一、低壓成套裝置的熱穩定和動穩定

按照GB7251/IEC61439低壓成套開關裝置和控制裝置標準第2部分：成套電力開關和控制裝置和第6部分： 母線幹線系統設計、製造的低壓開關櫃和母線槽，在正常執行情況下，載流導體、內裝元器件及殼體的溫升值不能超過相關標準；在非正常情況下（如短路），載流導體及其支撐件需要承受短路電流所產生的熱效應和電動力效應而不損壞，所以，在低壓開關櫃和母線槽樣本中，成套裝置製造廠商一般會提供兩個重要引數：

1。額定短時耐受電流I_cw：在規定條件下用電流和時間定義的能夠耐受的短路電流有效值；

2。額定峰值耐受電流I_pk：在規定條件下能夠耐受的短路電流峰值；

二者經常會配對出現，而且需要滿足GB7251。1-2013低壓成套開關裝置和控制裝置 第1部分：總則 中表7所示的關係（n=I_pk⁄I_cw ）：

圖1和圖2所示分別為施耐德Blokset低壓開關櫃和I-LINE V母線槽的電氣引數，圖中可以看到額定短時耐受電流I_cw和額定峰值耐受電流I_pk有不同等級，比值符合n係數。

額定短時耐受電流I_cw和額定峰值耐受電流I_pk引數是透過型式試驗的方式獲得，即在試驗站提前模擬低壓開關櫃和母線槽在實際應用中遭遇短路電流時是否能夠承受短路電流的熱效應和電動力效應，I_cw和I_pk引數決定了母排的材料、規格、數量、母排間距以及絕緣母線夾的材料、強度和佈局，在設計、試驗定型之後就成了低壓開關和母線槽固有的特性。

低壓開關櫃和母線槽的熱穩定是指裝置在一定時間內耐受短路電流“熱效應”而不損壞的能力，通常用I_cw^2 t_cw表示。以圖1 Blokset低壓開關櫃為例，水平母線最小的短時耐受電流I_CW為30kA，短時耐受時間t_cw為1s，則該水平母線的熱穩定值：

根據下面公式，可以計算出在1秒內能耐受30kA短路電流的銅母線的最小截面為172mm2，例如選擇40*5的銅母線就可以滿足30kA/1s情況下的熱穩定要求。

低壓開關櫃和母線槽的動穩定是指裝置承受短路電流“電動力效應”而不損壞的能力。對於平行佈置的三相水平母線，當試驗電流透過時，中間相所處的情況最為嚴重，最大作用力F_ks為：

在前面已經提到，低壓開關櫃和母線槽會在試驗站進行額定短時耐受電流I_cw和額定峰值耐受電流I_pk試驗以驗證產品效能達到設計要求，提前模擬三相短路故障時母排的耐受能力，試驗裝置輸出的三相短路峰值電流i_p3要等於低壓開關櫃和母線槽樣本宣稱的額定峰值耐受電流I_pk，母排只有經受住了短路峰值電流i_p3產生的電動力，才能判定試驗透過。

我們以施耐德公司iPM低壓開關櫃的資料來計算當三相主母排規格為50×10銅排，短時耐受電流為40kA時主母排上電動力有多大。

三相銅排的相間距D查表為75mm，即0。075m；

額定峰值耐受電流I_pk=n×I_cw=2。1×40kA=84kA；

這表明當有效值為40kA（峰值電流為84kA）的試驗電流流過規格50×10、長度1米、相間距為75mm的銅排時，產生的作用力為16kN，相當於1。6噸的重物掛在母排上。但是我們還看到該櫃體的寬度為800mm，櫃寬方向母排上均勻佈置3個絕緣母線夾，等於將800mm長的主母排均分，這樣0。4米銅排上的電動力為：0。4×F_k3=0。4×15462=6184N。

對低壓開關櫃和母線槽熱穩定和動穩定總結如下：1.低壓開關櫃和母線槽額定短時耐受電流I_cw和額定峰值耐受電流I_pk是其固有特性，由製造商透過型式試驗確定；2.低壓開關櫃和母線槽的熱穩定值等於I_cw^2×t_cw，t_cw為短時耐受時間；3.低壓開關櫃和母線槽的動穩定是其承受額定峰值耐受電流I_pk所產生的電動力F_ks的能力，電動力F_ks的大小與I_pk^2成正比，與導體相間距成反比。