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交流接触器电寿命失效问题分析及验证摘要：交流接触器主要作为长距离接通的交流电路，也广泛用来起动和限制交流电动机电流，其电寿命也是其性能的关键技术指标。
然而，随着行业的价格竞争增加，越来越成为了一个经济型接触器。
尽管其能够适应轻载荷以及一般负载的需要，但是极其容易发生电寿命失效问题，本章首先对交流接触器电寿命的失效问题进行了详尽的剖析，接着系统阐述了从触头电压、接触器电流、温升等方面分析对电寿命的影响,并提出了相应的改善措施，最后加以试验验证结果。
关键词：交流接触器；电寿命；失效问题；验证分析引言：交流接触器是一种低压控制装置，在电力行业应用较为广泛，主要用于频繁接通和断开电气设备，其交流接触器的可靠运行直接影响设备的整体安全。
随着开关频率的增加，交流接触器上电气和机械负载的损耗不断累积，寿命也在不断缩短，最终导致故障频发。
如果在使用寿命结束前进行评估和更换，可以提高电力控制系统的可靠性，保证电力设备的安全。
1.交流接触器内部结构及工作原理1.内部结构交流接触器一般由电磁铁系统、触头系统、绝缘外壳和附件系统等多部分构成。
当线圈中心通电时，受电气吸引力影响，动、静铁心一起被吸收。
当线圈中心不通电时，因为没有产生电气吸引力，使动静铁心完全分离。
触头系统主要分为主触头和辅触头，辅触头还包括通断触头，利用装夹线与动铁心相连。
绝缘外壳和附件，主要包括交流接触器的自然本体、接收线圈和动铁心间的反效果簧片、铁心上的隔磁环。
用来迅速断开已焊接电极并保持主接点，有作为大功率交流接触器的陶瓷灭弧装置。
1.工作原理若把电磁接收导线简单地串联上交流接触器电压，其所产生的电磁吸力就相当于活动铁芯的反作用力。
在此阶段，运动铁心处于静态。
当吸力超过反作用力后，运动铁心被驱动，电磁输送线圈的电流不但受供电电压的作用，还受输送线圈磁场感应的改变和铁心速度的作用，直到活动铁心全部闭合。
动铁芯的转速不为零，流程基本完成。
当接收线圈关闭，接收线圈产生的电磁吸力消失，反作用力随即也会消失，接收线圈反作用力弹簧、触头系统、动铁芯等触头提供的力开始恢复，动铁芯与定铁芯分离动、静触头和扫掠相互依序划分回到原来的位置。
精心整理[电气基础知识]成套设备的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流及其应用成套设备的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流及其应用1.定义:额定短时耐受电流（IK ）在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的电流的有效值。
额定短时耐受电流的标准值应当从GB762中规定的R10系列中选取，并应该等于开关设备和控制设备的短路额定值。
注：R10系列包括数字1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8及其与10n 的乘积额定峰值耐受电流（IP ）流峰值。
2.GB3906[式中：I--K ），对于则：25KA/4S 31.5KA/4S 40KA/4S 63KA/4S 80KA/4S 25KA/4S 31.5KA/4S 40KA/4S 63KA/4S 80KA/4S 根据以上计算,总结所用TMY 的最小规格如下:TMY??KA?25?31.5??4063????80系统母线?50*6?60*6?80*6或60*8?80*10?100*10接地母线?50*5?50*6?50*880*8??80*10有人采用:S=I ∝√tkjf103/165;kjf:集肤效应系数-TMY 取1.15计算结果偏大,建议采用以上计算.3.根据额定峰值耐受电流来确定铜母线最大跨距(两个支撑间的最大距离)原则：作用在母线上的作用应力kg/cm ≤母线允许应力;公式：△js=1.76L2ich2*10-3/aW ≤△y;精心整理△?y=1400(Cu).700(Al)式中：L—母线支撑间距（cm）；a—相间距离（cm）；W——矩形母线截面系数；ich——根据上式导出：LMAX=√1400aw103/1.76ich2=√0.795*106aw/ich矩形母线截面系数：１／母线宽度相对时：Ｗ＝０.１６７b2h;100*10=1.67;80*8=0.8552/母线厚度相对时：Ｗ＝０.１６７bh2;100*10=16.7;80*8=8.55其中：b(cm):母线宽度,h(cm):母线厚度所以:对于31.5KA系统,TMY100*10母线厚度相对时,假定a=28cm(中置柜),则: LMIN==√0.795*106aw/ich=240(cm)=2400mm;对于LMIN==√对于40KALMIN==√TMY80*8LMIN==√理论值就是说：1当当2当当。
