引 言

　　在電力軌道交通系統上，許多地方需要熔斷器保護，以切斷直接故障電流。典型的例子包括主回路、再生直流變頻器、交流變頻器、輔助回路空調、照明等回路)、撬棒系統(用于制動直流電機)。

　　在直流回路的保護應用中，必須根據時間常數L/R(L為回路電感值，尺為回路電阻值)來確定電壓。軌道交通應用的直流熔斷器所應對的時間常數和過電流范圍很大。設計良好的法雷直流熔斷器提供了燃弧所需的足夠長度，并能經受住燃弧所產生的巨大壓力。法雷直流熔斷器在耐受燃弧帶來影響的同時，還保持了相對緊湊的熔斷器外形尺寸。

　　選用熔斷器的目的在很多地下軌道交通系統中，列車的推進電路都采用三軌受流器的直流供電模式。受流器的基本組成部分就是集電靴和直流熔斷器。而在其他一些軌道交通系統中，列車的推進電路往往采用受電弓的直流供電模式。在接近受電弓處會有熔斷器箱，內部裝有直流熔斷器。

　　通常，該種熔斷器的任務是保護人身和設備，以避免由于連接受流器(或受電弓)和推進電路的電源電纜絕緣問題造成的損害及由于電機故障造成的損害。如果沒有熔斷器保護，將會導致嚴重的火災。

　　軌道交通的安全要求決定了必須采用管型熔斷器，并要求完全密閉地進行保護動作。

　　2 熔斷器的選擇方法

　　確保準確選擇直流熔斷器的條件有：被保護電路的參數;熔斷器的直流特性數據;及熔斷器的所有工況條件。

　　列車與變電站之間的距離決定了故障回路的時問常數和相應的故障電流幅度。因此，安裝在二軌受流器或受電弓內的直流熔斷器需切除不同種類的故障，如：小幅過載電流、最大能量分斷并伴隨很大的時問常數)及很高的故障電流(至80kA)。

　　當直流回路選用熔斷器保護時，必須獲悉回路相應的電氣參數：針對所有可能故障的時間常數L/R和電壓U，故障電流的最大、最小值，I2t電流峰值等。

　　選用熔斷器還需考慮所有和其額定電流選擇有關的條件，如：最大環境溫度(因受熔斷器箱的影響，通常接近600C或650C)，周期性負載或更穩定的負載;長時間過載，短時過載必須不損害熔斷器(通常需用通過斷路器分斷)。這些條件是正確選擇熔斷器的基本要素。

　　2.1 額定電壓的選擇

　　安裝在受流器處的直流熔斷器，其額定電壓必須結合不同時問常數和工作電壓值來選定。大多數三軌系統都采用以下兩種方案之一：① 直流600V±20% ，時間常數L/R≈60ms，但有時會達到100ms。最大電壓可達750V(見注(1))。② 直流750V±20%，時間常數為60ms，但有時會達到100ms。最大電壓可達1050V(見注(1))。

　　安裝在受電弓處的直流熔斷器，其額定電壓必須結合不同時間常數和工作電壓值來選定。大多數受電弓系統都采用以下兩種方案之一：① 直流1500V±20%，時間常數L/R≈50ms，最大電壓可達2100V(見注(1))。② 直流3000V±20%，時間常數L/R≈50 ms，最大電壓可達3900V見注(1))。

　　注(1)：當前最大電壓甚至超過了額定電壓的+20%。這是由于電機制動的再生能，因此，無須根據此電壓來確定額定電壓。當故障發生時，電壓控制會迅速動作，故障電壓也會避之下降。這點需要和三軌系統設計方確認。

　　注(2)：由于故障電機和下一個變電站之問的距離隨時在變化，其相應的時間常數也隨之變化。在穿越一個變電站時，雖然電壓很高，但故障電流也很大，熔斷器仍能在時間常數很大度的情況下分斷故障。

　　2.2 額定電流的選擇

　　(1)負載的周期變化

　　電流隨著列車的重復性啟動、加速、勻速、制動和停車而周期變化。向動車輸送的總電流有效值，的典型周期如圖2所示，該電流由2個受流器分擔(2個熔斷器)。在計算熔斷器額定電流時，要考慮熔斷器箱內的最大環境溫度，熔斷器壽命內的周期變化情況，兩個并聯集電靴之問的均流情況，在t2～t1 時間段內的過載電流I1。