功率因数和合闸相角对小型断路器短路试验的影响

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.06.010

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (6): 58-62.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.06.010

功率因数和合闸相角对小型断路器短路试验的影响

黄彬, 张宇星, 刘诚

上海电器科学研究所(集团)有限公司, 上海 200063

收稿日期:2021-01-14 出版日期:2021-06-30 发布日期:2021-10-13
作者简介:黄彬(1990—),男,工程师,主要从事低压电器产品及系统的检测及检测技术研究工作。|张宇星(1987—),男,工程师,主要从事低压电器产品及系统的检测及检测技术研究工作。|刘诚(1988—),男,工程师,主要从事低压电器产品及系统的检测及检测技术研究工作。

Influence of Power Factor and Closing Angle on Short Circuit Test of Miniature Circuit Breaker

HUANG Bin, ZHANG Yuxing, LIU Cheng

Shanghai Electrical Apparatus Research Institute(Group) Co.,Ltd.,Shanghai 200063,China

Received:2021-01-14 Online:2021-06-30 Published:2021-10-13

摘要/Abstract

摘要：

短路试验是小型断路器的一项常规型式试验。GB/T 10963.1—2005中详细规定了短路试验对于试验参数(试验电压、试验电流、功率因数、合闸相角等)的相关要求,但没有明确功率因数和合闸相角对于短路试验的影响,给测试人员带来一定困扰。以短路电流数学表达式为切入点,结合常见的短路试验案例,从理论和试验两个方面明确了功率因数和合闸相角对小型断路器短路试验的影响,对加深断路器短路试验的理解有一定帮助。

关键词: 小型断路器, 短路电流, 功率因数, 合闸相角

Abstract:

The short circuit test is a conventional type test for miniature circuit breakers.GB/T 10963.1—2005 specifies the relevant requirements of test parameters (test voltage,test current,power factor,closing phase angle,etc.) in detail.However,the influence of power factor and closing phase angle on short circuit test is not clear,which brings some troubles to testers.In this paper,the short circuit current mathematical expression is taken as a starting point,combined with the common short circuit test cases,from the theoretical analysis and test results analysis,the influence of power factor and closing phase angle on the miniature circuit breaker short-circuit test is analyzed,to deepen the understanding of circuit breaker short-circuit test.

Key words: miniature circuit breaker(MCB), short circuit current, power factor, closing phase angle

中图分类号:

TM561

黄彬, 张宇星, 刘诚. 功率因数和合闸相角对小型断路器短路试验的影响[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(6): 58-62.

HUANG Bin, ZHANG Yuxing, LIU Cheng. Influence of Power Factor and Closing Angle on Short Circuit Test of Miniature Circuit Breaker[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(6): 58-62.

图/表 17

图1

图2

表1

图3

图4

图5

图6

表2

表3

图7

图8

图9

图10

图11

图12

表4

表5

试验电流/A	对应功率因数
≤1 500	0.93~0.98
1 500~3 000	0.85~0.90
3 000~4 500	0.75~0.80
4 500~6 000	0.65~0.70
6 000~10 000	0.45~0.50
10 000~25 000	0.20~0.25

参数	不同功率因数时数值
参数	0.30	0.50	0.75
分断电流峰值I_p/kA	5.06	4.60	4.04
焦耳能量积分I²t/(kA²·s)	54.6	46.9	39.4
总分断时间T_mb/ms	6.49	5.84	2.75
燃弧时间T_arc/ms	5.00	4.34	1.25

合闸相角/(°)	电流峰值/kA	合闸相角/(°)	电流峰值/kA
0	3.51	60	2.67
15	3.36	75	2.42
30	3.15	90	2.23
45	2.81

合闸相角/(°)	电流峰值/kA	分断能量/(kA²·s)
0	3.10	21.4
15	3.28	23.6
30	3.52	26.1
45	3.69	45.4
60	3.81	47.3
75	3.67	28.5

合闸相角 /(°)	电流/A
合闸相角 /(°)	0.5ms	1.0ms	1.5ms	2.0ms	2.5ms	3.0ms	3.5ms
0	64	145	250	374	511	656	810
15	91	212	348	490	640	802	955
30	142	298	453	615	774	870	972
45	173	350	512	676	833	967	1090
60	185	368	539	689	832	951	1060
75	184	362	520	654	771	866	938
90	154	329	455	569	665	721	753

功率因数和合闸相角对小型断路器短路试验的影响

Influence of Power Factor and Closing Angle on Short Circuit Test of Miniature Circuit Breaker

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