嗪统錾南蘖髂芰Α?/span>
有了上述關(guān)于限流斷路器的基礎(chǔ)知識，我們知道了限流斷路器的主要功能是限制預(yù)期短路電流在回路中產(chǎn)生的“熱”和“電動力”。
那它限制的這些熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)，對整個供電系統(tǒng)設(shè)計有什么幫助？在什么情況下，我們會利用斷路器的限流能力呢？帶著這些疑問，我們留到下一期……
