多磁路变压器瞬时选相测控系统

在过电流保护断路器瞬时脱扣性能试验中，通以5In电流时，持续流过断路器的电流时间超过0.1s而不脱扣，则至少有5个完整的正弦波形，可方便测量到电流值（包括峰值和有效值）。但在10In电流试验中，一般断路器脱扣时间极短，往往在不到一个工频电源周波（20ms）内己脱扣，试验证明很多试品在个1/4周波（5ms）内脱扣，又因为测量是瞬时进行的，难以捕获电流波形峰值，即使捕获到电流波形，但因为脱扣时间短，波形只有一小段，很难确定其峰值和有效值。

而且，因瞬态试验设备试验回路多采用按比例升高电压而获得所需大电流的方法，试验回路的内阻、试验电源的波动会引起试验电流的波动，使得试验电流的给定值设置与实际值之间难以保证一致。故而，瞬时脱扣试验的关键点在于试验电流波形的捕获、试验电流峰值的判定和脱扣时间的测定。

目前，国内外对断路器的瞬时脱扣试验，主要采用光敏纸记录器、瞬态峰值记录仪（或峰值表）、数据采集控制系统等。

采用时间继电器进行时序控制，对试验电流的监控采用光敏纸记录器对电流波形进行捕获，随机记录波形。缺点是难以随机捕获到电流波形，一般需要多次试验才能完成，而且记录到的波形峰值不好确定。

瞬态峰值记录仪（或峰值表）采用选相控制和电子式电流峰值记录的方法，控制试验电流的给定时间，记录试验电流信号的大量值，换算为试验给定电流的有效值，并测量脱扣时间。该种方法己经能够较好地解决试验电流的给定时机，并捕捉电流大量值。但如果电流未达到正弦波形的大波峰时，由记录仪记录的试验电流信号大量换算所得的试验电流有效值是一个错误的数值。

数据采集控制系统通过计算机选相控制给定试验电流，高速采集记录试验电流波形，并在此基础上进行试验电流峰值的判读和换算，获取试验脱扣时间，并可以打印输出试验电流的波形。该系统能够较有效地实现试验数据的读取，试验效率较高。但相对系统较大，投资大，而且一般应用在断路器短路试验中，与瞬态试验设备兼容性不够。

多磁路变压器瞬时选相测控系统是在温州检验检疫局低压电器。180°时触发的电流波形如所示。

通过串联在试品电路中的精密标准电阻（R=303.1|j1）取样试验电流波形，记录在电子记忆示波器上，试验时将标准波形调出可与试验电流波形比较，根据试验波形与标准波形的重合程度可确定试验电流是否达到规定要求，可直观判断，无需计算。一次达到要求，先测出本套设备内阻随电流变化的曲线，并编制电压一电流转换的程序。同时，为更准确地确定试验电流，编制了电子示波器数据采集程序，两个程序共同构成一个软件，方便试验操作。

试验以过电流保护器DZ47-C32（C型断路器32A）为例，检测瞬态脱扣特性，选相触发相位角设定在180°，试验电流分别为5In（160A）和10In（320A）。为5In特性试验时产生的电流波形图。

说明：5In特性试验，断路器不脱扣，电流实际持续时间26s，大于标准规定的0.1s，电流表显示电流值为160A.示波器显示电流峰值为137.9mV.专题研究bookmark3方面不降低电路的抗雷击能力，同时又能保护防雷器件免于损坏。这要求保险丝的抗雷击能力即要低于防雷器件的抗雷击能力，又不能低得太多，低得太多将会损害电路的抗雷击能力，使电路本来可以承受的雷击由于保险丝的熔断而停止工作。

实际工程设计中难以实现上述的理想搭配，所以下面的搭配原则是更为可行的方案。在选择保险丝时，首先根据电路的额定工作电流和电路能承受的极限电流等因素来确定保险丝的额定电流参数，然后在此基础上选择抗雷击能力大于防雷器件的保险丝型号，如果这样的型号存在，则将保险丝放在防雷器件的前端，即采用保险丝+防雷器件的方案来实现单板的过流和电浪涌保护。此时，保险丝一方面能够对电路的异常过流起保护作用，另一方面也不影响防雷器件的抗雷能力。当然，此时保险丝不能保护防雷器件免于损坏，防雷器件的可靠运行要通过选择合理的设计参数来保证。

如果在选择保险丝时找不到一个兼容的型号，也就是说找不到一个既能够对电路的异常过流及时保护，同时又不影响防雷器件抗雷击能力的型号，那么可以采用保险丝1+防雷器件+保险丝2的双保险丝方案来实现单板的过流和电浪涌保护。其中，置于防雷器件后面的保险丝2只负责对后级电路的异常过流进行保护，而防雷器件前面的保险丝1的主要功能是当防雷器件失效短路后而熔断，以保护单板不会由于防雷器件短路引起的过流损坏，同时保险丝1的抗雷击能力要大于防雷器件的抗雷击能力，其额定电流值应大于保险丝2的额定电流值。

保险丝相关参数的确定为了避免干扰性熔断，在25T条件下，流过保险丝的工作电流通常要在其电流额定值基础上减少25.另外，保险丝的电流额定值一般是在25T条件下测试给出的，当保险丝实际工作环境温度变化时，必须考虑温度补偿。

考虑到上述因素以及保险丝的时间-电流特性，可以采用以下方法来确定保险丝的额定电流值：/f电路中大可承受的电流值。

公称熔化热能是表征保险丝承受瞬态干扰（短时间大电流的脉冲）能力的一个参量。该值越大，保险丝的抗瞬态干扰能力越强。选型时，保险丝的公称熔化热能值取多大合适，取决于防雷器件（或电路）应承受的瞬态干扰电流的I2t值。一般由下式来确定：保险丝的公称熔化热能值5x瞬态干扰电流的I2t值（2）瞬态干扰电流的/值由下面的公式计算：个脉冲进行。

根据相关EMC标准（如CISPR24等），电源端口的雷击浪涌抗扰性测试一般使用8/20|xs电流波形。8/20|xs波形的雷电流随时间的变化可由下式给出w：/m?雷电流峰值1张小青编，《建筑物内电子设备的防雷保护》，电子工业出版社为10In脱扣特性试验产生的电流波形和标准波形对比。

说明：10In特性试验，断路器脱扣，从180°相位角开始触发电流，持续时间约5ms，即1/4周波，与标准波形基本吻合。

多磁路变压器瞬时选相测控系统在实验室运行近一年，试验批次达到150批以上，设备运行良好，本系统的理论和方法通用性强，设备操作简单、直观，试验可信度高，具有较高的推广价值。