断路器是否因视在功率或真功率而跳闸?

电器工程 断路器 视在功率 实权
2022-01-05 01:38:33

交流断路器的热保护和磁保护同时考虑了通过交流电流的时间和大小。

标准断路器是否因与视在 (kVA) 功率相关的电流或与真实 (kW) 功率相关的电流而跳闸?

我会理解它们作用于与有功功率 (kW) 相关的电流,并且无功功率 (kVAr) 的量应该以某种方式 (?) 影响跳闸曲线(例如微型电路中的 B、C 或 D断路器)还是没有影响,只是与视在功率相关的电流是由内部线圈有效感应的?

编辑1:

迄今为止:

  • 断路器应作用于 RMS 电流\$I_{RMS}\$,这是作用于热(功率耗散时间平均值,在双金属元件上)和磁(磁流时间平均值,磁化铁磁元件)动作的电流在断路器中(至少,那些描述的,其操作基于这些动作)。
  • 负载的功率因数对跳闸动作没有影响,因此 RMS 电流,如视在功率 (kVA),是关键因素,无论负载是电阻 (kW) 还是电容|电感 (kVAr)。

编辑2:

我在答案和评论中读到了一些困惑。

  • 请注意,CB 跳闸并不意味着故障。它们是完全不同的概念。跳闸可能是由连接到 CB 的负载的稳定增加引起的,根本不涉及任何电气故障。(操作受到影响,这将构成故障,但设计、操作或管理故障,而不是严格的电气故障,至少与经典故障相比,讨论超出了这个问题的范围......)。
  • 因此,跳闸并不意味着电源电压下降。从上面的混淆来看,这是一个错误。我们可以直截了当地思考这方面的反例(哪一个?)。
  • 视在功率、无功功率、真功率、阻抗是定义,问题使用它们。最后,断路器和配电盘用于控制电源。

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4个回答

热断路器和磁断路器跳闸电流,而不是电源。

在触点打开并开始产生电弧之前,他们对电路中的电压一无所知。


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图 1. 单相断路器。图片来源电气工程门户

请注意,在单相断路器中只有两个端子。当断路器闭合时,由于接触电阻非常低,两个电缆端子之间的电压差将非常小。结果,断路器不知道通过它汲取的电压或功率。

三相断路器通常是三个单独的断路器,它们之间有一个机械连接,因此如果一相出现过电流,它们都会关闭。通常,如果进行电压(或功率)测量,则相之间不会有交叉连接。


从下面的OP的自我回答中:

...因此,断路器实际上是跳闸到与总功率 (kVA) 相关的电流。

不,您假设在故障期间电压是恒定的。一般来说,在故障期间电压会下降/下降,这意味着它可能会在很宽的 kVA 范围内跳闸。断路器仅在电流下跳闸。如果有用,您可以计算断路器在标称线路电压下可以处理的最大 kVA,但这不是您要断言的。

断路器根本不会因电源而跳闸。他们按电流跳闸。没有“虚电流”之类的东西,因此断路器将感应到超限电流并跳闸,无论它是领先还是落后于电压。

请记住“想象”的力量到底是什么。没有这样的东西,它只是一个概念化,遵循方便的复杂数学模型,模拟真正发生的事情。虚功率实际上只是无功电路中领先于电流的电压或滞后于电流的电压与纯电阻电路中相互跟踪的电压和电流。

热断路器跳闸基于 RMS 电流。双金属片被电流加热,因此峰值(高波峰因数)的电流波形将导致更多的加热。没有关于功率的知识——无论是从电压还是从功率因数的角度来看——相同的 RMS 电流流入纯无功负载(零功率)将导致断路器跳闸,就像 RMS 电流流入电阻一样加载。无论连接到 60VDC 电源还是 600VAC 电源,断路器都会以相同的 RMS 电流跳闸。

磁脱扣通常旨在在短路的情况下快速打开,并且仅在电流下工作。

断路器不关心功率,有功功率或无功功率或其他功率。他们唯一关心的是电流。如果您使用一个额定电流为 10 安培、250 伏特的断路器并在 5 伏特下运行 20 安培,它的跳闸与您在 230 伏特下运行 20 安培或在 120 伏特下运行 20 安培完全一样,或者0伏时20安培!