快速限流熔断器是目前商用化最广泛的限流保护技术之一,然而现有快速限流熔断器中的开断器大都采用炸药爆炸产生的冲击力进行驱动使其分断,炸药在实际应用中存在易分解、不耐高温、安全性低、价格昂贵等缺陷。本文针对炸药型开断器存在的问题,在已研制出的限流熔断器基础上对其开断器进行了改进设计,提出了一种基于电磁斥力型开断器的新型限流熔断器方案,其特点是采用了电磁斥力技术代替炸药来实现开断器的快速分断。开展了额定320V/3kA直流限流熔断器样机的设计及分析,进行了电磁斥力型开断器的分断测速实验和温升实验。实验表明电磁斥力型开断器可以达到与原炸药型开断器相近的工作性能,最后通过限流熔断器样机分断预期25kA短路电流实验证明了新方案的可行性及有效性。
直流熔断器进行大短路电流分断试验的成本很高,制约了高分断能力直流熔断器的发展。根据直流熔断器的特性提出了保持试验一致性的三个等效条件:弧前时间一致、燃弧能量一致、恢复电压一致,据此提出了两种等效试验方法。方法一适当提高直接试验回路的电阻值,方法二采用电容器组作为电源,通过合理的参数设置可保证两种方法与直接试验具有较高的等效性,同时又降低了试验成本。讨论了两种方法的参数设置和等效性,最后以额定1200V,1250A及额定1200V,200A两种直流熔断器进行110kA短路分断试验为例,对比了两种等效试验方法和直接试验的结果,验证了所提方法的有效性。该方法可参考应用于直流限流断路器的短路分断试验。
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