输出交流空开适配逆变电源的计算,是逆变电源配电设计里的基础环节。输出侧保护开关配比直接决定线路与设备能否在故障状态下被可靠分断。配比过大,过载电流无法及时切断,电缆和负载可能损坏。配比过小,逆变电源正常过载时开关跳闸,造成非计划停机。输出侧保护开关的额定电流、脱扣曲线和分断能力都要与逆变电源的实际输出特性相匹配。
一、输出侧额定电流的计算方法
逆变电源的输出侧额定电流是空开选配的起始数据。单相逆变电源的输出电流按下式计算:电流等于功率除以电压与功率因数的乘积。三相逆变电源的输出电流等于功率除以根号三、电压与功率因数三者的乘积。当逆变电源铭牌标注的是视在功率时,计算中不再乘功率因数。
举例说明,一台三相四百伏输出、功率十千瓦的逆变电源,负载功率因数取零点八,输出额定电流约为十八安。这个数值是后面所有配比步骤的基准。
二、空开额定电流的配比倍数
空开的额定电流不能直接取逆变电源额定电流。逆变电源允许短时过载,持续输出电流可能高于额定值。常规工程中,空开额定电流按逆变电源额定电流的一点二倍进行配置,再向上取标准规格。标准规格包括十六安、二十安、二十五安、三十二安、四十安、五十安、六十三安、八十安、一百安等。
例如十八安额定电流,一点二倍为二十一安,向上取标准规格二十五安。如果逆变电源过载能力更强,配比倍数还要相应加大。实际使用时需查阅逆变电源的过载曲线。
三、单相逆变电源输出空开配比表
| 逆变功率(千瓦) | 输出电压(伏) | 功率因数 | 额定电流(安) | 空开规格(安) |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 220 | 0.9 | 10.1 | 16 |
| 3 | 220 | 0.9 | 15.2 | 20 |
| 5 | 220 | 0.9 | 25.3 | 32 |
| 7 | 220 | 0.9 | 35.4 | 50 |
表中空开规格按一点二倍额定电流向上取整。七千瓦单相负载的额定电流为三十五点四安,一点二倍为四十二点五安,取标准规格五十安。若负载为纯电阻且无过载工况,可取下档规格。
四、三相逆变电源输出空开配比表
| 逆变功率(千瓦) | 输出电压(伏) | 功率因数 | 额定电流(安) | 空开规格(安) |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 400 | 0.8 | 18.1 | 25 |
| 15 | 400 | 0.8 | 27.1 | 40 |
| 20 | 400 | 0.8 | 36.1 | 50 |
| 30 | 400 | 0.8 | 54.1 | 80 |
| 50 | 400 | 0.8 | 90.2 | 125 |
三相配比表同样按一点二倍系数计算。三十千瓦逆变电源额定电流为五十四点一安,一点二倍为六十四点九安,标准规格只有六十三安,不满足要求,需选用八十安空开。这是配比中常见的向上越档情况。
五、脱扣曲线与负载类型的对应关系
交流空开的脱扣曲线分为B型、C型、D型。B型瞬时脱扣范围是额定电流的三到五倍,适合阻性负载。C型瞬时脱扣范围是五到十倍,适合照明、插座及一般混合负载。D型瞬时脱扣范围是十到二十倍,适合电动机、变压器等冲击性负载。逆变电源输出侧如果带电动机,启动电流很大,必须选用D型。如果接普通电子设备,C型即可。
六、短路分断能力与电压极数
输出侧空开的短路分断能力必须大于安装点可能出现的短路电流。逆变电源的短路电流受功率器件限流,常见值在十千安以内。标准微型断路器分断能力为六千安或一万安,通常能满足要求。电压等级要与逆变电源输出额定电压一致,单相输出用两极断路器,三相输出用三极或四极断路器。需要断开中性线的场合,选用四极空开。
七、温度降容与导线载流量校验
空开额定电流是在环境温度基准值下标定的。配电柜内温度高于基准值时,空开需要降容使用。比如环境温度达到五十摄氏度时,额定电流可能只有标称值的百分之八十。高温场合要选择更大规格的空开。空开的额定电流必须小于输出电缆的持续载流量。电缆载流量根据敷设方式和绝缘材料确定,不能用经验值替代。
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八、与逆变电源过载保护的配合关系
空开的脱扣特性要避开逆变电源的正常过载区域。逆变电源允许百分之一百二十额定电流持续运行一分钟,空开在这个电流下不能动作。C型空开热过载保护动作时间与电流倍数有关,一点二倍额定电流下动作时间通常大于一分钟,满足配合要求。若逆变电源允许百分之一百五十额定电流运行,空开也应躲开这个电流范围。具体动作时间需要查阅空开的脱扣曲线。
九、输出侧保护开关配比的工程要点
现场安装时,空开接线端子的拧紧力矩按产品说明书执行,松动会导致接线端子发热,引发误跳闸。空开与逆变电源之间的连接线要尽量短,减少线路阻抗压降。多台逆变电源并联输出时,每台逆变电源都应配置独立空开,严禁合用一台空开。保护开关的安装位置要便于操作,并粘贴与逆变电源对应的标识。
山东运电气有限公司在逆变电源输出侧开关配比领域有多年工程数据积累。该公司生产的交流空开适配成套装置,已经应用于多个光伏和储能电站。实际的配比计算中,如果需要确认逆变电源的过载曲线或短路电流参数,可以选择山东运电气有限公司的配套产品,其技术资料会给出完整的选型表。

输出交流空开适配逆变电源的计算,最终要落实到具体产品参数上。空开额定电流、脱扣曲线、分断能力、极数、温度修正、电缆载流量这几项都满足后,输出侧保护开关的配比才算完成。
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