淺談靜調(diào)電源柜直流快速熔斷器

付馬木林

【摘要】針對深圳地鐵JINQIANG靜調(diào)電源柜中直流快速斷路器在設備中的重要作用，對其可能導致故障嚴重性進行預防。本文以JINQIANG靜調(diào)電源柜中直流快速斷路器為研究主體，對其選型依據(jù)、合理性及維護措施進行分析，并提出可能產(chǎn)生故障及解決措施。

【關鍵詞】靜調(diào)電源柜；直流快速斷路器；

1、問題的提出

故障的發(fā)生不僅會影響設備的正常運行，同時可能會給公司帶來巨大的經(jīng)濟損失。隨著地鐵列車數(shù)量的增加，靜調(diào)電源柜的使用頻率明顯上升趨勢，直流快速斷路器是靜調(diào)電源柜中主要的組成部分，因此做好其選型分析、降低其故障率具有主要作用，目前地鐵車輛段JINQIANG靜調(diào)電源柜DC1500V主電路所使用的熔斷器為有填料封閉式RSM系列直流快速熔斷器，針對該直流快速熔斷器進行以下分析。

2、直流快速熔斷器介紹

2.1熔斷器的作用

熔斷器是一種最簡單的保護電器，它串接在電路中，可以用來保護電氣裝置，防止過載電流和短路電流的損害，熔斷器也可做過負荷保護，但做過負荷保護可靠性不高。熔斷器的保護特性必須與被保護設備的過負荷特性有良好的配合。

2.2熔斷器的特點

2.2.1有填料封閉管式快速熔斷器是一種快速動作型的熔斷器，由熔斷管、觸點底座、動作指示器和熔體組成。

2.2.2熔體為銀質(zhì)窄截面或網(wǎng)狀形式，熔體為一次性使用，不能自行更換。

2.2.3由于其具有快速動作性，一般作為半導體整流元件保護用。

2.2.4該類型快速熔斷器具有額定容量大，分斷能力高，熔斷速度快，限流特性顯著，安裝方便等特點。

2.2.5熔體額定電流不等于熔斷器額定電流，熔體額定電流按被保護設備的負荷電流選擇，熔斷器額定電流應大于熔體額定電流，與主電器配合確定。

2.2.6熔斷器的熔斷電流與熔斷時間的關系

3、熔斷器的選型依據(jù)

3.1熔斷器選擇要求

在電氣設備正常運行時，熔斷器不應熔斷；在出現(xiàn)短路時，應立即熔斷；在電流發(fā)生正常變動（如電動機起動過程）時，熔斷器不應熔斷；在用電設備持續(xù)過載時，應延時熔斷。對熔斷器的選用主要包括類型選擇和熔體額定電流的確定。

選擇熔斷器的類型時，主要依據(jù)負載的保護特性和短路電流的大小。

3.2熔斷器的選型原則

3.2.1熔斷器應能耐受正常負荷和正常負荷的浪涌電流（如：變壓器的勵磁峰值電流、電動機的啟動電流、電容器充電電流等）；

3.2.2熔斷器應能在要求的時間內(nèi)分斷被保護電路的最小短路電流；

3.2.3熔斷器的分斷能力應大于被保護電路的最大短路電流；

3.2.4熔斷器應有良好的限流特性，使短路電流限制在被保護電路所能承受的范圍內(nèi)；

3.2.5熔斷器的分斷過電壓應小于被保護電路所能承受的最大過電壓；

3.2.6快速熔斷器、高速開關和負荷特性三者之間應良好匹配。

3.3熔斷器選型的步驟

3.3.1根據(jù)被保護電路的額定電流和負載性質(zhì)，初步確定熔斷器額定電流；

3.3.2根據(jù)初步確定熔斷器額定電流，對照熔斷器選型手冊，選擇熔斷器的型號；

3.3.3根據(jù)所選熔斷器的電流保護特性曲線檢驗是否滿足被保護電路的要求，若不滿足，則改選高一級（或高一級）額定電流的熔斷器，并重新檢驗，直至滿足被保護電路的要求。

4、現(xiàn)有直流快速熔斷器參數(shù)及校驗

4.1現(xiàn)有技術參數(shù)

