地铁机车上用直流熔断器的设计概论.pdf

地铁机车上用直流熔断器的设计概论 continuousfuseof locomotive using current Design Subway (西安交通大学电气工程学院西安710049)王季梅 [摘薹】本文是通过调查研究理论分析和实践过程得出的蛄论。说明了交流熔断器和直流熔断器的基本特点，共同之处 和如何去掌握其基本的理论进行直流熔断器的设计．井得出可行途径，为我固自行设计的直流熔断器打下基础。 writtentheoretical is and verification [Abstract]The of mrougll by experimental passing practicalinvestigation analysis paper d．c．fuses．In tobasic andIEC269standard thebasiccharacteristicsof addition，according etc．，describes principle a．c．fuseand to d．c．fuse。and ofd．c．fuse． howdesign [关键词】直流熔断器交流熔断器 电感时间常数 A．C．fuseinductancetimeconstant [Keywords】D．C．fuse 1 引言 在地铁电力机车上用的直流熔断器必须保证在发生故障时能可靠地切断直流电源。由于直流电流不存在 自然过零，故切断直流故障电流比切断交流故障电流困难得多，因为只依靠熔断器电弧在石英砂中强制电弧 扩散到砂粒中冷却追使电路电流降至为零。尤其当一个直流回路是具有大时间常数L瓜时，故障分断更为困 难。低过载电流的分断又是另一种更困难的工况。 此外，电力机车由直流电压供电它们有大范围的1．7R值和过流值。所以要使用全封闭工作的直流专用的 熔断器去保证车辆的安全和保护是十分艰巨的。 经过深入地理论分析和实践研究，我田已能自行开发和设计出一种用于直流电压1900V400A的熔断 器，并能满足我图地铁上使用的直流熔断器。 本熔断器是按照所公布的有关熔断器直流容量的所有资料(例如：IEC标准，HS标准，UL标准等)进 行专门试验并得到在直流回路中安全使用熔断器的专用数据。 2基本原理 当直流电路发生故障时(如图1所示)，电流星指数趋势上升(如图2所示)，电流瞬时值为： f， 』，、 l—P‘ f=，^×l l 【 ／ (1) rr r ，．=竺 f=兰= “ 式中： 尺， 尺时间常数 田1 I流电路田 —’405一 U_一直流电源；R_电阻；卜电感；卜直流熔断器 式(1)电流i中的t表明熔断器弧前时间(或熔化时间)受胍的影响，因为在起始时di／dt是： di—U—J^ 班 L f (2) 所以I_／R越大，di／dt越小，对于同样的IA值熔断器的弧前时间越长(如图3和图4所示)。 lj＆ ．÷’■