直流与交流分断特性的对比研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.05.002

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (5): 5-8.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.05.002

直流与交流分断特性的对比研究

龚祚勇, 向洪岗

上海良信电器股份有限公司, 上海 201206

收稿日期:2020-12-14 出版日期:2021-05-30 发布日期:2021-06-15
作者简介:龚祚勇(1984—),男,工程师,主要从事低压电器研究与开发。|向洪岗(1978—),男,工程师,博士,主要从事低压电器研究。

Comparative Study of DC and AC Breaking Characteristics

GONG Zuoyong, XIANG Honggang

Shanghai Liangxin Electric Co.,Ltd., Shanghai 201206, China

Received:2020-12-14 Online:2021-05-30 Published:2021-06-15

摘要/Abstract

摘要：

在评估直流分断能力和低频交流分断能力时,业内存在的普遍看法是由于交流电存在自然过零点,针对同样的电压和预期短路电流,故交流比直流更容易分断。通过试验,对比分析了直流分断与不同频率交流分断的难易程度,特别是与低频交流分断能力的比对,得出随着交流频率的降低,交流分断的难度完全可能高于直流。

关键词: 直驱型风机, 直流分断能力, 交流分断能力, 分断能力比对, 自然过零

Abstract:

In the evaluation of DC breaking capacity and low frequency AC breaking capacity,there are general opinions in the industry:AC is easier to break than DC for the same voltage and expected short-circuit current due to the existence of natural zero crossing point of AC.This paper compares and analyzes the degree of difficulty of DC breaking and AC breaking at different frequencies,especially the comparison with AC breaking capacity of low frequency.It is concluded that with the decrease of AC frequency,AC breaking is more difficult than DC.

Key words: direct drive fan, DC breaking capacity, AC breaking capacity, breaking capacity comparison, natural zero crossing

中图分类号:

TM561

龚祚勇, 向洪岗. 直流与交流分断特性的对比研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(5): 5-8.

GONG Zuoyong, XIANG Honggang. Comparative Study of DC and AC Breaking Characteristics[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(5): 5-8.

图/表 13

图1

图2

表1

图3

图4

表2

表3

试验结果

试验形式及参数		I_max/kA	T_arc/ms	$∫ i 2 d t$ /(kA²·s)	分断情况
电网交流		15.77	8.44	806	1次O后失效
电网直流 (时间常数)	τ=1 ms	9.6~9.9	5.8~6.1	312~324	3次O后OK
	τ=5 ms	7.7~8.3	10.1~11.0	304~356
	τ=10 ms	6.8~7.2	20.3~21.7	368~413
振荡回路 (频率)	f=18.7 Hz	11.3	14.4	630	1次O后失效
	f=24.9 Hz	12.5~13.0	10.5~10.9	657~736	3次O后OK
	f=33.2 Hz	13.0~13.7	8.3~8.5	583~673
	f=43.8 Hz	14.2~14.6	6.9	600~655
	f=50.0 Hz	14.7~15.2	5.8~6.0	581~642
	f=75.5 Hz	16.5~17.6	4.3~4.4	556~640
	f=99.4 Hz	15.6~17.2	3.5~3.8	507~569

表3

图5

图6

图7

图8

图9

表4

试验形式	电压值/V	电流有效值/kA	电流峰值/kA	频率 /Hz
电网交流	400(有效值)	14	23.8	50
电网直流	400	14	14.0	—
振荡回路	565 (电容器充电电压)	14	20.0	变化

f/Hz	L/μH	C/μF
18.7	206.4	325 500
24.9	162.0	238 500
33.2	108.0	174 000
43.8	89.7	132 000
50.0	98.9	123 000
75.5	62.8	84 000
99.4	49.3	61 500

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频率/Hz	多频交流电压超出直流电压的时间/ms
18.7	14.5
24.9	9.6
33.2	7.8
50.0	5.9
75.5	3.9
99.4	2.8