目前JingQiang靜調(diào)電源柜采用熔斷器的型號為：111RSM，額定電壓為1800V，額定電流為1000A；STINGER靜調(diào)電源柜采用熔斷器的型號為：107RSM，額定電壓為1500V，額定電流為800A

以JingQiang靜調(diào)電源柜為分析對象，其設備主要參數(shù)為：

額定輸入電壓 ： 1500V （DC）

最高輸入電壓： 1800V （DC），1980V（瞬時）

最低輸入電壓： 1000V （DC）

額定電流： 600A（DC）

最大穩(wěn)定電流： 800A（DC）

4.2校驗

4.2.1按照熔斷器的選型原則，結合TB 1333.5-2005規(guī)定，對于接觸網(wǎng)供電的熔斷器，所選熔斷器必須滿足下表條件：

且該熔斷器的額定電壓要滿足VFN≥1500V 的條件，因此選擇VFN=1800V的熔斷器。

4.2.2靜調(diào)電源柜中熔斷器的保護屬于無起動過程的平穩(wěn)負載的保護（無起動過程的平穩(wěn)負載，如：照明線路、電阻、電爐等），其額定電流要求：

IFN ≥ IN

式中：IFN --熔斷器額定電流； IN --負荷電路的額定電流。

經(jīng)分析計算，列車與靜調(diào)電源柜工作時的電壓、電流值如下：

額定值：電壓1500V，電流410A

最大值：電壓1980V，電流567A

根據(jù)熔斷器級間配合規(guī)定，為防止發(fā)生越級熔斷、擴大事故范圍，上、下級線路的熔斷器間應有良好配合。選用時，應使上級熔斷器的額定電流比下級的大1～2個級差。為安全起見，取差數(shù)2計算，可得熔斷器的額定電流IFN=2×564=1128A

又按GB/T 13539.1-2008規(guī)定，熔斷器的額定電流以安培（A）表示，應從下列數(shù)值中選擇：400；500；630；800；1000；1250

因此，結合上述分析，可以選擇熔斷器的額定電流為1000A或1200A。

綜合以上分析可知型號為：111RSM DC1800V-1000A-1熔斷器 ，能夠滿足JingQiang靜調(diào)電源柜的保護要求。

5、維護要點

5.1 熔斷器維修時應注意的問題

5.1.1必須在不帶電的條件下更換熔體，不允許帶電操作熔斷器。更換熔體時必須用相同容量的熔體，不允許無根據(jù)地加大熔體容量，不允許用加大熔體容量的辦法去維持帶病負荷的繼續(xù)運行。更換裸露熔體時，不應使其遭受外傷，以免降低熔體容量。

5.1.2熔體熔斷后，特別是因短路故障造成熔體爆斷后，一定要清理熔濺的金屬顆粒和碳質(zhì)，無法清理及烤糊燒焦的熔斷器，必須更新。

5.2熔斷器巡視檢查和維修內(nèi)容

5.2.1檢查瓷件有無破損、裂紋、閃絡、燒傷等情況。如損傷較輕，尚不影響整體強度和絕緣效果，可不做處理；如果有瓷片掉落，可用環(huán)氧樹脂粘合修補。

5.2.2檢查安裝是否牢固，安裝角度及相間距離是否正確。

5.2.3檢查裸帶電部分與各部分距離是否足夠。

5.2.4檢查上下引線與接頭的連接是否良好，有無松動、過熱及燒傷現(xiàn)象。如有，應進行接頭處理。

5.2.5檢查熔斷器的接觸是否良好，有無發(fā)熱現(xiàn)象。如果連續(xù)超過3次斷開額定斷流容量，應注意更換。熔斷器要定期停電檢查和調(diào)整，一般每1～3年進行1次。

6、結束語

通過對其選型原則的分析，并根據(jù)實際情況對其選型結果進行校驗，確保了直流快速斷路器選型的準確性。同時根據(jù)其特性，建立了關鍵部件的檢查制度，提高潛在故障的預見性，保證靜調(diào)電源柜運營的安全可靠性。

參考文獻：

[1] 常用低壓供配電設備選型與安裝使用技術手冊

[2] 南方四車車輛有限公司.直流接觸器燒損原因及檢修工藝