在具有三段保护特性的MCCB中，还有一个电气参数就是额定短时耐受电流Icw，它所表示的意思就是我们过去通常称的动热稳定电流的概念，即在 1s的时间内耐受的电流值，耐受后不影响该断路器的继续使用。
它主要是考核断路器在短延时状态下，要继续保证断路器自身的电气参数不变，外壳及构件不变形。
在二段保护特性的MCCB中，无此项数值。
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成套设备的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流及其应用2008年02月15日星期五 09:021.定义:额定短时耐受电流（IK）在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的电流的有效值。
额定短时耐受电流的标准值应当从GB762中规定的R10系列中选取，并应该等于开关设备和控制设备的短路额定值。
注：R10系列包括数字1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8及其与10n的乘积额定峰值耐受电流（IP）在规定的使用和性能条件下，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值。
额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流。
注：按照系统的特性，可能需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值。
额定短路持续时间（tk）开关设备和控制设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔。
额定短路持续时间的标准值为2s。
如果需要，可以选取小于或大于2s的值。
推荐值为0.5s,1s,3s和4s。
2.根据额定短时耐受电流来确定导体截面：GB3906[附录D]中公式：S=I/a√(t△θ)式中：I--额定短时耐受电流；a—材质系数，铜为13，铝为8.5；t--额定短路持续时间；△θ—温升（K），对于裸导体一般取180K，对于4S持续时间取215K。
则：25KA/4S系统铜母线最小截面积S=（25000/13）*√4/215=260 mm231.5KA/4S系统铜母线最小截面积S=（31500/13）*√4/215=330 mm240KA/4S系统铜母线最小截面积S=（40000/13）*√4/215=420 mm263KA/4S系统铜母线最小截面积S=（63000/13）*√4/215=660 mm280KA/4S系统铜母线最小截面积S=（80000/13）*√4/215=840 mm2接地母线按系统额定短时耐受电流的86.7%考虑:25KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=260*86.7% =225mm231.5KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=330*86.7% =287mm240KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=420*86.7% =370mm263KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=660*86.7% =580mm280KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=840*86.7% =730mm2根据以上计算,总结所用TMY的最小规格如下:TMY KA 25 31.5 4063 80系统母线 50*6 60*6 80*6或60*8 80*10 100*10接地母线 50*5 50*6 50*8 80*8 80*10有人采用:S=I∝√t kjf 103/165; kjf:集肤效应系数-TMY取1.15计算结果偏大,建议采用以上计算.3. 