首先我们研究一下短路电流中包含了一些什么，第一是工频分量，这一部分是短路电流的主力军，如果把电网想的无限大，最后短路电流的工频分量最终会保持恒定；第二部分是谐波分量，非对称分离，这一部分就是短路电流中频率不是50Hz的部分，由于这一部分占比很小，一般不去研究它。

今天的重头戏是直流分量，直流分量是干什么的呢。我们知道，短路发生瞬间，短路电流会达到峰值，然后慢慢衰减到一个定值。那为什么一开始很大后面很小呢，最重要的原因就是由于工频短路电流叠加了直流分量，简单的说就是工频的正弦波被直流分量给“抬高了”。那么直流分量在哪里，很简单，沿着波峰和波谷各做一条包络线，然后找他俩中间的那一条，就是直流分量，可以看出来直流分量是在不断衰减的。直流分量衰减完了，短路电流也就恢复到了稳态值，也就是我们通常所说的“周期分量”，那么周期分量之前的那一部分，我们通常称为“非周期分量”。短路电流出现的首半波会出现一个最大值，也就是短路电流的峰值Ipk，这个值通常被用于校验电气设备的动稳定性。

 

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那么什么时候短路电流中直流分量越大呢，大家都知道，直流分量的衰减跟短路回路的阻抗有关，阻抗越大，衰减时间。时间常数与阻抗中的电阻成反比，与电感成正比，也就是说感性越大，衰减越慢，那么如果在发电机机端短路，此时短路回路的阻抗很小，这个时候自然直流分量衰减的就会很慢，因此发电机附近短路时，直流分量会很大。如果在正常情况下，这个时间常数通常是45ms，但是在发电机附近，这个数字可能会上涨到最高150ms。

正因为这个原因，我们在选取发电机出口断路器的时候需要考虑直流分量的影响，之所以这样，是因为直流分量将过零点向后推移了，在直流分量的影响下，不但波形的过零点整体被往后移动了，而且整个波形上下不再对称，面积大的半个波成为“大半波”，面积小的那部分被称为“小半波”。那这个跟断路器有什么关系呢？其实目前的技术水平下做出来的断路器是依靠交流电的自然过零点熄弧，而过零点推后，出现了大半波使得断路器内部电弧的持续时间（也就是断路器的“燃弧时间”）变长，断路器的触头在上千摄氏度的电弧作用下，很快就会被烧坏，另外由于大半波时间的变长，小半波的时间就相应缩短，在小半波如此短的时间内，断路器断口的绝缘不会这么快恢复会导致电弧还没有熄灭又重新进入大半波，如此大的能量不断在断路器的灭弧室内积聚，最终引起断路器的爆炸。因此断路器的厂家在出厂是就规定了直流分量不得超过20%。