發(fā)布時(shí)間：2021-01-24 23:51

　　針對(duì)熔斷器在8/20μs波形雷電流沖擊下開(kāi)斷性能的問(wèn)題,通過(guò)對(duì)熔斷器中流過(guò)雷電流瞬間熔體的溫度上升和熔斷器的開(kāi)斷動(dòng)作時(shí)間的理論分析,以及對(duì)雷電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),載流導(dǎo)體所受有質(zhì)動(dòng)力作用機(jī)理的理論分析。選用一種鉛鋁合金材質(zhì)熔斷器,利用8/20μs波形雷電流進(jìn)行沖擊實(shí)驗(yàn),得出當(dāng)熔斷器的工頻熔化電流小于5A時(shí),符合熔斷器的允通能量I2t的理論;當(dāng)熔斷器的工頻熔化電流大于5A時(shí),符合橫向電場(chǎng)力以及全部定向漂移電子對(duì)其所施的反作用力矢量和質(zhì)動(dòng)力的理論。提出了熔斷器與電涌保護(hù)器配合使用的方法,具有一定的參考價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015,30(24)北大核心

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【部分圖文】：

Hall電場(chǎng)示意圖

64電工技術(shù)學(xué)報(bào)2015年12月的8/20μs雷電沖擊電流，大平臺(tái)可產(chǎn)生20～160kA的8/20μs雷電沖擊電流。首先，用小平臺(tái)對(duì)工頻熔化電流為3A、長(zhǎng)度為5cm的熔斷器做沖擊實(shí)驗(yàn)，當(dāng)沖擊電流為4kA時(shí)，熔斷器沒(méi)有熔（斷裂）的跡象，其雷電沖擊電流如圖3a所示；直至沖擊電流加到4.26kA時(shí)，熔斷器熔化，如圖2b所示，通過(guò)熔斷器的雷電流波形如圖3b所示。長(zhǎng)度為3cm，工頻熔化電流為3A的熔斷器的熔化電流是4.20kA。從理論上分析[14-16]，熔斷器的熔斷電流值與其電阻值呈正相關(guān)，而不同長(zhǎng)度、同一工頻熔化電流的熔斷器，長(zhǎng)度越長(zhǎng)電阻值越大，即不同長(zhǎng)度熔斷器的熔化電流符合此定律。在很大的雷電流作用下，熔斷器的動(dòng)作時(shí)間是極短的，通常只有幾個(gè)毫秒甚至更短。熔斷器的動(dòng)作與雷電流的波形以及短路瞬間的電壓相位等因素有關(guān)。已知預(yù)期雷電流的數(shù)值，還須確定其波形才能估計(jì)其動(dòng)作時(shí)間，再利用I2t值正比于消耗的能量進(jìn)行計(jì)算。（a）ICGS（b）熔斷器熔斷（c）熔斷器斷為多段（d）熔斷器崩斷臨界點(diǎn)圖2熔斷器的8/20μs雷電流沖擊實(shí)驗(yàn)Fig.2Thetypicalfiguresof8/20μslightningcurrentimpulsefusetests（a）工頻熔化電流為3A熔斷器未熔雷電流（b）工頻熔化電流為3A熔斷器熔化電流臨界值（c）工頻熔化電流為5A熔斷器電流臨界值雷電流（d）工頻熔化電流為5A熔斷器斷成多段雷電流圖3熔斷器雷電流沖擊實(shí)驗(yàn)圖Fig.3Thetestchartoflightningcurrentimpulsefuse2.2.2熔斷器崩斷現(xiàn)象分析當(dāng)使用工頻熔化電流為5A的熔斷器進(jìn)行沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí)，無(wú)論長(zhǎng)度3cm還是5cm的熔斷器，沖擊電流從小到大變化時(shí)，熔斷器不會(huì)產(chǎn)生熔斷現(xiàn)象，3cm的熔斷器，通過(guò)的雷電流達(dá)到電流崩斷臨界值時(shí)的

64電工技術(shù)學(xué)報(bào)2015年12月的8/20μs雷電沖擊電流，大平臺(tái)可產(chǎn)生20～160kA的8/20μs雷電沖擊電流。首先，用小平臺(tái)對(duì)工頻熔化電流為3A、長(zhǎng)度為5cm的熔斷器做沖擊實(shí)驗(yàn)，當(dāng)沖擊電流為4kA時(shí)，熔斷器沒(méi)有熔（斷裂）的跡象，其雷電沖擊電流如圖3a所示；直至沖擊電流加到4.26kA時(shí)，熔斷器熔化，如圖2b所示，通過(guò)熔斷器的雷電流波形如圖3b所示。長(zhǎng)度為3cm，工頻熔化電流為3A的熔斷器的熔化電流是4.20kA。從理論上分析[14-16]，熔斷器的熔斷電流值與其電阻值呈正相關(guān)，而不同長(zhǎng)度、同一工頻熔化電流的熔斷器，長(zhǎng)度越長(zhǎng)電阻值越大，即不同長(zhǎng)度熔斷器的熔化電流符合此定律。在很大的雷電流作用下，熔斷器的動(dòng)作時(shí)間是極短的，通常只有幾個(gè)毫秒甚至更短。熔斷器的動(dòng)作與雷電流的波形以及短路瞬間的電壓相位等因素有關(guān)。已知預(yù)期雷電流的數(shù)值，還須確定其波形才能估計(jì)其動(dòng)作時(shí)間，再利用I2t值正比于消耗的能量進(jìn)行計(jì)算。（a）ICGS（b）熔斷器熔斷（c）熔斷器斷為多段（d）熔斷器崩斷臨界點(diǎn)圖2熔斷器的8/20μs雷電流沖擊實(shí)驗(yàn)Fig.2Thetypicalfiguresof8/20μslightningcurrentimpulsefusetests（a）工頻熔化電流為3A熔斷器未熔雷電流（b）工頻熔化電流為3A熔斷器熔化電流臨界值（c）工頻熔化電流為5A熔斷器電流臨界值雷電流（d）工頻熔化電流為5A熔斷器斷成多段雷電流圖3熔斷器雷電流沖擊實(shí)驗(yàn)圖Fig.3Thetestchartoflightningcurrentimpulsefuse2.2.2熔斷器崩斷現(xiàn)象分析當(dāng)使用工頻熔化電流為5A的熔斷器進(jìn)行沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí)，無(wú)論長(zhǎng)度3cm還是5cm的熔斷器，沖擊電流從小到大變化時(shí)，熔斷器不會(huì)產(chǎn)生熔斷現(xiàn)象，3cm的熔斷器，通過(guò)的雷電流達(dá)到電流崩斷臨界值時(shí)的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]真空斷路器關(guān)合速度與預(yù)擊穿對(duì)同步關(guān)合的影響研究[J]. 游一民,陳德桂,張銀昌,李靜,任建軍,孫志強(qiáng).  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2004(07)
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