損壞的元件絕大多數(shù)情況下的狀態(tài)是短路狀態(tài),為了避免損壞的短路元件造成更大的故障或事故,所以采用了快速熔斷器與元件串聯(lián)的方法。而且串聯(lián)熔斷器還與信號開關(guān)聯(lián)動,在熔斷器熔斷時,信號開關(guān)可發(fā)出接點信號用于告警或跳閘以防止時態(tài)擴大而造成更大損失。
熔斷器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 3 所示。
康銅絲電阻值約 1Ω、熔體電阻值一般約 0.2mΩ~1mΩ。從電路原理講康銅絲與熔體是并聯(lián)關(guān)系,而且康銅絲克服彈簧彈力拉著
撞針。
在整流電源正常運行時,由于康銅絲電阻值較熔體電阻值大得多,所以流過康銅絲的電流小到可以忽略不計。
當元件損壞(短路狀態(tài))時,高倍數(shù)的短路電流穿過元件流過與元件串聯(lián)的這只熔斷器使其熔體熔斷,熔體熔斷后高倍數(shù)的短路電流流過康銅絲使康銅絲瞬間熔斷,彈簧彈力導(dǎo)致撞針彈出觸發(fā)微動開關(guān)動作而發(fā)出信號。
然而在整流臂多元件并聯(lián)(如圖 4 所示,圖 4 為 2并聯(lián) 1#和 3#整流臂)的整流電源中,當元.件.未.壞.而熔斷器熔.體.熔.斷.時,經(jīng)常發(fā)生熔斷器的撞針彈簧機構(gòu)不動作的問題。
圖 4 的等效電路如圖 5 所示,圖中 Ra 是熔體電阻,Rc 是康銅絲電阻。

為便于分析,我們可以認為:
①元件未損壞狀態(tài) 1V1~2V1 同時導(dǎo)通、同時阻斷,而且導(dǎo)通狀態(tài)電阻 Ron=0(即短路)、阻斷狀態(tài)電阻 Roff=∞(即開路);
②熔體未熔斷時 Ra=1mΩ,熔體熔斷時 Ra=∞;
③康銅絲未熔斷時 Rc=1Ω,康銅絲熔斷時 Rc=∞,康銅絲熔斷電流約 10A。
現(xiàn)以 Uab=100VAC、輸出電流 Id=2000A 為例,2F1 的熔體熔斷 2Ra1=∞ 時的狀態(tài)下,流過康銅絲 2Rc1=1Ω的電流分析如下:
(1)元件 1V1、2V1 導(dǎo)通而 1V3、2V3 阻斷狀態(tài)
由于:1V1 阻值=0、1Ra1=1mΩ
所以:Uae=1Ra1×Id=1mΩ×2000A=2V
那么:U2Rc1=Uae=2V I2Rc1=U2Rc1/2Rc1
流過康銅絲的電流:I2Rc1=2V/1Ω=2A,達不到康銅絲的熔斷電流 10A,所以康銅絲不能熔斷,故撞針彈簧機構(gòu)不動作,導(dǎo)致不能發(fā)出熔斷器損壞信號;
(2)元件 1V1、2V1 阻斷而 1V3、2V3 導(dǎo)通狀態(tài)
由于:1V1、2V1 阻斷,1V1、2V1 的 Roff=∞,
那么: Uae 加在 2V1 和 2Rc1 上,又 2Rc1=1Ω與 2V1 的 Roff=∞相比可以忽略
所以:電壓 Uae 幾乎完全加在了 2V1 上,2Rc1 分得的電壓 U2Rc1≈0
流過康銅絲的電流:I2Rc1=U2Rc1/2Rc1=0/1Ω=0,0 電流不能使康銅絲熔斷,所以撞針彈簧機構(gòu)不動作,也會導(dǎo)致不能發(fā)出熔斷器損壞信號;
故:分析結(jié)果可說明在整流臂多個“元件串快熔”再并聯(lián)的整流電源中,當元件未壞而熔斷器熔體熔斷時,損壞的熔斷器撞針彈簧機構(gòu)不能動作,所以發(fā)不出信號。
我們暫且把元件不壞并導(dǎo)致熔斷器失效的現(xiàn)象稱做“小過載倍率慢速熱熔斷”。 本人認為:要想在這種“小過載倍率慢速熱熔斷”情況下正常發(fā)信號,目前常用的“康銅絲彈簧撞針機構(gòu)” 這種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式注定是實現(xiàn)不了的,須大費周章另辟蹊徑。
綜上所述:目前常用的“康銅絲彈簧撞針機構(gòu)”傳統(tǒng)發(fā)信號方式僅適用于“大過載倍率快速熔斷”的情況。這就要求我們在做大功率整流電源的原理設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計時,從設(shè)計理念上做一個修正,合理規(guī)避“小過載倍率慢速熱熔斷”的狀況的發(fā)生!
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