直流系统保护中的应用及要求：直流熔断器的作用

随着工业与轨道交通对直流熔断器的需求日益增多，如何正确选用直流熔断器进行有效的保护，是用户和制造厂商都应认真关注的问题，选用直流熔断器时，不能简单地照搬交流熔断器的电气规格和结构尺寸，因为两者之间有许多不同的技术规范和设计理念，关乎到能否安全可靠分断故障电流和不发生意外事故的综合考虑。

1）由于直流电流没有电流的过零点，因此在开断故障电流时，只能依靠电弧在石英砂填料强迫冷却的作用下，自行迅速熄灭进行开断，比开断交流电弧要困难许多，熔片的合理设计与焊接方式、石英砂的纯度与粒度配比、熔点高低、固化方式等因素，都决定着对直流电弧强迫熄灭的效能和作用。

2）在相同的额定电压下，直流电弧产生的燃弧能量是交流燃弧能量的2倍以上，为了保证每一段电弧能够被限制在可控制的距离之内同时迅速熄灭，不会出现各段电弧直接串联导通酿成巨大的能量汇集，导致持续燃弧时间过长发生熔断器炸裂的事故，直流熔断器的熔管一般要比交流熔断器的熔管长，否则在正常使用时看不出的尺寸差异，当故障电流出现时就会产生严重的后果。

3）根据国际熔断器技术组织的推荐数据，直流电压每增加150V，熔断器的管体长度即应增加10mm，依次类推直流电压为1000V时，管体长度应为70mm。当直流电压高至（10～12）kV时，管体长度至少应在600～700mm。即使对熔片进行弯折处理，管体长度也应保证在300mm左右，否则串联电弧的威胁仍然存在。目前国内外的交流10～12kV熔断器管体长度普遍采用292～442mm，欧美的直流熔断器在DC 2000V时，圆管体为127～190mm，方形大电流管体为170～200mm，都是基于必须保证安全可靠分断的科学选择。(www.xing528.com)

4）熔断器在直流回路使用时，必须考虑电感、电容能量存在所产生的复杂影响，因此时间常数L/R是不可忽略的重要参数，应根据具体线路系统的短路故障电流发生和衰减率做准确评估，不是随意选大或选小都可以。由于直流熔断器时间常数L/R大小决定着分断燃弧能量和分断时间及允通电压，所以管体的粗细与长短必须合理而安全地选择使用，某些厂商限于现有瓷管的尺寸或为降低成本，盲目采用低强度瓷或短管体生产直流高电压熔断器的做法，是不负责和不可取的。

5）有些厂商因为没有自成体系的直流熔断器产品，改用交流熔断器代替使用，从实用角度是可行的，但基于以上所述的安全原因，当交流熔断器用在直流回路时，应该降压使用。例如AC 1000V交流快速熔断器，可使用在DC 440V回路，交流700V普通熔断器，用于直流时也应遵循降压系数，只用在DC 500V的回路，这是国际电工业界公认的一个安全准则。