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摘要：直流电源系统辐射范围大所带负载多，如果没有保护措施，任何一负载发生短路、过载都将通过直流系统影响到其他保护设备正常工作。所以对于每路负载都必须使用保护元件进行自动隔离，防止故障进一步扩大，及时将故障点脱离电源。目前常见的保护元件有二种；一种是熔断器保护，它是一种电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成，当有过大的电流通过时，熔丝产生较多的热量，使它的温度迅速达到熔点，于是熔丝熔断自动切断电路从而起到保护作用。另一种是空气开关保护元件，它具有过载反时限动作断开、短路快速切除保护功能，性能上更优于熔丝。近年来市场上大量出现一种称为PTC保护元件。这种元件具有自恢复性，当故障电流消除后自动恢复导通状态，但容量较小不再本文讨论之列。
关键词：直流电源 熔断器 空气开关 配差配合
一、常用的过流保护熔断器
常用熔断器包括二种；一种是直接将熔丝安装在插件支架上，更换时人工将熔丝（俗称保险丝）安装上去旋紧固定。另一种是管状熔丝，内部同样是熔丝，但四周充满石英砂。更换时直接插入管状熔丝即可。熔断器的原理是当电流流过导体（保险丝）时，因导体存在一定的电阻，所以导体将会发热。其热量的增加就表现在温度的升高上，当温度升高到熔丝的熔点以上时熔丝就发生了熔断。这就是熔丝的工作原理。
在空气开关结构中，“电磁线圈”是空气开关短路快速动作元件，当负载短路时短路电流通过电磁线圈产生电动力使开关分闸。“双金属条”是过载保护动作元件，当负载电流大于额定电流时，双金属条因绕在其上的电阻丝发热使金属条弯曲动作达到过载保护目的。“灭弧室”帮助开关分断过程中电弧的冷却熄灭，提高开关的分断能力。
空气开关的过载和过流特性与熔丝不同，由于有二个动作元件整个动作曲线实际上是由二个曲线拼合而成，典型的曲线如图3所示：
禁止采用上级空气开关，下级为熔断器的级差保护模式。运行实践证明；采用此类方式进行级差保护常常带来事故扩大化。其中原因是按级差考虑的直流熔丝灭弧时间要大于交流，而此时上级空气开关已进入速断工作区域，如图9-1-5所示，熔断器熔断曲线NT（熔断时间－电流特性）与空气开关保护曲线ME（脱钩时间－电流特性）二组保护曲线在电流大于某一点时发生交叉，故障电流大于交叉点Ix外，致使动作先后次序发生颠倒。采用上级空气开关、下级熔断器方式，即使按级差配置，当发生短路时，仍无法保证按级差动作，往往还是会发生上级空气开关动作先于下级熔丝保护，扩大了停电范围。
论文作者:汪锋,蔡建辉,刘志华
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/11/29
标签：熔断器论文; 级差论文; 电流论文; 空气论文; 元件论文; 动作论文; 负载论文; 《电力设备》2016年第18期论文;