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1、 摘 要 矿井提升机 是矿山重要设备,肩 负着矿石、材 料、人员运输 责任。传统的矿山机械 和电气控制 系统采用绕组转子串联电阻 调速,控制电 路复杂、效率低、能耗 大等缺点。所以提升 控制系统的研究 具有重要 的现实意义。 本文针对当 前矿井提升机 电控系统的现 状，在可编程序 控制器(PLC)和变频器的基 础上，研究并设 计了一套可靠性 高、控制性能良 好的矿井提升机控制 系统。分 析了PLC和变频 器的性能特点 并进行选型，论 文根据矿用提升机的 运行特性要求，对变 频器和PLC进行 选型，最终选定 西门子公司的S7-200 PLC 和ABB公司的ACS800 变频器。对系统的软、 硬件
2、进行设计，最后进行系 统集成和调 试,选用MCGS组 态软件 来完成矿井提 升机控制系统的上位监控。关键词 矿井提 升机 变频器 PLC MCGSABSTRACTMine hoist is the most important equipment in mines, is shouldering the ore, materials, personnel transportation liability. Traditional mine mechanical and electrical control system adopts winding rotor series resistanc
3、e speed control, poor control circuit is complex, high performance, high failure rate, power consumption, low efficiency of faults, so the mine hoist control system Research has practical significance.This article in view of the current status of mine mechanical and electrical control system, the pr
4、ogrammable controller (PLC) and frequency converter, on the basis of research and design a set of high reliability, good control performance of mine hoist control system. Analyzes the performance characteristics of PLC and frequency converter and selection, the paper according to the requirements of
5、 the mine hoist running characteristics, the selection of frequency converter and PLC, finally selected Siemens S7-200 PLC and ABB ACS800 inverter. The system hardware and software design, finally carries on the system integration and debugging, use the MCGS configuration software to complete the up
6、per monitoring of mine hoist control system.Key words Mine hoist Inverter PLC MCGS目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 引言11.2 国内外研究现状11.2.1国外提 升机的研究现状21.2.2国内提升机的研究现状31.3系统技术要求31.4提升机电气传动系统速度图41.5方案比较6第2章 矿井提升机及其电气控制系统72.1矿井提升机种类72.2矿井提升机主要组成部分及其作用72.3变频调速基本原理9第3章 提升机控制系统硬件设计103.1 变频器选择103.2 确定合理的经济速度103.3
7、提升机滚筒直径的确定123.4 提升机的最大静张力计算133.5 电动机功率的估算133.6 估算电动机转速143.7 加速度和减速度的确定153.8 设备选型173.8.1 断路器选择193.8.2 隔离开关选择203.8.3 熔断器选择203.8.4 输入电抗器设计213.8.5 接触器选择243.8.6 制动电阻选择253.8.7 PLC选型273.8.8 触摸屏选型283.8.9 深度指示器系统选择283.8.10 角编码器选择29第4章 提升机控制系统软件设计314.1 PLC软件设计314.1.1 主程序及注释324.1.2 故障子程序及注释404.1.3 逆变子程序及注释464.
