[科普中国]-遮断电流

遮断容量通常用来表征开关元件在短路状态下的断路能力。高压电流在断开的过程中，即使断路器触头分开，但由于电弧的作用，使电路之中任然留有电流，此电流称为遮断电流。

概念高压断路器的遮断容量，与额定开断电流一样，是表征断路器开断能力的参数，在额定电压下，断路器能保证可靠开断的最大短路电流，就是额定开断电流，其单位用断路器触头分离瞬间短路电流周期分量有效值的千安数表示。断路器的额定开断电流与额定电压乘积的根号三倍，就是遮断容量。

由于高压电流在断开的过程中，产生电弧，即使断路器触头分开，但电路并未断开，必须消弧才能完全断开电路电流，因此把断路器完全断开电路电流称为遮断。

使用中要求断路器的遮断容量应大于安装处的最大短路容量。否则应选用更大容量的断路器或进行技术改造，降低安装处的短路容量。或对断路器进行增容改造。

管型避雷器的遮断电流为什么有两个数值在管型避雷器的铭牌上，除了标明使用电压等级以外，还标有遮断电流如0．5～4千安、2～10千安等。这个写法不是说明管型避雷器的遮断电流有两个数值，而是表明管型避雷器遮断电流的范围。其中较大的数值称为遮断电流的上限，较小的数值是遮断电流的下限，管型避雷器只有在这样的短路电流范围内，才能正常动作。由于管型避雷器的特点是依靠自吹灭弧原理工作的，所以其熄弧能力将由遮断电流的大小来决定，管型避雷器在额定遮断电流范围内能保证可靠熄弧。如果电力系统的短路电流很大，超过了遮断电流的上限，管内产生的气体很多，压力也大，有可能使管型避雷器的管子爆裂。反之，如果电力系统的短路电流很小，低于遮断电流的下限，那么所产生的气体较少，就有可能熄灭不了电弧，从而使管型避雷器因长时问通过短路电流而烧坏。所以，在确
定装设管型避雷器之前，一定要先对安装地点的短路电流进行验算，必须使管型避雷器的断流上限大于系统最大短路电流值，管型避雷器的断流下限，必须低于系统最小短路电流值。否则不但不能起到正确的保护作用，还会造成更大事故。1

各类稳定分析辅助决策的启动条件是什么各类稳定分析在发现系统中存在安全隐患时，应启动辅助决策分析，具体包括：

(1)静态安全分析。在基态或N-1情况下，发生母线电压越上限或下限、交流线电流越限、变压器功率越限。

(2)短路电流分析。短路电流值超过开关遮断电流。

(3)小干扰稳定分析。系统存在阻尼比小于3%的振荡模式。

(4)静态电压稳定分析。存在静态电压稳定储备系数小于8%的负荷母线。

(5)暂态稳定分析。存在引起暂态功角失稳的预想故障。2

真空熔断器真空熔断器是利用真空介质优异的熄弧性能和弧后高介质绝缘恢复强度拓展的一种“熔丝”。它最早由美国研制成功，其结构如图1所示。这是一种较简单的设计，电极基本与同期出现的真空断路器平板触头相似。两个电极之间固定一根金属丝作为熔丝，它的直径可根据额定电流大小选取。在熔丝熔断、电弧电流过零后，由于弧隙的真空介质极高的绝缘恢复强度和快速的恢复速度，电源电压不会将弧隙击穿，于是故障电流或短路电流自行熄灭。

真空熔断器这种早期的电极无磁场作用，使它的表面因弧根滞留不动而烧蚀。电流越大烧蚀越严重，由此导致电极表面严重烧蚀点的附近电场严重畸变，使弧隙的绝缘强度降低，一旦低于电源的恢复电压TRV即发生击穿，电路再度接通，熔断失败。因此这一早期结构的电极开断能力不大，图1所示的真空熔断器最大仅能熔断电流12kA(对称分量)。3

在20世纪80年代中期，随着真空断路器技术的不断进步，国外参照磁控触头的设计将真空熔断器的平板电极改为磁控结构，这样熔丝熔断后电弧在电极表面进行旋转运动或呈扩散状，大大减轻了电极的烧蚀程度，使更大的电流熔断后弧隙仍能保持较高的介质恢复强度，因而有效地提高了真空熔断器的开断能力。原则上，真空断路器的磁控触头结构形式均可用于真空熔断器的电极，其真空熔断器触头合金的材料为铜（如图2）。

国内对真空熔断器的产品设计、试验和理论研究等工作多年来一直是由王季梅教授大力倡导和引领开展的。概括真空熔断器的主要优点可有以下几项：

(1)高压限流熔断器(HRC)依靠石英砂高值弧压降的限流功能突然将电弧电流遮断，这一在峰值前后被遮断的电流瞬时值可能产生有危害的截流过电压。而在真空熔断器中，电弧电流被遮断的时刻是在其自然过零点的瞬间，没有截流现象因而不会产生截流过电压。

(2)由于真空熔断器的熄弧能力主要与磁控电极结构以及灭弧室真空度有关，它不像高压限流熔断器(HRC)那样，提高熔断电流的能力必须加粗熔管的直径和长度，以便充填更多的石英砂，所以真空熔断器的体积相对的小，这有利于制造小体积开关装置。

(3)真空熔断器遮断短路电流时不会像高压限流熔断器(HRC)那样可能发生熔管炸裂、电弧外喷的危险，因此真空熔断器可适用于有粉尘、可燃气体的场所。

(4)鉴于真空熔断器在伏一安特性的小电流区段曲线非常陡峭，可准确地与被保护电器的过载电流特性配合；而高压限流熔断器(HRC)在这一区段因电流小，它熔断后产生的压力也小，所以开断较困难，但可利用其在大电流的限流遮断作用和真空熔断器串联组合，则成为件能非常优良的一种全范围限流熔断器。3

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学