根据额定峰值耐受电流来确定铜母线最大跨距(两个支撑间的最大距离)原则：作用在母线上的作用应力kg/cm≤母线允许应力;公式：△js=1.76L2ich2*10-3/aW≤△y;△ y=1400(Cu).700(Al)式中：L—母线支撑间距（cm）；a—相间距离（cm）；W——矩形母线截面系数；ich——根据上式导出：LMAX=√1400aw 103/1.76 ich2=√0.795*106aw/ ich矩形母线截面系数：１／母线宽度相对时：Ｗ＝０.１６７b2h;100*10=1.67;80*8=0.8552/母线厚度相对时：Ｗ＝０.１６７bh2;100*10=16.7;80*8=8.55其中：b(cm): 母线宽度,h(cm): 母线厚度所以:对于31.5KA系统,TMY100*10母线厚度相对时,假定a=28cm(中置柜),则: LMIN==√0.795*106aw/ ich=240(cm)=2400mm;对于31.5KA系统,TMY80*8母线厚度相对时,假定a=28cm,则:LMIN==√0.795*106aw/ ich=1700mm;对于40KA系统,TMY100*10母线厚度相对时,假定a=28cm,则:LMIN==√0.795*106aw/ ich=1900mm;TMY80*8母线厚度相对时,假定a=28cm,则:LMIN==√0.795*106aw/ ich=1370mm;各种母线排列的最小跨距(mm)[280mm相距为例]母线厚度相对时母线宽度相对时TMY100*10 TMY80*8 TMY100*10 TMY80*8理论值推荐理论推荐理论推荐理论推荐31.52400 1800 1700 1400 750 700 550 50040 1900 1400 1370 1200 610 600430 400就是说：1。
低压成套开关设备短路耐受强度试验方法浅析发布时间：2021-07-02T14:10:56.427Z 来源：《中国电力企业管理》2021年3月作者：张林孔晓龙唐云平[导读] 短路耐受强度试验是低压成套开关设备自愿性认证试验、自我声明试验的重要试验项目，用于考察成套设备能够耐受短路电流所产生的热应力和电动应力的能力。
昆明高海拔电器检测有限公司昆明电器科学研究所张林孔晓龙唐云平 650221摘要：短路耐受强度试验是低压成套开关设备自愿性认证试验、自我声明试验的重要试验项目，用于考察成套设备能够耐受短路电流所产生的热应力和电动应力的能力。
本文结合试验经验和对相关国家标准的理解，系统介绍短路耐受强度试验的方法和注意事项，旨在为成套设备制造厂提供一些该试验的理论支持和实用性建议。
关键字：短路耐受强度标准试验一、试验准备及实施总则试验试被试成套设备及其部件应如正常使用时一样安置，尽可能采取固定措施。
如果被试成套设备的某个试验电路中包含有熔断器，原则上应采用最大电流额定值（对应于额定电流）的熔芯。
试验成套设备时所要求的临时电源线和临时短路连接导线应有足够的强度以耐受短路，其排列不应造成任何附加应力。
试验电源一般应接到成套设备的输入端上，三相成套设备应按三相连接。
对于短路耐受额定值的验证在电源电压为1.05 倍Ue时，预期短路电流值由预期波示波图来确定，使用阻抗可忽略的导体将短路电源端口短接。
示波图应显示出一个稳定电流，该电流可在某一时间内测得（即该时间等于成套设备内保护器件的动作时间）。
试验电路包括一个分流电阻器与电抗器并联来调整短路电流，调整短路电流时先根据试验电流和标准规定的功率因素分别计算所需投入的电阻和电抗作为参考，在进行调整。
一个典型的短路耐受电流强度试验电路如图一所示。
图一典型的短路耐受电流强度试验电路在操作中与保护导体连接的设备的所有部件（包括外壳）应进行如下连接：对于适用于三相四线系统中带一个接地中性点的成套设备，可接在电源中性点上或接在带电感的人为中性点上。
关于断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力和短时耐受电流极限短路分断能力（Icu），是指在一定的试验参数（电压、短路电流、功率因数）条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，不再继续承载其额定电流的分断能力。
它的试验程序为0—t（线上）C0 （“0”为分断，t 为间歇时间，一般为3min，“C0”表示接通后立即分断）。
试检后要验证脱扣特性和工频耐压。
运行短路分断能力（Ics），是指在一定的试验参数（电压、短路电流和功率因数）条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，还要继续承载其额定电流的分断能力，它的试验程序为0—t（线上）C0—t （线上）C0。