8、2 MCGS触摸屏软件设计504.2.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能504.2.2 矿井提升机运行监控画面514.2.3 矿井提升机报警记录画面524.2.4 矿井提升机数据修改画面53结 论54致 谢55参考文献56附 录.57ContentsAbstract ( in Chinese )IAbstract ( in English )IIChapter 1 Introduction11.1 Introduction11.2 Research status at home and abroad11.2.1 The foreign research situation of the el
9、evator21.2.2 The research status of domestic elevator31.3 System technical requirements31.4 Speed electric drive system in figure41.5 Scheme comparison6Chapter 2 mine hoist and electrical control system72.1 Mine hoist type72.2 Mine hoist the main component and its effects72.3 Basic principle of freq
10、uency control of motor speed9Chapter 3 hoist control system hardware design103.1 Inverter choose103.2 To determine the reasonable economic speed103.3 Determine the diameter of the hoist drum123.4 Hoist the maximum static tension calculation133.5 Motor power estimation133.6 Estimate the motor speed14
11、3.7 The determination of acceleration and deceleration153.8 The original selection173.8.1 Circuit breaker selection193.8.2 Isolating switch choice203.8.3 Fuse choice203.8.4 Enter the reactor design213.8.5 Contactor selection243.8.6 The brake resistance selection253.8.7 The PLC type selection273.8.8
12、Touch screen selection283.8.9 Depth indicator system choice283.8.10 Angle encoder options29Chapter 4 Elevator control system software design314.1 The PLC software design314.1.1 The main program and comments314.1.2 Fault subroutine and annotations394.1.3 Inverter subroutine and comments454.2 The MCGS
13、 touch screen software design494.2.1 The main function of configuration software MCGS embedded version494.2.2 Mine hoist running monitoring picture504.2.3 Mine hoist alarm record514.2.4 Mine hoist data change52Conclusion.54Extend Thanks to55Reference56Appendix5759第1章 绪 论1.1 引言矿井提升机 的任务是提升或 下放矿物和 材料、
