付馬木林

【摘要】針對(duì)深圳地鐵JINQIANG靜調(diào)電源柜中直流快速斷路器在設(shè)備中的重要作用，對(duì)其可能導(dǎo)致故障嚴(yán)重性進(jìn)行預(yù)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(duì)其選型依據(jù)、合理性及維護(hù)措施進(jìn)行分析，并提出可能產(chǎn)生故障及解決措施。

【關(guān)鍵詞】靜調(diào)電源柜；直流快速斷路器；

1、問(wèn)題的提出

故障的發(fā)生不僅會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，同時(shí)可能會(huì)給公司帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)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(shì)，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(duì)該直流快速熔斷器進(jìn)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(jiǎn)單的保護(hù)電器，它串接在電路中，可以用來(lái)保護(hù)電氣裝置，防止過(guò)載電流和短路電流的損害，熔斷器也可做過(guò)負(fù)荷保護(hù)，但做過(guò)負(fù)荷保護(hù)可靠性不高。熔斷器的保護(hù)特性必須與被保護(hù)設(shè)備的過(guò)負(fù)荷特性有良好的配合。

2.2熔斷器的特點(diǎn)

2.2.1有填料封閉管式快速熔斷器是一種快速動(dòng)作型的熔斷器，由熔斷管、觸點(diǎn)底座、動(dòng)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(dòng)作性，一般作為半導(dǎo)體整流元件保護(hù)用。

2.2.4該類型快速熔斷器具有額定容量大，分?jǐn)嗄芰Ω?，熔斷速度快，限流特性顯著，安裝方便等特點(diǎn)。

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(hù)設(shè)備的負(fù)荷電流選擇，熔斷器額定電流應(yīng)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(shí)間的關(guān)系

3、熔斷器的選型依據(jù)

3.1熔斷器選擇要求

在電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，熔斷器不應(yīng)熔斷；在出現(xiàn)短路時(shí)，應(yīng)立即熔斷；在電流發(fā)生正常變動(dòng)（如電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程）時(shí)，熔斷器不應(yīng)熔斷；在用電設(shè)備持續(xù)過(guò)載時(shí)，應(yīng)延時(shí)熔斷。對(duì)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(shí)，主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)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(yīng)能耐受正常負(fù)荷和正常負(fù)荷的浪涌電流（如：變壓器的勵(lì)磁峰值電流、電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流、電容器充電電流等）；

3.2.2熔斷器應(yīng)能在要求的時(shí)間內(nèi)分?jǐn)啾槐Ｗo(hù)電路的最小短路電流；

3.2.3熔斷器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于被保護(hù)電路的最大短路電流；

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

3.2.5熔斷器的分?jǐn)噙^(guò)電壓應(yīng)小于被保護(hù)電路所能承受的最大過(guò)電壓；

3.2.6快速熔斷器、高速開(kāi)關(guān)和負(fù)荷特性三者之間應(yīng)良好匹配。

3.3熔斷器選型的步驟

3.3.1根據(jù)被保護(hù)電路的額定電流和負(fù)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(duì)照熔斷器選型手冊(cè)，選擇熔斷器的型號(hào)；

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

4、現(xiàn)有直流快速熔斷器參數(shù)及校驗(yàn)

4.1現(xiàn)有技術(shù)參數(shù)

目前JingQiang靜調(diào)電源柜采用熔斷器的型號(hào)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(hào)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(duì)象，其設(shè)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(shí)）

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(yàn)

4.2.1按照熔斷器的選型原則，結(jié)合TB 1333.5-2005規(guī)定，對(duì)于接觸網(wǎng)供電的熔斷器，所選熔斷器必須滿足下表?xiàng)l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(hù)屬于無(wú)起動(dòng)過(guò)程的平穩(wěn)負(fù)載的保護(hù)（無(wú)起動(dòng)過(guò)程的平穩(wěn)負(fù)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(fù)荷電路的額定電流。

經(jīng)分析計(jì)算，列車與靜調(diào)電源柜工作時(shí)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(jí)間配合規(guī)定，為防止發(fā)生越級(jí)熔斷、擴(kuò)大事故范圍，上、下級(jí)線路的熔斷器間應(yīng)有良好配合。選用時(shí)，應(yīng)使上級(jí)熔斷器的額定電流比下級(jí)的大1～2個(gè)級(jí)差。為安全起見(jiàn)，取差數(shù)2計(jì)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(yīng)從下列數(shù)值中選擇：400；500；630；800；1000；1250

因此，結(jié)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(hào)為：111RSM DC1800V-1000A-1熔斷器 ，能夠滿足JingQiang靜調(diào)電源柜的保護(hù)要求。

5、維護(hù)要點(diǎn)

5.1 熔斷器維修時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)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(shí)必須用相同容量的熔體，不允許無(wú)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(fù)荷的繼續(xù)運(yùn)行。更換裸露熔體時(shí)，不應(yīng)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(wú)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(wú)破損、裂紋、閃絡(luò)、燒傷等情況。如損傷較輕，尚不影響整體強(qiáng)度和絕緣效果，可不做處理；如果有瓷片掉落，可用環(huán)氧樹(shù)脂粘合修補(bǔ)。

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(wú)松動(dòng)、過(guò)熱及燒傷現(xiàn)象。如有，應(yīng)進(jìn)行接頭處理。

5.2.5檢查熔斷器的接觸是否良好，有無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象。如果連續(xù)超過(guò)3次斷開(kāi)額定斷流容量，應(yīng)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(jìn)行1次。

6、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)其選型原則的分析，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其選型結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)，確保了直流快速斷路器選型的準(zhǔn)確性。同時(shí)根據(jù)其特性，建立了關(guān)鍵部件的檢查制度，提高潛在故障的預(yù)見(jiàn)性，保證靜調(diào)電源柜運(yùn)營(yíng)的安全可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 常用低壓供配電設(shè)備選型與安裝使用技術(shù)手冊(cè)

[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