提升直流塑壳断路器短路分断能力的设计研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.07.008

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (7): 45-50.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.07.008

提升直流塑壳断路器短路分断能力的设计研究

李学琳¹, 蒋顾平², 施晓蓉¹

1.湖南工程学院, 湖南湘潭 411101
2.上海良信电器股份有限公司, 上海 200137

收稿日期:2021-03-04 出版日期:2021-07-30 发布日期:2021-10-13
作者简介:李学琳(1998—),女,研究方向为低压电器塑壳断路器。|蒋顾平(1982—),男,高级工程师,主要从事低压电器塑壳断路器研究。|施晓蓉(1972—),女,副教授,研究方向为电器智能化。

Designand Research on Improving Short-Circuit Breaking Capacity of DC MCCB

LI Xuelin¹, JIANG Guping², SHI Xiaorong¹

1. Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411101, China
2. Shanghai Liangxin Electrical Co.,Ltd., Shanghai 200137, China

Received:2021-03-04 Online:2021-07-30 Published:2021-10-13

摘要/Abstract

摘要：

直流塑料外壳式断路器(MCCB)是低压电器中的重要一员。针对直流MCCB灭弧系统,可以使用增加极数法和增加容量法来进行短路分断能力的提升。增加极数法通过串联更多的极数提高电弧电压;增加容量法通过增加单个灭弧室的灭弧能力来提高电弧电压。同时,电感也对短路分断起到非常重要的影响。

关键词: 直流塑壳断路器, 电弧, 灭弧室, 短路分断能力

Abstract:

DC moulded case circuit breaker (MCCB) is an important part of low voltage electrical apparatus.The arc extinction is maily completed by the arc extinguishing system in MCCB.DC MCCB can use the method of increasing the number of poles and increasing capacity to improve the short-circuit breaking capacity.The method of increasing the number of poles increases the arc voltage by connecting more poles in series.The method of increasing capacity increases the arc voltage by increasing the arc extinguishing ability of a single arc extinguishing chamber.Inductance also plays a very important role in short circuit breaking.

Key words: DC moulded case circuit breaker (MCCB), arc, arc extinguishing chamber, short-circuit breaking capacity

中图分类号:

TM561

李学琳, 蒋顾平, 施晓蓉. 提升直流塑壳断路器短路分断能力的设计研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(7): 45-50.

LI Xuelin, JIANG Guping, SHI Xiaorong. Designand Research on Improving Short-Circuit Breaking Capacity of DC MCCB[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(7): 45-50.

图/表 16

图1

图2

图3

表1

图4

图5

图6

图7

表2

图8

图9

图10

表3

图11

图12

图13

序号	试验方案	电弧电压U_A/V	电源电压U_c/V
序号	试验方案	电弧电压U_A/V	500	800	1 000	1 500
1	普通型1P	约550	通过	不通过	—	—
2	普通型2P	约1 100	—	通过	不通过	—
3	普通型3P	约1 650	—	通过	不通过	—
4	普通型4P	约2 200	—	—	通过	不通过

序号	试验方案	电弧电压 U_A/V	电源电压U_c/V
序号	试验方案	电弧电压 U_A/V	500	800	1 000	1 500
5	增强型2P	约1 750	—	—	通过	不通过
6	增强型3P	约2 600	—	—	—	通过

序号	方案	灭弧室栅片表面积/mm²	灭弧室栅片数量/片	灭弧室数量/个	总表面积/mm²	栅片总数量/片
4	普通型4P	13 470	12	4	53 880	48
5	增强型2P	18 548	22	2	37 096	44

[1]	张燕, 王洋. 直流塑壳断路器短接排串联结构探讨[J]. 电器与能效管理技术, 2020(4):38-41.
[2]	蒋顾平, 顾翔, 唐丰田. 触头灭弧系统增容提高塑壳断路器短路分断能力的研究[J]. 电器与能效管理技术, 2018(8):16-20,33.
[3]	陈德桂. 低压灭弧系统中产气材料的作用及其选择[J]. 低压电器, 2012, 8(8):1-5.
[4]	蒋顾平, 李小利, 周荣伟. DC 1 500 V光伏塑壳断路器设计[J]. 电器与能效管理技术, 2017(10):39-42.
[5]	向洪岗, 于贻鹏, 张亚欣. 时间常数对DC 1 500 V分断特性的影响研究[J]. 电器与能效管理技术, 2019(1):12-14.
[6]	顾惠民, 孙吉升. 低压直流断路器在光伏系统中的应用分析[J]. 电器与能效管理技术, 2016(22):10-16.

[1]	何育斌, 张旭, 任万滨. 感性负载条件下触点熔焊失效实验研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(1): 14-18.
[2]	曾谊, 陈卢明, 吴建生, 李继丹, 欧阳海军, 童伟. 双断点塑壳断路器触头机构在极限短路分断能力试验中的振动性研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(1): 31-34.
[3]	王成丽, 李静, 曹云东, 于龙滨, 崔巨勇. 直流C₄F₇N/CO₂混合气体电弧灭弧性能研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(6): 1-6.
[4]	单潇洁, 郑昕. 基于小波分析的低压电弧特性识别模型的研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(6): 7-14.
[5]	严天宇, 曹云东, 付思. 触头旋转情况下真空电弧对阳极烧蚀的影响[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(5): 1-4.
[6]	关明旭, 李静, 刘树鑫, 于龙滨. 考虑触头熔蚀的电弧特性变化仿真研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(4): 6-10.
[7]	高小庆, 陈晓军, 鲍光海. 考虑故障电弧电流高频特征的阻抗电弧模型[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(3): 6-7.
[8]	蒋原, 马立, 武建文, 全威. 金属液滴蒸发导致航空变频真空电弧弧后击穿的研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(2): 19-24.
[9]	全嘉青. 从专利浅述塑料外壳式断路器静触头导电回路技术[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(2): 8-13.
[10]	彭晶, 邓云坤, 王科, 陈兴贵, 耿云, 耿英三. 双断口真空断路器关合直流电压预击穿特性实验研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(10): 7-12.
[11]	彭海波, 李凌霄. 阻隔式直流快速开断过程中的电弧行为研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(9): 1-6.
[12]	胡丁尹, 宇文博, 金庆滨, 彭剑飞, 者永祥, 李阳, 冯伦, 何冰. 12 kV开关柜内部电弧故障两相试验研究与分析[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(9): 72-78.
[13]	袁学兵, 赵虎, 蔡明阳. 塑壳断路器短路分断试验研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(6): 1-4.
[14]	张东, 鲁超, 母婷佑, 佘鹏鹏. 弓网电弧作用下碳铜材料转移特性分析[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(6): 15-19.
[15]	陈少昆, 景所立, 林光华, 李成坤, 段绪伟. 受电弓通过分段绝缘器时电弧转移特性研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(3): 14-22.

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