14、升降工作 人员和设备，它是煤矿生 产的关键设备 之一，是运输井上 和井下货物及人 员的枢纽。矿井提升系统 的组成主要包括 :提升容器、 滚筒、钢丝绳 、减速器、井架、拖动电机、电控 设备以及制 动装置等 几个部分。整个 煤矿的生产能 力和经济效益取决于提 升机的电控系统 是否安全可 靠，因为它 直接影响 到井下工作人员的生命安全。目前，发 达国家的矿井 提升机电控 技术己经全面 实现了全 数字控制，而国内绝 大多数矿井提升 机的电控系统还是采用 效率低下、安全隐 患多的继电器一 接触器控制技术， 严重影响着我 国矿山产业的健 康发展，所以需要对 矿井提升机 进行大规模技 术改造和更新。在设计矿
15、井 提 升机时，总是把安全性、 可靠性放 在首要位 置。就其本质而 言，提升机电 控系统的高可靠性 主要表现在两个方面:一是 电控装置本身质量好 ，故障率低；二是 电控系统出 现故障后应 能根据故障 性质及时进行保护，并能 对故障内容进 行记忆和显示，以便 能迅速排除。1.2 国内外研究现状由于矿井提 升机对电控系 统的安全性、可靠性和调 速性能的要 求很高，以至于它的技 术水平在一定程 度上可以代表这 个国家的传动技 术控制水平1，所以在提 升机电控系统中世界 各个国家都采用 了最新技术。 近三十年来，矿井提 升系统中电 气控制和机 械制造部分在国 内外都有了很好 的发展，并且两者的发 展相
16、互促 进和提高。1.2.1国外提 升机的研究现状从70年代 开始，随着国外计算 机技术的发展，他们在 矿井提 升机的控制系统中也采 用了计算机控制技术。目前，国 外提升机的拖动系 统己经产生了新的变 革，达到了相当成 熟的阶段，主要体现在。1.计算 机控制由于计算 机运行速度快，处理 功能强且具 有自诊断功能，因 而可以很容易的实现 提升过程的 显示和监测，模拟控制 却无法实现。因 此，在交流变频装置 中，计算机控 制在矿井提 升机的提升 过程中得到 了广泛的应用。目前，ABB , SIEMENS等公司 用计算机实现 的变频控制4，成功 地把对系统的监测 、控制及模糊 控制等综合在计 算机公共
17、控 制总线上，从而 可以用计算机实现 对速度及多 个变量的调节。2.提升行 程控制提升机行 程是提升容器加 速、等速、减速运 行后在预定地 点准确停车的过程，从本 质来讲，是 一个位置控制过程，因此 其控制精度 要求很高，目前的控 制误差可 以达到2cm。而采用计算 机控制提升机 行程，可以实现无爬行段 提升，而且通过 采集各路传感 器信号，如天轮、滚筒等计 算出提升容器准确位置 再分别加以 监测、处理和控 制，大大提高了提升机运行的可靠性和安全性。3.提升过程监测由于安全可靠性在提升机控制系统中非常重要，所以提升过程监测和安全回路在提升控制中也很重要。目前，主要利用计算机来完成提升过程的监测
18、:(1) 对提升过程中系统各个设备的工作状况和运行状态进行监测(如电压、电流、速度、温度等)。(2) 对提升系统中的各个传感信号进行监测(如编码器信号、减速点开关、终点开关等)。对这些参数进行监测的主要是目的是在系统故障发生时可以及时的发现并处理，从而避免发生更大的事故，同时在矿井提升机的监测系统中，还可以对监测的参数进行存储、打印并发送至上位机监控系统。4.安全回路安全回路是指在提升机出现故障时，可以及时的控制提升机立即进入安全保护状态。安全回路是对提升机控制系统保护的最后环节，非常重要。提升机出现故障主要有以下几种情况，对于不同情况，应采用不同的处理方法。(1) 电机温度过高时，应立即报警
19、显示。(2) 电机绕组过热时，提升机二次不能开车。(3) 提升机停车终点设备出现故障时，应立即进行动力制动。(4) 提升机过卷或超速时，应立即进行安全制动。目前国外提升机控制系统都采用两台计算机共同构成冗余安全回路，这样无论是提升机出现机械或者电气故障时，都能够施以准确的保护或制动。1.2.2国内提升机的研究现状目前，我国90%以上的矿井提升机都是采用单机容量在1000KW以下的交流异步机来拖动的。这种拖动系统的控制装置主要由继电器、接触器组成，通过串、切转子回路中的附加电阻来实现对电机的调速，它存在很多的缺点1.不能实现无极调速，调速性能不好且调速范围有限，速度控制较差。2.电机启动时电能损