短时耐受电流（Icw）,是指在一定的电压、短路电流、功率因数下，忍受0.05、0.1、0.25、0.5或1s而断路器不允许脱扣的能力，Icw 是在短延时脱扣时，对断路器的电动稳定性和热稳定性的考核指标，它是针对B类断路器的，通常Icw的最小值是：当In≤2500A时，它为12In或5kA，而In＞2500A时，它为30kA（DW45_2000的Icw为400V、50kA，DW45_3200的Icw为400V、65kA）。
运行短路分断能力的试验条件极为苛刻（一次分断、二次通断），由于试后它还要继续承载额定电流（其次数为寿命数的5%），因此它不单要验证脱扣特性、工频耐压，还要验证温升。
IEC947_2（以及1997新版IEC60947_2）和我国国家标准GB14048 2规定，Ics可以是极限短路分断能力Icu 数值的25%、50%、75%和100%（B类断路器为50%、75%和100%，B类无25%是鉴于它多数是用于主干线保护之故）。
上文提到的选择断路器的一个重要原则是断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流，这个断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力。
极限短路分断能力（Icu），是指在一定的试验参数（电压、短路电流、功率因数）条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，不再继续承载其额定电流的分断能力。
它的试验程序为0—t（线上）C0 （“0”为分断，t 为间歇时间，一般为3min，“C0”表示接通后立即分断）。
试检后要验证脱扣特性和工频耐压。
运行短路分断能力（Ics），是指在一定的试验参数（电压、短路电流和功率因数）条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，还要继续承载其额定电流的分断能力，它的试验程序为0—t（线上）C0—t （线上）C0。
短时耐受电流（Icw），是指在一定的电压、短路电流、功率因数下，忍受0.05、0.1、0.25、0.5或1s而断路器不允许脱扣的能力，Icw是在短延时脱扣时，对断路器的电动稳定性和热稳定性的考核指标，它是针对B类断路器的，通常Icw的最小值是：当In≤2500A时，它为12In或5kA，而In＞2500A时，它为30kA（DW45_2000的Icw为400V、50kA，DW45_3200的Icw为400V、65kA）。
运行短路分断能力的试验条件极为苛刻（一次分断、二次通断），由于试后它还要继续承载额定电流（其次数为寿命数的5%），因此它不单要验证脱扣特性、工频耐压，还要验证温升。
IEC947_2（以及1997新版IEC60947_2）和我国国家标准GB140482规定，Ics可以是极限短路分断能力Icu数值的25%、50%、75%和100%（B类断路器为50%、75%和100%，B类无25%是鉴于它多数是用于主干线保护之故）。
上文提到的选择断路器的一个重要原则是断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流，这个断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力。
无论A类或B类断路器，它们的运行短路分断能力绝大多数是小于它的极限短路分断能力Icu的。
A类：DZ20系列Ics＝50%～77%Icu，CM1系列Ics＝58%～7 2%Icu，TM30系列Ics＝50%～75%Icu，（个别产品Ics＝Icu）。
短时耐受电流能力试验第一节概述短时耐受电流能力试验，是用来考核开关电器在发生过载和短路故障的情况下，并不分断电路但应能承受短时间、大电流所形成的点动力和热效应的作用而不致破快的能力。
由于开关电器所使用的场合不同，短时耐受电流能力试验可分为两种：（1）额定短时耐受电流的承载能力试验。
（2）耐受过载电流能力试验。
低压配电线路发生短路故障时，由于线路总阻抗减小，短路电流超过该线路的额定电流许多倍，对于大容量的低压配电系统，短路电流可能达到几万到几十万安培。
短路电流产生的巨大电动力效应和热效应会使导体变形、绝缘破坏、短路电路中的电气元件损坏。
装置在线路上的电器在短路障碍的短暂时间内应该能经受住短路电流的冲击，不受破坏。
笼型电动机启动时，电动机的启动电流较大，一般均大于6倍电动机的额定电流，用于接通和分断电动机的电器，应能耐受由于启动和加速电动机过程中出现的过电流及正常工作中一定时间内过载所引用的过电流产生的热效应。
