摘要：针对直流断路器原控制电路存在的弊端，提出改进设计方案，经实践使用，效果较好，避免了直流断路器线圈经常烧毁情况的发生。
关键词：直流断路器；直流过流保护；改进设计
引言
在地铁客车的生产调试中，通常使用750V、1500V或3000V直流电源进行供电调试，为保护直流电源装置和调试的地铁客车，调试现场通常设置直流柜，而直流柜中最主要的电气元件为直流断路器，由直流断路器的合分来控制客车调试所需的直流电源，即：变电所牵引整流装置—变电所直流柜—现场直流柜—地铁车辆。中车长春轨道客车股份有限公司直流断路器常用瑞士赛雪龙公司不同规格产品，采用电保持方式，价格较高，在变电所直流柜中常配套价格同样较高的直流综保装置进行综合保护，而现场直流柜往往数量较多，为避免使成本过高，很少配备综保装置，所以主、控电路设计上通常比较简单。
1电路原理及存在问题
主控电路如图1所示。其中，KM1、KM2为直流继电器，CZ21-16Z，线圈电压220VDC；KT为时间继电器，JWS1-DC220V，0.01～9.99s，设定值为1s；R1为电阻，1040Ω，300W；E为直流断路器，UR6-31TD，E型，900VDC，1000A，线圈电压220VDC；E-Z、E-F分别为直流断路器E的主、辅触点。当按下启动按钮SA时，KM1、KM2、KT得电，辅助触点KM1-1、KM2-1闭合，直流断路器E得电，控制电路中E-F闭合自锁，主电路中主触点E-Z闭合,向负载供出直流电。KT延时1s后辅助触点KT-1打开，KM2失电，KM2-1打开，E线圈通过串联电阻R1以小电流维持吸合状态。但是在实际工作过程中，经常发生KM2-1或者KT-1触点粘连情况，使直流断路器E线圈一直流过较大的吸合电流，时间较长（超过5min）E线圈会烧毁，造成直流断路器整体或线圈更换，不仅维修成本高，而且影响调试工作。
2改造方案
在维修过程中发现，KM2-1触点粘连情况较多，通过分析，主要原因是KM2-1由闭合到打开时分断较大电流。而在按下停止按钮时虽然KM1-1也要打开，但是由于此时电阻R1的串入而分断较小的电流，不致引起触点粘连。为避免直流断路器E线圈烧毁，在控制电路设计上进行改动，加入保护环节，一旦E线圈长时间流过大电流，保护环节动作，能够及时切断E线圈回路。为实现上述保护功能，对直流断路器的控制回路进行改进，如图2所示。其中，FL为分流器，GL为直流过流继电器，设定值10～70mV，设定延迟动作时间0.5～30s。由于吸合时电阻R1未接入，E线圈的电阻约55Ω，故吸合时回路的吸合电流I1=220V/55Ω=4A，而最小维持电流I2=220V/(1040+55)Ω≈0.2A。为使回路得电后E线圈可靠闭合又不至于流入较大电流使线圈过热烧毁，设定回路电流达到0.6A、延时5s左右切断E线圈回路，可对线圈进行有效保护。由于GL设定值为10～70mV，可选FL为3A、75mV，这样当回路电流为0.6A时，FL输出15mV信号给GL。即：将GL保护定值设为15mV，延时时间设为5s，回路电流一旦达到、保持0.6A以上，GL收到信号大于15mV，延时5s后GL动作，GL-1打开，切断自锁回路，使E线圈失电，不致流过较大电流引起过热或烧毁。
3结语
改进设计后，经过反复试验，保护动作可靠，E线圈没有发热现象。投入使用后，原有线圈烧毁情况未再发生。
作者：李铁维 单位：中车长春轨道客车股份有限公司动力厂