20、耗严重且对电机冲击很大，工作效率低。3.电机低速运转时转速波动很大。而直流电动机的传动系统则大多数为发电机一发电机组的传动，电控则多为触点式继电器的逻辑控制系统，具有很多缺点:费用高、安全性差、不好维护等，晶闸管的直流供电系统也存在着线路复杂、维护困难等缺点。所以根据当前技术发展的趋势最符合我们的系统是交直交变频调速系统，它具有调速性能好、范围宽、控制精度高等优点23。1.3系统技术要求1.工作制度：即年工作日br，日工作小时数t，煤炭工业设计规范规定：br300天，t14h；2.井筒深度：Hs=354m；3.提升方式：箕斗，单绳摩擦式提升；4.矿井年产量(t/a)：An=500000t/a；
21、5.矿井电机电压等级：U=660v，P=400KW；6.提升种类:提物、提人、检修；7.提升机工作方式包括手动、半自动、检修、应急；8.提升机行程实时监测并有信息记录、故障报警；9.提升机监测控制静态精度应不大于0.1，动态精度应不大于5%，停车精度5cm，速度指示精度应为0.lm/s 。10.提升、下放按速度图运行，相关要求按煤矿安全规程标准执行。1.4提升机电气传动系统速度图提升机的过程是提升容器在井筒中周期往返运动，通常以提升容器的运动速度与时间的关系来表示其运动规律，称为速度图5，我们常用的提升系统的速度图，包括五个阶段，一般称为五阶段速度图。即:加速阶段、减速阶段、爬行阶段、制动阶段
22、。提升机电气传动系统速度给定如图1-1所示。图1-1提升机传动系统给定速度图、力图速度图表达了提升容器在一个提升循环内的运动规律，现简述如下:1.加速阶段t1当罐笼开井底或从井口开始下放时，以加速度al运行，直到到达最大提升速度Vm。2.等速运行阶段t2罐笼在此阶段以最大提升速度Vm运行，直至罐笼快要到达井口开始减速为止。3.减速阶段t3罐笼将要接近井口或井底时，开始以减速度 a3运行，实现减速。4.爬行阶段t4罐笼将到达预定位置时，为了准确停车应以v4爬行。5.停车休止阶段t5当罐笼运行至终点时，提升机施闸停车。要使提升机按给定速度图运行，电气传动系统应能根据负载的变化而自动的工作在电动或制
23、动状态。综合以上提升机的运行特点以及矿山生产固有的特点，提升机工艺对提升机电控系统的要求如下: 1.加(减)速度符合国家有关安全生产规程的规定。提升人员时，加速度a=0. 75m/s2，升降物料时，加速度a =1.2m/s2。另外不得超过提升机的减速器所允许的动力矩。 2.具有良好的调速性能。要求速度平稳，调速方便，调速范围大，能满足各种运行方式及提升阶段(如加速、减速、等速、爬行等)稳定运行的要求。 3.有较好的起动性能。提升机不同十其他机械，不可能待系统运转后再装加物料，因此，必须能重载启动，有较高的过载能力。 4.特性曲线要硬。要保证负载变化时，提升速度基本上不受影响，防止负载大小不同日
24、寸速降过大，影响系统正常工作(当然，当负载超过一定的限度时，还要求系统能有效的自我保护。迅速安全制动停车，即所谓要具备挖土机机械特性)。1.5方案比较方案一、提升机的传动系统采用机械软起动传动装置，即鼠笼电动机+调速型液力耦合器的启动装置。调速型液力耦合器它安装在电动机与减速器之间，在起动过程中，用导流管控制耦合器的充液量，使输送机在较小的转矩下稳步地加速，逐渐达到全速。调速型液力耦合器依靠产生一定的滑差来达到调节功率平衡的目的，调速范围为20%95%。这种系统的动负荷小，结构简单，价格低，缺点是，一在正常运行时一般有3%的功率消耗或者更大，二是高压产品的价格太高，是液阻的510倍，三是晶闸管
25、引起的高次谐波较严重，四是对于绕线转子异步机无所作为,五是对于重载启动可能会出现无法启动现象。方案二、采用适合工业控制的PLC作为控制单元和具有先进矢量控制技术的变频器装置相结合的方式。可编程控制器(PLC)是目前工业控制最理想的机型。而在PLC电控系统的基础上配合变频调速装置，运用先进的矢量控制技术，不但适合提升机运行工艺的要求，还将解决整套提升机系统的电力拖动方面的一系列问题。变频装置对提升机运行速度曲线、转矩大小的要求都由变频器来完成，简化了控制操作流程，提高了控制精度。传统控制系统使提升机运行的可靠性和安全性不能得到有效的保障。因此，需要研制更加安全可靠的控制系统。在提升机控制系统中应
