为什么断路器容量以MVA为单位，现在以kA和kV为单位？

断路器额定值 - 断路器的分断能力、接通能力、电压和电流额定值、占空比和短时操作额定值

请不要杀了我，因为我们都听说过 500 或 1000 MVA 断路器的令人惊讶的 MVA 额定值。这些评级不会出现在最近的模型上，因为它是旧的逻辑，现在事情已经改变了。为了弄清楚基本概念并了解规则到底发生了什么，让我们看看下面的解释。它实际上是断路器的分断能力（不是分断电流），现在用 kA 表示，而不是以前的 MVA 表示。

在我们详细介绍之前，让我们先了解一下断路器的作用以及CB的不同类型的评级。

断路器是用于开关机制和保护系统的控制和保护装置：

• 在正常和故障条件下手动或自动接通和断开电路。
• 自动断开电路并关闭短路路径，并让过电流流过它。
• 在很短的时间内承载故障电流，同时其他串联断路器清除连接电路上发生的故障。

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根据上面提到的断路器的三个职责，断路器有以下六个等级：

• 分断能力
• 制造能力
• 断路器的占空比（额定操作顺序）
• 额定电压
• 短时间操作能力
• 正常电流额定值

分断能力（早期 MVA，现在 kA）

分断能力是断路器在额定恢复电压下打开其闭合触点而不损坏断路器可以承受或中断的最大故障或短路电流 (RMS)和连接的设备。

断路器的分断能力以有效值表示，因为在很短的时间内故障期间由于纹波和直流分量的存在而存在对称和不对称的因素。

考虑到断路器的额定开断电流和额定工作电压，断路器的分断能力较早以MVA为单位。可计算如下：

分断能力 =√3 x V x I x 10 ^-6 … MVA

或

分断能力 =√3 x 额定线电压 x 额定线电流 x 10 ^-6 …MVA

示例：

额定分断能力为100MVA，额定工作电压为11kV的断路器的分断电流或分断电流是多少。

解决办法：

断流 =100 x 10 ^-6 / ( √3 x 11kV) =52.48 kA

为什么分断能力用 kW 而不是 MVA 表示？

用MVA来表示断路器的额定值显然是不合逻辑的，因为在短路故障期间存在非常低的电压和最高的电流。当断路器断开触点以消除故障电流时，断路器触点上出现额定电压。简而言之，相同的额定量在故障电流期间不会连续出现。这就是为什么断路器的分断能力等级不能用MVA来表示的原因。

出于这些原因，制造商遵循最近和修订的国际标准，以在额定电压下以kA而不是MVA来表示断路器分断容量额定值。 断路器的分断能力额定值，以安培或 kA 为单位 其次是分断电流和瞬态恢复电压（TRV），因为它在短路故障期间可以是对称的也可以是不对称的。

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制造能力

断路器的合闸能力是断路器触头闭合后第一周期故障电流波中电流的峰值，包括短期纹波系数和直流分量。

请记住，断路器额定关合能力以kA表示，而不是RMS值（分断能力以RMS值表示）。这是因为在故障电流期间成功接通断路器触点的可能性，同时处理电磁力和电弧形成和灭弧而不损坏断路器和电路。

这些有害力与合闸时电流最大瞬时值的平方成正比。这就是为什么接通能力用峰值表示，而分断能力用有效值表示。

短路电流的值在第一相或在与断路器相连的一相中出现最大不对称的情况下最大。简单来说，关合电流等于不对称电流的最大值，即Breaker Making Capacity总是大于Breaker Breaking Capacity .

额定短路关合电流取为额定开断电流交流分量的2.5×有效值，理论上故障电流可以上升到其对称故障水平的两倍初始阶段。

断路器合闸容量计算如下。

将对称开断电流从RMS转换为峰值：

断路器合闸容量=对称分断电流×√2

将上面的表达式乘以1.8，包含最大不对称的倍增效果。即短路电流的影响，考虑到第一季度的电流略有下降。

断路器合闸容量 =√2 x 1.8 x 对称分断电流 =2.55 x 对称分断电流

断路器合闸容量 =  2.55 x 对称分断电流

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断路器占空比或额定操作顺序

表示断路器分合机构的机械负荷要求。

断路器的占空比或额定操作顺序可表示为：

O - t - CO - t' - CO

在哪里：

• O =断路器分闸操作
• t =0.3 秒，如果未指定，则第一次自动重新关闭任务
• t' =两次操作之间的时间（恢复初始状态并防止 CB 触点不当加热
• CO =打开操作后立即关闭操作，没有时间延迟