短路故障电流通过电器时，同时产生点动力效应和热效应，并同时对电器起作用，而且这两种效应对电器的破坏作用又是相互关联的。
电动力效应在电器的动、静触头间所产生的斥力可使触头的接触电阻增大，从而增大触头的发热，即热效应增加。
而热效应可使电器的所有载流部件的机械强度下降，从而降低了耐受电动力的能力。
因此，电动稳定性试验和热稳定性试验严格说来是不应该分开进行的。
短时耐受电流能力试验就是对电器的电动稳定性和热稳定性的一种综合考核。
图7-1 平行直流载流导体间的电动力一、电动力分析因为通有电流的导体在其周围要形成 磁场，而处于磁场中的载流导体要受到机械力的作用，所以两个载流导体 之间也同样存在机械力的作用，这种由于电流的存在而产生的力通常称为电动力。
1、两导体间的点动力。
如图7-1所示的两平行直线导体，导体a 中通过的电流1I 在导体b 处产生磁场，其强度为B ，B 的大小正比于导体a 中的电流1I 值，即1B I ∞，磁场的方向可用右手螺旋定则来确定。
断路器短时耐受电流试验介绍1. 断路器短时耐受电流能力的试验电路断路器短时耐受电流能力的试验电路如图所示。
图中，G是电源，QP是保护开关，PV是电压测量装置，R是可调电阻，L是可调电抗，SV1~SV6是电压传感器，Q是合闸开关，QF是被测断路器或其他电器，W是整定用的临时线，SA1~SA3是电流传感器。
需要指出的是，SV是具有测量、记录和瞬间连续拍摄功能的电压传感器；同理，SA也是具有测量、记录和瞬间连续拍摄功能的电流传感器。
注意图中的接地点，此点必须是唯一的。
2. 断路器短时耐受电流能力试验过程第一步当然是测试参数的调整了。
在上图中用阻抗值可忽略不计的临时连接线W代替被测电器QF，W的两端必须尽可能地靠近被测电器的上下口一次接线端子。
调整电阻R和电抗L，通过拍摄的预期电流波形使得试验电流达到规定的测试值。
如果需要测量短时耐受电流在通电后第一个周波的最大值电流，则需要采用选相合闸装置。
试验时必须要测量出试验电路的功率因数，然后根据功率因数与冲击系数n的关系，确定出电流峰值的对应值，也即Ipk，同时也由此参数调整电路。
如果被选择的电流周期分量有效值大于或小于要求值，则可调整通电时间，使得I2t的值不变。
这显然是合理的，它就是双曲线中的一支，要么调整I2，要么调整时间t，使得测量和试验结果能保证就可以了。
在实际试验时，有时不必采用选相合闸装置。
因为三相中必定有某相能获得最大值，尽管其他两相相差120°，其电流必定小于此最大电流值。
第二步就是测试了。
在描述测试前，我们先看看断路器型式试验的内容是什么：1)验证过载脱扣器；2)额定短时耐受电流；3)验证温升；4)最大短时耐受电流时的短路；5)验证介电耐受能力；6)验证过载脱扣器。
这里描述的是第二个试验，即额定短时耐受电流试验。
在进行额定短时耐受电流试验时，断路器应当处于闭合位置，而且预期电流就等于额定短时耐受电流Icw。
试验步骤如下:被测试的断路器QF触点闭合→保护开关QP触点闭合→光线示波器起动并进入测试状态→合闸开关Q闭合→试验电流已经出现，并且持续到规定的时间，然后保护开关QP自动脱扣断开，从而切断试验电流→合闸开关Q断开→光线示波器停止拍摄→分析和计算示波图数据，得到Icw的测试值。
短时耐受电流能力试验第一节概述短时耐受电流能力试验，是用来考核开关电器在发生过载和短路故障的情况下，并不分断电路但应能承受短时间、大电流所形成的点动力和热效应的作用而不致破快的能力。
由于开关电器所使用的场合不同，短时耐受电流能力试验可分为两种：（1）额定短时耐受电流的承载能力试验。
（2）耐受过载电流能力试验。
低压配电线路发生短路故障时，由于线路总阻抗减小，短路电流超过该线路的额定电流许多倍，对于大容量的低压配电系统，短路电流可能达到几万到几十万安培。
短路电流产生的巨大电动力效应和热效应会使导体变形、绝缘破坏、短路电路中的电气元件损坏。
装置在线路上的电器在短路障碍的短暂时间内应该能经受住短路电流的冲击，不受破坏。
笼型电动机启动时，电动机的启动电流较大，一般均大于6倍电动机的额定电流，用于接通和分断电动机的电器，应能耐受由于启动和加速电动机过程中出现的过电流及正常工作中一定时间内过载所引用的过电流产生的热效应。
短路故障电流通过电器时，同时产生点动力效应和热效应，并同时对电器起作用，而且这两种效应对电器的破坏作用又是相互关联的。
电动力效应在电器的动、静触头间所产生的斥力可使触头的接触电阻增大，从而增大触头的发热，即热效应增加。
而热效应可使电器的所有载流部件的机械强度下降，从而降低了耐受电动力的能力。
因此，电动稳定性试验和热稳定性试验严格说来是不应该分开进行的。