26、用计算机控制技术和变频调速技术，对原有提升机控制系统进行升级换代。经过比较，最终选择方案二。第2章 矿井提升机及其电气控制系统2.1矿井提升机种类矿井提升设备的主要组成部分是:提升容器、提升钢丝绳、提升机(包括拖动系统)、井架(或井塔)、天轮、及装卸载设备等。由于井筒条件(竖井或斜井)及选用的提升容器和提升机类型的不同，可组成各有特点的矿井提升系统。常见的提升系统有: 1.竖井单绳缠绕式箕斗提升系统。2.竖井单绳缠绕式罐笼提升系统。 3.竖井多绳摩擦式箕斗提升系统。4.竖井多绳摩擦式罐笼提升系统。5.井箕斗提升系统。 6.斜井串车提升系统。 2.2矿井提升机主要组成部分及其作用 矿井提升机是一
27、个完整的机械电气机组，其主要由以下几部分组成。构示意图如图2-1所示:图2-1 提升机卷筒机械传动系统结构 1.工作机构主要是指主轴装置和主轴承等，主轴装置由主轴、卷筒、滚动轴承、制动轮调绳离合器等组成。 2.制动系统液压制动系统装置包括制动器和液压传动装置，是提升机不可缺少的重要组成部分之一，也是最后一道安全保障装置，制动装置的可靠性直接关系到提升机的安全运行。提升机制动器的功能就是刹住提升机卷筒，使提升机停止运行。 3.机械传动系统机械传动系统，机械传动系统包括减速器和联轴器。减速器的作用是减速和传递动力，联轴器是用来联接提升机的旋转部分，并传递动力。 4.润滑系统润滑系统是在提升运行过程
28、中，不间断地向轴承和齿轮送润滑油，以保证轴承和齿轮的正常工作。润滑系统必须与自动保护系统和电动机联锁，即润滑系统失灵时主电动机断电，确保机器的正常工作。 5.观测和操纵系统观测和操纵系统包括斜面操纵台，深度指示器以及测速发电机。深度指示器的作用是显示提升容器的运行位置，容器接近井口卸载位置和井底停车场时，发出减速信号。 6.拖动控制和自动保护系统 拖动控制和自动保护系统包括主拖动电动机、微拖动电动机、电气控制系统和自动保护系统。矿井提升机自动保护系统的作用是:在司机不参与的情况下，发生故障时能自动将主电动机断开并同时进行安全制动从而实现对系统的保护。2.3变频调速基本原理异步电机的VVVF调速
29、系统可以简称为变频调速系统6，它与其他异步电机调速相比较具有效率高、性能好等优点，而且在调速时转差动率不变，所以将会是交流调速的主要发展方向。交流调速系统有转矩、速度和位置等控制量，它可以根据不同用途来进行组合，进而构成各种不同的闭环系统。异步电动机中定子对称的三相绕组中通入对应的三相交流，将会在电机气隙内产生一个旋转的磁场。由此可知，异步电动机的同步转速即为旋转磁场的转速。本系统采用矢量控制法实现变频调速。 矢量控制主要是用来实现电机的定子电流转矩分量和磁通分量解藕的控制方法，通过在转子磁链定向的前提下，改变一系列坐标实现的。它还可以通过对瞬时转矩的控制把感应电流当作直流电流来控制。矢量控制
30、两种，即励磁电流和扭矩成分电流，主要是矢量计算变频器的电流，然后调节电压，使电机电流与负载扭矩相匹配，到达改善低速扭矩特性的目的。由于矢量控制不能实现直接磁通的闭环控制，因此不需要设定和调整特定的电机常数就可以实现稳定、大容量的低速扭矩，但是其控制器的设计在某种程度上依赖于电机的参数。矢量计算完成变频器的输出频率和输出电压产生每项电流的脉冲系列，把变频器输出电流划分为励磁电流和扭矩成分电流。电机的电流根据负载和电机初次端电压降的变化而变化，进而影响励磁电流的变化。而电机的型号、初次配线常数和扭矩成分电流可以决定电机初次端的电压，所以可以通过调节变频器的输出电压，以使电机初次磁通保持不变。将计算
31、所需的电机常数预先存储在变频器中，矢量控制可以仅通过对电机性能的设定来进行7。 第3章 提升机控制系统硬件设计3.1 变频器选择 提升机的运转具有四象限运行的特点，与其他传动机械相比变频器有着更为苛刻的安全和性能上的要求。ABB公司ACS800系列400KW/660V变频器是专为类似负载而设计，该系列产品采用了最优的电机控制方法即矢量控制技术，它把定子磁通、转矩作为主要控制变量。其对负载的变化和瞬时掉电，能做出迅速响应;开环控制精度可以达到闭环矢量控制的精度(误差0.1%-0.5% )，开环转矩阶跃上升时间小于5 ms，起动转矩可达300070，并具有有效的磁通制动来提供最大的制动力矩8。3.
