8/20μs雷电流冲击下熔断器开断性能
发布时间：2021-01-24 23:51
针对熔断器在8/20μs波形雷电流冲击下开断性能的问题,通过对熔断器中流过雷电流瞬间熔体的温度上升和熔断器的开断动作时间的理论分析,以及对雷电流通过导体时,载流导体所受有质动力作用机理的理论分析。选用一种铅铝合金材质熔断器,利用8/20μs波形雷电流进行冲击实验,得出当熔断器的工频熔化电流小于5A时,符合熔断器的允通能量I2t的理论;当熔断器的工频熔化电流大于5A时,符合横向电场力以及全部定向漂移电子对其所施的反作用力矢量和质动力的理论。提出了熔断器与电涌保护器配合使用的方法,具有一定的参考价值。
【文章来源】：电工技术学报. 2015,30(24)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
Hall电场示意图
64电工技术学报2015年12月的8/20μs雷电冲击电流，大平台可产生20～160kA的8/20μs雷电冲击电流。首先，用小平台对工频熔化电流为3A、长度为5cm的熔断器做冲击实验，当冲击电流为4kA时，熔断器没有熔（断裂）的迹象，其雷电冲击电流如图3a所示；直至冲击电流加到4.26kA时，熔断器熔化，如图2b所示，通过熔断器的雷电流波形如图3b所示。长度为3cm，工频熔化电流为3A的熔断器的熔化电流是4.20kA。从理论上分析[14-16]，熔断器的熔断电流值与其电阻值呈正相关，而不同长度、同一工频熔化电流的熔断器，长度越长电阻值越大，即不同长度熔断器的熔化电流符合此定律。在很大的雷电流作用下，熔断器的动作时间是极短的，通常只有几个毫秒甚至更短。熔断器的动作与雷电流的波形以及短路瞬间的电压相位等因素有关。已知预期雷电流的数值，还须确定其波形才能估计其动作时间，再利用I2t值正比于消耗的能量进行计算。（a）ICGS（b）熔断器熔断（c）熔断器断为多段（d）熔断器崩断临界点图2熔断器的8/20μs雷电流冲击实验Fig.2Thetypicalfiguresof8/20μslightningcurrentimpulsefusetests（a）工频熔化电流为3A熔断器未熔雷电流（b）工频熔化电流为3A熔断器熔化电流临界值（c）工频熔化电流为5A熔断器电流临界值雷电流（d）工频熔化电流为5A熔断器断成多段雷电流图3熔断器雷电流冲击实验图Fig.3Thetestchartoflightningcurrentimpulsefuse2.2.2熔断器崩断现象分析当使用工频熔化电流为5A的熔断器进行冲击实验时，无论长度3cm还是5cm的熔断器，冲击电流从小到大变化时，熔断器不会产生熔断现象，3cm的熔断器，通过的雷电流达到电流崩断临界值时的
64电工技术学报2015年12月的8/20μs雷电冲击电流，大平台可产生20～160kA的8/20μs雷电冲击电流。首先，用小平台对工频熔化电流为3A、长度为5cm的熔断器做冲击实验，当冲击电流为4kA时，熔断器没有熔（断裂）的迹象，其雷电冲击电流如图3a所示；直至冲击电流加到4.26kA时，熔断器熔化，如图2b所示，通过熔断器的雷电流波形如图3b所示。长度为3cm，工频熔化电流为3A的熔断器的熔化电流是4.20kA。从理论上分析[14-16]，熔断器的熔断电流值与其电阻值呈正相关，而不同长度、同一工频熔化电流的熔断器，长度越长电阻值越大，即不同长度熔断器的熔化电流符合此定律。在很大的雷电流作用下，熔断器的动作时间是极短的，通常只有几个毫秒甚至更短。熔断器的动作与雷电流的波形以及短路瞬间的电压相位等因素有关。已知预期雷电流的数值，还须确定其波形才能估计其动作时间，再利用I2t值正比于消耗的能量进行计算。（a）ICGS（b）熔断器熔断（c）熔断器断为多段（d）熔断器崩断临界点图2熔断器的8/20μs雷电流冲击实验Fig.2Thetypicalfiguresof8/20μslightningcurrentimpulsefusetests（a）工频熔化电流为3A熔断器未熔雷电流（b）工频熔化电流为3A熔断器熔化电流临界值（c）工频熔化电流为5A熔断器电流临界值雷电流（d）工频熔化电流为5A熔断器断成多段雷电流图3熔断器雷电流冲击实验图Fig.3Thetestchartoflightningcurrentimpulsefuse2.2.2熔断器崩断现象分析当使用工频熔化电流为5A的熔断器进行冲击实验时，无论长度3cm还是5cm的熔断器，冲击电流从小到大变化时，熔断器不会产生熔断现象，3cm的熔断器，通过的雷电流达到电流崩断临界值时的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电磁斥力型开断器的限流熔断器设计与实验[J]. 王晨,庄劲武,袁志方,张超,陈搏,江壮贤. 电工技术学报. 2013(06)
[2]电涌保护器（SPD）后备保护电器选用的讨论[J]. 全宇辰,侯越. 电气工程应用. 2008(03)
[3]低压配电系统用SPD后备保护的选择与应用[J]. 吴振华,蔡振新. 电气工程应用. 2007(02)
[4]电动斥力作用下低压断路器分断特性的研究[J]. 纽春萍,陈德桂,张敬菽,康艳. 电工技术学报. 2005(07)
