国际电工委员会IEC947 - 2和我国等效采用IEC的GB14048.2《低压开关设备和控制设备 低压断路器》标准规定的短路分断能力有两种;额定极限短路分断能力Icu和额定运行短路分断能力Ics。
1. Icu和Ics的定义
分别定义如下:Icu为按规定的试验程序所规定条件,不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力;Ics为按规定的试验程序所规定的条件,包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。
Icu的试验程序为o t co;Ics的试验程序为o t co t co。Ics比Icu的试验程序多了一次co。经过程序试验,能完全分断,熄灭电弧,并无超出规定的损伤,被认为Icu试验通过,而Ics的合格标准,除与Icu相同外,还要增加温升和5%寿命次数的接通、断开额定电压、额定电流的试验,Ics试验条件更苛严。
2. Icu和Ics的关系
Icu和Ics都是断路器的一项重要技术性能指标。从实际情况出发,根据线路保护的需要和断路器的不同结构,IEC947 - 2和GB14048.2确定的Ics有4个或3个值,分别是25%、50%、75%和100%Icu(对A类断路器,即塑料外壳式),或50%、75%和100%Icu(对B类断路器,即万能式或称框架式)。断路器制造厂确定其产品的Ics值,凡符合上面标准规定的Icu百分值都是有效的、合格的产品。
万能式断路器的绝大部分(不是所有规格)都是有过载长延时、短路短延时和短路瞬动的三段保护功能,能实现选择性保护。因此大多数主干线(包括变压器的出线端)都采用它作主(保护)开关,而塑壳式断路器一般不具备短路短延时功能(仅有过载长延时和短路瞬动的二段保护),不能作选择性保护,它们只能使用于支路。
由于使用(适用)的情况不同,IEC92《船舶电气》标准建议:具有三段保护的万能式断路器,偏重于它的Ics,而大量使用于分支线路的塑壳式断路器,应确保它有足够的Icu。笔者对此的理解是:主干线切除故障电流后更换新断路器要慎重,主干线停电时间较久要影响一大片用户的供电,所以发生短路故障时要求有2个co,并且还要求继续承载一段时间的额定电流;而使用于支路的仅有二段保护的断路器,在经过极限短路电流的分断和再次的接通分断后,已完成其使命,它不再承载额定电流,可以更换新的(更换时停电的区域仅限于支路,因此影响较小),而它的Ics就可小于极限短路电流。Ics在两类断路器上规定值也有所不同,塑壳式最小允许的Ics是25%Icu,而万能式的Ics最小是50%Icu。Ics = Icu的断路器是很少的,即使是万能式,也很少有Ics = 100%Icu [有一种采用旋转双分断(点)技术的塑壳式断路器,它的限流性能极好,短路分断能力的裕度很大,可以做到Ics = Icu,但价格很高]。我国的DW15型万能式断路器Ics =(60% ~ 75%)Icu,DW45智能型万能式断路器Ics =(62.5% ~ 65%)Icu,国际上ABB公司的F系列,施耐德公司的M系列Ics也不过达到70%左右的Icu。而塑壳式断路器,国内各种新型号的Ics大多数在(50% ~ 75%)Icu之间。有些厂商的广告或样本中称它的断路器Ics = Icu,如果不是限流型,则是有水分的。选用它,最可靠、最严肃的办法是向他们索取Ics = Icu的试验证书或型式试验报告。