32、2 确定合理的经济速度 1.选择计算 确定合理的经济速度立井提升的速度: (3-1)式中 为经济提升速度，； H 为提升高度，； (3-2) 为卸载高度，16；为装载高度，18；为井筒高度， ，354；所以 (3-3)速度取6。 2.估计一次循环时间： (3-4)式中 为根据经济提升速度估算的一次提升循环时间，； 为提升加速度,由于是箕斗提升，所以a 0.8； 为容器爬升阶段附加时间，箕斗提升可取10； 为休止时间，取=10； 为合理经济提升速度，, ； 3.计算一次合理的经济提升量合理经济提升量 (3-5)式中 为一次合理提升量：； 为矿井年产量()：=500000； 为提升不均衡富裕系数：
33、=1.1； 为提升能力富裕系数：=1.2； 为提升设备年工作日数：=300d； 为提升设备日常工作小时数：=14h； 为估算的一次合理提升时间：=92s； (3-6)选用型号为JL-6的箕斗，其技术参数如表3-1：表3-1 JL-6箕斗技术参数名义载重/t6有效容积/8.8提升钢丝绳直径/mm43箕斗自重/kg3 500最大终端负荷/N125 000最大提升高度/m500箕斗总高/mm7 250箕斗中心距/mm2 100适应井筒直径/m4.55.5适应提升机型号2JK-3.52JK-3.53.3 提升机滚筒直径的确定选择滚筒或摩擦轮、天轮直径的原则是使钢丝绳在滚筒或摩擦轮上缠绕时不至于产生过大
34、的弯曲应力，以保证钢丝绳的使用寿命。煤矿安全规程规定：缠绕式提升机地面安装D80d；d为钢丝绳的直径，本设计中d =40mm，则D80*0.04=3.2m3.4 提升机的最大静张力计算 1.提升机最大静张力计算 (3-7)式中 为一次提升货载的重力：，； ； (3-8) 为箕斗自身重量，； 为钢丝绳每米重力：, 为提升高度，388m。 (3-9)3.5 电动机功率的估算 (3-10)式中为电动机功率(KW); 为矿井阻力系数，箕斗提升 =1.15，罐笼提升 =1.2 ; m为一次提升货载质量(kg)； 为所选提升机的标准速度(m/s)； 为考虑提升系统运转加速、减速度及钢丝绳重力等因素的影响系
35、数，箕斗提升机=1.21.4，罐笼提升=1.4； 为减速器传动效率，单级传动=0.92，双极传动=0.85； g为重力加速度(m/s2)。带入数值 (3-11)3.6 估算电动机转速 (3-12)式中 为电动机转速(r/min)； 为所选提升机的标准转速(m/s)； 为减速器传动比； 为滚筒直径(m)。带入数值 (3-13)选用型号为JR1512-8的电动机，其技术参数如表3-2：表3-2 JR1512-8的电动机技术参数额定功率/KW850额定电压/V660满载时转速/989满载时定子电流/A94.6满载时效率%95满载时功率因数（cos）0.912.26转子电压/V660转子电流/A532
36、冷却空气量/2.0飞轮转矩/4000确定最大提升速度 (3-14)式中 为最大提升速度；为已选出电动机额定转速。3.7 加速度和减速度的确定1.提升机加速度的确定箕斗提升加速度：为了保证提升开始时，空箕斗对卸载曲轨的速度被限制在1.5，卸载曲轨的行程(即出加速阶段的行程)对旧系列箕斗为2.13，对新标准系列箕斗为2.35，初加速度应为 (3-15)主加速度的确定： 主加速度根据煤矿安全规程的规定，电动机的过负载能力及减速器输出轴允许的最大转矩三个条件进行确定。(1)煤矿安全规程关于主加速度的规定。立井升降人员的加、减速度不得超过0.75 ；对斜井升降人员的加、减速度不得超过0.5 ；对于升降物
37、料时，煤矿安全规程没有规定，一般立井加、减速度不宜大于1.2 ，斜井不超过0.7 。(2) 按电动机负荷能力确定。一般按电动机最大拖动力的0.75倍考虑，带入动力学方程得 (3-16)则电动机允许的最大加速度为 (3-17)式中 为电动机过负荷系数，取2； 为电动机额定力(N)， (3-18) 为电动机额定功率(KW)，=850； 为减速器传动效率，=0.95。 (3-19)(3) 按减速器输出轴允许的最大转矩。电动机通过减速器作用到滚筒主轴上的拖动力矩，必须小于减速器所允许的最大输出转矩，即 (3-20)主加速度需要满足 (3-21)式中为减速器输出轴最大允许输出传动转矩，可由规格表查得 为