短时耐受电流能力试验就是对电器的电动稳定性和热稳定性的一种综合考核。
图7-1 平行直流载流导体间的电动力一、电动力分析因为通有电流的导体在其周围要形成 磁场，而处于磁场中的载流导体要受到机械力的作用，所以两个载流导体 之间也同样存在机械力的作用，这种由于电流的存在而产生的力通常称为电动力。
1、两导体间的点动力。
如图7-1所示的两平行直线导体，导体a 中通过的电流1I 在导体b 处产生磁场，其强度为B ，B 的大小正比于导体a 中的电流1I 值，即1B I ∞，磁场的方向可用右手螺旋定则来确定。
处于磁场中载流导体b 受到电动力F 的作用，磁场对载流导体的作用力方向可用左手定则来判定，而F 的大小正比于磁感应强度B 和导体b 中的电流2I ，即2F BI ∞12I I ∞。
同理可知，处于载流导体b 所产生的磁场中的载流导体a 同样受到电动力F 的作用。
a 、b 两导体的电动力可简单表示为12F CI I = （7-1）式中 F ——每相导体上所受的点动力；C ——单位电流的电动力，决定于导体的回路形式、导体长度及相互间的位置；12I I ——导体中所通过的电流值。
在电器结构中的载流导体间，如图7-2所示的两平行或垂直的直流载流导体、两同轴线且平行放置的载流线圈、环形或U 形回路等，都有电动力的相互作用。
图7-2 各种导体布置的电动力在式（7-1）中，如123I I I ==，则2F CI = （7-2）由式（7-2）可知，导体间相互作用的电动力F 不仅与通过导体的电流有关，也与电器的结构尺寸有关。
但力F 与电流I 的平方成正比，因此电流大小对电动力的影响是主要的。
2、触头间的电动力当电流通过触头的接触点时，由于电流线在接触面附近发生收缩，在触头间会产生点动力，这是一种电流自身磁场作用下的电动力，如图7-3所示。
如果把电流线看作载流元导体，各元导体所受电动力F 垂直于电流线，将电动力F 分解成水平方向分力x F 和垂直方向分力y F ，因电流线分布对称，则水平方向分力相抵消，接触面两侧垂直方向分力相加，且其合力方向相反，这就是触头间的电动斥力。
根据触头接触面附近电流的收缩区电流——电位场的理论分析，触头间的电动斥力d F 与触头电流I 的平方成正比，当短路故障电流通过触头时，在触头间产生很大的电动斥力，当电动斥力大于触头压力时，就会使触头斥开而产生电弧，导致触头的严重烧损或发生触头熔焊，甚至整合电器遭到破坏，以致扩大短路事故。
3、交流电流时的电动力式（7-2）同样适用于交流电，设导体系统中通有相位相同的单相正弦电流时的电流式中 m I ——交流正弦电流的幅值。
则导体所受的电动力为()22221cos 2sin 2m m CI t F Ci CI t ωω-=== 2211cos 222m m CI CI t F F ω'''=-=+ 由式（7-4）可知，单相交流正弦电流的电动力由两部分所组成：一部分为恒定分量F '，也是交流电动力的平均值；另一部分是交变分量F ''，它以两倍电源的频率而变化。
单相交流电流时电动力随时间的变化规律如图7-4所示。
从图7-4可见，电动力的最大值为恒定分量的两边，即2max 2m F F CI '==电动力的最小值为min 0F =电动力的作用方向不变。
图7-4 单相交流电流的电动力曲线当发生单相短路时，短路电流的过渡过程中常包括周期分量和非周期分量两部分，周期分量的大小和回路的功率因素角、短路瞬间电压的相位角有关。
设短路前电流为零，短路时的电源电源为()sin m U U t ωψ=+式中 m U ——交流电源电压的幅值；ψ——短路瞬间电压的相位角。
根据短路的过渡过程分析，短路电流为sin()sin()R t m m L U U i t e Z Zωψϕψϕ-=+--- sin (t+-)sin (-)R t L m I e ωψϕψϕ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦i i '''=+式中 Z ——电路阻抗；ϕ——电流滞后电压的相角；R ——电路电阻；L ——电路电感；m I ——短路电流周期分量的幅值。
式（7-6）中第一项为周期分量即稳态分量i '，第二项为非周期分量即暂态分量i ''。
图7-5给出了单相短路电流随时间的变化规律。
图7-5 单相短路电流曲线由式（7-6）可知，当合闸相角ψϕ=时，电流中非周期分量为零，也就是说，短路后不经过过渡过程而立即立即进入稳定状态。
当合闸相角2ψϕπ=-时，非周期分量电流最大，短路电路过渡过程最长。
要计算可能发生的最大电动力，就应按可能出现的最大电流来考虑。