[5]真空断路器关合速度与预击穿对同步关合的影响研究[J]. 游一民,陈德桂,张银昌,李静,任建军,孙志强. 电工技术学报. 2004(07)
[6]两次电流转移型短路电流限制器的研究[J]. 董力,李庆民,刘卫东,钱家骊. 电工技术学报. 2004(03)
本文编号：2998157
【文章来源】：电工技术学报. 2015,30(24)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
Hall电场示意图
64电工技术学报2015年12月的8/20μs雷电冲击电流，大平台可产生20～160kA的8/20μs雷电冲击电流。首先，用小平台对工频熔化电流为3A、长度为5cm的熔断器做冲击实验，当冲击电流为4kA时，熔断器没有熔（断裂）的迹象，其雷电冲击电流如图3a所示；直至冲击电流加到4.26kA时，熔断器熔化，如图2b所示，通过熔断器的雷电流波形如图3b所示。长度为3cm，工频熔化电流为3A的熔断器的熔化电流是4.20kA。从理论上分析[14-16]，熔断器的熔断电流值与其电阻值呈正相关，而不同长度、同一工频熔化电流的熔断器，长度越长电阻值越大，即不同长度熔断器的熔化电流符合此定律。在很大的雷电流作用下，熔断器的动作时间是极短的，通常只有几个毫秒甚至更短。熔断器的动作与雷电流的波形以及短路瞬间的电压相位等因素有关。已知预期雷电流的数值，还须确定其波形才能估计其动作时间，再利用I2t值正比于消耗的能量进行计算。（a）ICGS（b）熔断器熔断（c）熔断器断为多段（d）熔断器崩断临界点图2熔断器的8/20μs雷电流冲击实验Fig.2Thetypicalfiguresof8/20μslightningcurrentimpulsefusetests（a）工频熔化电流为3A熔断器未熔雷电流（b）工频熔化电流为3A熔断器熔化电流临界值（c）工频熔化电流为5A熔断器电流临界值雷电流（d）工频熔化电流为5A熔断器断成多段雷电流图3熔断器雷电流冲击实验图Fig.3Thetestchartoflightningcurrentimpulsefuse2.2.2熔断器崩断现象分析当使用工频熔化电流为5A的熔断器进行冲击实验时，无论长度3cm还是5cm的熔断器，冲击电流从小到大变化时，熔断器不会产生熔断现象，3cm的熔断器，通过的雷电流达到电流崩断临界值时的
64电工技术学报2015年12月的8/20μs雷电冲击电流，大平台可产生20～160kA的8/20μs雷电冲击电流。首先，用小平台对工频熔化电流为3A、长度为5cm的熔断器做冲击实验，当冲击电流为4kA时，熔断器没有熔（断裂）的迹象，其雷电冲击电流如图3a所示；直至冲击电流加到4.26kA时，熔断器熔化，如图2b所示，通过熔断器的雷电流波形如图3b所示。长度为3cm，工频熔化电流为3A的熔断器的熔化电流是4.20kA。从理论上分析[14-16]，熔断器的熔断电流值与其电阻值呈正相关，而不同长度、同一工频熔化电流的熔断器，长度越长电阻值越大，即不同长度熔断器的熔化电流符合此定律。在很大的雷电流作用下，熔断器的动作时间是极短的，通常只有几个毫秒甚至更短。熔断器的动作与雷电流的波形以及短路瞬间的电压相位等因素有关。已知预期雷电流的数值，还须确定其波形才能估计其动作时间，再利用I2t值正比于消耗的能量进行计算。（a）ICGS（b）熔断器熔断（c）熔断器断为多段（d）熔断器崩断临界点图2熔断器的8/20μs雷电流冲击实验Fig.2Thetypicalfiguresof8/20μslightningcurrentimpulsefusetests（a）工频熔化电流为3A熔断器未熔雷电流（b）工频熔化电流为3A熔断器熔化电流临界值（c）工频熔化电流为5A熔断器电流临界值雷电流（d）工频熔化电流为5A熔断器断成多段雷电流图3熔断器雷电流冲击实验图Fig.3Thetestchartoflightningcurrentimpulsefuse2.2.2熔断器崩断现象分析当使用工频熔化电流为5A的熔断器进行冲击实验时，无论长度3cm还是5cm的熔断器，冲击电流从小到大变化时，熔断器不会产生熔断现象，3cm的熔断器，通过的雷电流达到电流崩断临界值时的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电磁斥力型开断器的限流熔断器设计与实验[J]. 王晨,庄劲武,袁志方,张超,陈搏,江壮贤. 电工技术学报. 2013(06)
[2]电涌保护器（SPD）后备保护电器选用的讨论[J]. 全宇辰,侯越. 电气工程应用. 2008(03)
[3]低压配电系统用SPD后备保护的选择与应用[J]. 吴振华,蔡振新. 电气工程应用. 2007(02)
[4]电动斥力作用下低压断路器分断特性的研究[J]. 纽春萍,陈德桂,张敬菽,康艳. 电工技术学报. 2005(07)
[5]真空断路器关合速度与预击穿对同步关合的影响研究[J]. 游一民,陈德桂,张银昌,李静,任建军,孙志强. 电工技术学报. 2004(07)
[6]两次电流转移型短路电流限制器的研究[J]. 董力,李庆民,刘卫东,钱家骊. 电工技术学报. 2004(03)
本文编号：2998157
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