38、每米钢丝绳质量，kg。提升机主加速需同时满足以上三个条，取其中最小值。 3.提升减速度a3 的确定提升减速度一般取与加速度相同值。3.8设备选型电气设备的选择是根据系统运行的要求和设备的安装环境条件，保证在正常工作时，安全可靠，运行维护方便，投资经营合理。在短路情况下，能满足动稳定和热稳定的要求而不致损坏，并在技术合理的情况下力求经济。1.按正常工作条件选择时要根据以下几个方面(1) 环境：电气设备在制造上分户外型户内型，户外型设备工作条件比较 恶劣，户内型设备不能用于户外。此外，还应考虑防腐、防爆、防尘、防火及海拔等要求。(2) 电压：通常规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1
39、.11.15倍，因此，在选择电气设备的额定电压时，应使设备的额定电压不低于设备装置地点的电网额定电压UN 。即 (3-22)(3) 电流：电气设备的额定电流是指在规定的环境温度0(0一般由设备生产厂家规定)下，电气设备长期允许通过的电流。选择设备或载流导体时应保证满足一下条件： (3-23) 式中:为设备名牌标出的额定电流； 为设备或载流导体长期通过的最大工作电流。目前我国普通电气产品的额定电流规定的环境温度为0=40度，如果电气设备或载流导体所处的周围环境温度是1时，则设备或载流导体允许通过电流可修正如下： (3-24)式中 ：分别为设备或载流导体在长期工作时允许的最高温度和实际环境温度；为
40、对应环境温度为0时设备或载流导体允许通过的电流。2.按短路情况进行动稳定和热稳定校验动稳定校验：即以设备出厂时的最大稳定实验电流与短路电流的冲击电流相比，且 (3-25)式中 为设备出厂时的最大动稳定实验电流幅值。为设备系统中安装处的短路冲击电流。3.8.1 断路器选择高压断路器是供电系统中最重要的开关电器之一。所以在选择高压断路器时，除了考虑其额定电压、额定电流及动稳定和热稳定等因素外，还应校验其断流容量。 1.按工作环境选型：按使用地点的条件选择，如户外式、户内式，在井下及具有爆炸危险的地点要选择隔爆型设备。(1) 按正常工作条件选择断路器的额定电压UN.QF及额定电流，要求 (3-26)
41、式中为断路器安装处电网的额定电压 ； 为断路器安装回路的最大负载电流 。(2) 断流容量的校验：断路器能可靠切除短路故障的参数是它的额定断流容量。因此，断路器的额定断流容量应大于安装处的最大三相短路容量，才能保证断路器在分断故障电流时不至于损坏。即 (3-27)式中为断路器安装处的最大三相短路容量 (MV.A)。断路器额定断流容量的大小，取决于断路器灭弧装置的结构和尺寸。如果断路器安装在较其额定电压低的电网中使用时，其断流容量相应较低，即 (3-28)在用过户高压配电网中，也有采用负荷开关与熔断器配合使用，以代替断路器。负荷开关的灭弧装置简单，断流容量较小，只事宜切、合线路的负荷电流，不能切断
42、短路电流。切断短路电流要依靠与它配套的高压熔断器来实现。这种与负荷开关配套的高压熔断器的选择原则与高压供电系统中选择高压熔断器的原则相同，并需要校验它的断流能力，即熔断器的分断容量要大于熔断器安装处最大三相短路容量。由于负荷开关一般情况下多与熔断器配合使用，故选择负荷开关只需要按照上述选择电气设备的一般条件进行，不需要进行动稳定和热稳定校验。断路器选择 (3-29)所以选用：富士康SA303BA断路器，其最大额定电流：425A，额定隔离电压：AC 690V，额定分断容量：30KA(在AC 660V下)。3.8.2 隔离开关选择隔离开关在供电系统中只用于接通和断开没有负荷电流流过的电路，它的作用为保证电气设备检修时，使需要检修的设备与处于电压下其余部分构成明显的隔离。隔离开关没有特殊的灭弧装置，所以它的接通和切断必须在断路器分断后才能进行。最终选择乐清市威肯电气有限公司生产的DH27-200型隔离开关，额定电压为660V，额定电流为200A，额定分断能力为6Ie。3.8.3 熔断器选择1.熔断器熔体电流应不小于线路正