当2ψϕπ=-时候，i 最大，即[sin(t-)sin (-)]22R t L m i I e ππω-=-cos R t L m I t e ω-⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭（7-7） 当t ωπ=，即0.01t s =，cj i i =，即第一个周期电流峰值，称为短路冲击电流。
此时出现最大电动力，即2max cj F Ci =。
与此相应所产生的电动力随时间的变化曲线如图7-6所示。
可知，电动力的方向不变，而电动力的数值是变化的，可将电动力随时间的变化曲线分为两列半波，一列半波有逐渐减小的峰值；另一列半波有逐渐增大的峰值。
当电流达到稳定值后，短路电流中非周期分量即完全消失，此时电动力的两列半波的峰值也趋于相等，电器结构的机械强度应以电动力的最大值来参考，因此，允许通过的最大峰值电流是短时耐受电流能力试验的一项主要参数指标，称为峰值耐受电流，这一电流一般相当于短路电流第一个周波的峰值。
在三相交流电流系统中，如果各相的负载相同就，即在负载对称的情况下，则各相电流也必然是正弦对称三相电流，即各相电流的幅值相等而相位互差120。
三相电力系统的短路形式有多重，其短路电流值及电动力也均不相同。
在三相对称短路时，由于各相电流的相位不同，各相短路电流交替改变其大小和方向，三相导体之间的电动力要由电流瞬时值的大小和方向来决定，在同一短路电流值下，单相短路的电动力大于三相短路的电动力。
这是因为在单相短路时，两相位导体中同时出现短路电流的最大峰值，所以电动力最大；而三相对称短路时，在三相导体系统中不会同时出现短路电流的最大峰值，三极开关电器在进行三相交流短时耐受电流能力试验时，除各相的第一周期峰值电流不相同以外，如果第一个周期最大峰值电流是出现在三相的中间相或是出现在三相的边相（任一边相），其综合电动力也将不同。
根据计算分析可知，当第一个周期最大峰值电流出现在中间相时将在此开关极上产生最大的电动力、它比第一个周期最大峰值电流出现在边相上时的电动力更大。
但也必须指出，这时试品更合理的做法应是，采用选相合闸开关把最大峰值电流轮流地加在每极上依次考核。
二、热效应的概念电网发生短路的一种严重故障，要求保护电器必须迅速动作，在几秒钟或更短的时间内切除故障。
因此，这就要求主电路上的电路能承受短时间内的短路电流发热的考验。
即电器能承受故障电流所形成的热效应作用而不致被破坏。
电器的导体被短路电流加热的特征是：电流的数值很大而持续时间很短。
在这很短的时间内，由短路电流所产生的热量几乎全部用来升高导体自身的温度，而来不及向周围散热。
因此，电路温度上升很快。
如果由于线路发生短路，电流突然猛增至电器额定电流的几十倍甚至上百倍时，就会在电器中产生强烈的发热。
当温升超过一定的限度时，电器的导电零件和触头等就必然发生熔焊、变形或机械轻度降低；绝缘材料也必然迅速老化，绝缘性能下降；甚至烧毁整台产品，进而扩大短路事故。
如果电器通电后，其全部发热均为电器吸收，并使其温度升高（散热为零），则热平衡关系变为Pdt cmd τ= （7-8） 2ad K R I t cmτ= （7-9） 式中 τ——发热体的温升；ad K ——附加损耗系数；R ——发热体电阻；C ——发热体比热容；m ——发热体质量。
由式（7-9）可知，电器在绝热情况下，温升τ与2I t 成正比。
因此，除第一个周期峰值电流外，稳态电流I 和通电持续时间t 也是考核短时耐受电流能力的两个主要 参数指标。
前者称为短时耐受电流，对交流来说是周期分量有效值；对直流来说是稳态电流值。
第二节 额定短时耐受电流的承载能力试验额定短时耐受电流的承载能力试验是考核电器在实际运行中当电路发生短时短路故障时是否能耐受此电流的一种模拟试验。
由于在试验过程中电器只承载试验电流，而不接通也不分断此试验电流，因此，它与前述的短路接通和分段能力试验及温升试验既有相同点又有不同点。
相同点是短路故障电流较大，因而对试验设备和线路的要求基本相同；不同点是时间很短，不油被试电器分断试验电路，而是人为切断电源。
I，电器的额定短表征电器承载短路电流能力的参数是额定短路耐受电流cw时耐受电流是在有关产品标准规定的试验条件下电器能够无损地承载的短时耐受电流值。
该值由制造厂规定。
现以低压断路器产品为例介绍额定短时耐受电流的承载能力试验方法。
一、试验条件进行额定短时耐受电流的承载能力试验时，被试电器和试验电路等应满足如下要求。
1、被试电器（1）试验应该在完好的电器上进行。
（2）被试电器应按正常使用情况接线并完整安装在其固有支架或等效的支架上。