额定电压

断路器可以在不损坏的情况下动作的安全最大电压限值称为断路器额定电压。

断路器的额定电压值取决于断路器的绝缘厚度和绝缘材料。断路器额定电压与因空载或负载突然变化到较低值而引起的电压升高有关的最高系统电压。这样，它可以处理系统电压上升到最高额定容量。例如，在 40kV 系统的情况下，断路器应承受额定系统电压的 10%，其限值为 400kV 系统电压以上 5%。这边走。 6.6 kV线路上使用的断路器，其额定电压应为7.2 kV左右，以此类推，因为相应的系统电压最高

另一方面，400V AC 额定电压断路器不应在更高电压下操作，即 1000V 或更高，而 1000V AC 额定电压断路器可用于 400V系统电压。如果我们在额定电压水平下使用断路器，它将能够熄灭断路器触点中产生的电弧。如果我们在更高电压水平而不是额定电压上使用断路器，则瞬态恢复电压 (TVR) 与灭弧介质的介电强度相比。在这种情况下，电弧可能仍然存在，因为灭弧介质无法成功识别，从而导致断路器或断路器绝缘损坏。

一般情况下，断路器的额定电压高于电力系统中的母线和负载额定值。通常，与电压等级相关的断路器有两种类型，即低压断路器和高压断路器，具有以下特点。

• 低压断路器可用于 1kV AC 和 1.2kV DC，而高压等级高于低压断路器。
• 高压断路器用于高压系统的室内和室外控制，而低压断路器用于室内应用。
• 与高压断路器相比，低压断路器更复杂且操作更频繁，因为相间和相对地间隙较小。两种电压等级断路器的测试方法不同。

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除上述额定电压外，在考虑不同操作的断路器电压等级时，可能会考虑另外两个额定电压。

1. 冲击电压额定值
2. 工频耐压等级

断路器的冲击电压额定值 显示了处理由闪电或开关脉冲引起的瞬态脉冲的能力。断路器的脉冲或瞬态电压额定值的持续时间以微秒为单位。出于这个原因，它的绝缘触点设计为能够在很短的时间内或一段时间内承受瞬态峰值电压。

断路器工频耐压等级 显示了管理电压突然增加的能力，该电压比较高的系统电压非常高。这是由于负载突然变化或一次断开大部分负载。

由于工频产生的电压持续时间很短，一般为60秒，但断路器必须能够处理工频过电压。

下表显示了断路器的不同电压等级，即标称系统电压、最高系统电压、工频耐受电压和冲击电压等级。

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短时间操作能力

断路器的短时容量是断路器在保持闭合状态下承载故障电流的规定短时间。

为了减少断路器的意外操作，例如很短时间的故障电流或负载的突然变化或减少，如果出现以下情况，断路器不应跳闸并断开电路故障自动消失并处理电磁力和温升。如果超过以秒或毫秒为单位的指定时间，断路器将打开触点，以确保对负载和设备的连接部分提供最大可能的保护。

有不同的类，如B、C、D和1类、2类和3类，并使用相关曲线。 3 级是最好的，它允许最大 1.5L 焦耳/秒根据 IS 60898 进行测试。例如，油断路器的时间容量为 3 秒，在承载短路电流时不应超过精确的 3 秒。 额定短时电流容量应等于断路器的额定分断容量 .因此，在考虑断路器的时间容量额定值时，必须注意敏感器件。

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正常电流等级

断路器的正常额定电流是其在额定电压和频率下能够连续承载的电流的 RMS 值，而不会因运行期间的温度升高而发生变化。正常运行。

正常电流应为电路额定电流的125%。例如，如果负载电流为24A，则断路器额定值应如下所示。

=24A x 125%

=24A x 1.25

断路器电流大小 =30 A

另一种方式，断路器电流大小可以通过0.8的设备找到负载电流。即 25A 断路器可用于 20A 照明负载等。

负载电流 =断路器额定电流 x 0.8

负载电流 =25A x 0.8 =20A。