炸药型开断器存在的问题及解决办法（二）-

现有熔断器中的高速破碎机通常利用炸药起爆产生的冲击波来驱动爆破。该断路器结构设计复杂、体积大、重量重。海军工程大学电气工程学院研究员周玉涛、庄金武、吴进、袁志芳、张超在2020年第5期《电工技术学报》上撰文。现有的爆炸式破碎机，设计采用燃烧工作火药辅助破碎的新型破碎机方案。研究结果表明，所提出断路器的仿真模型是正确的限流熔断器型号，三角形分闸可以有效减少分断时间，提高火药辅助断路器的分断电弧电压。

混合限流熔断器与其他限流器件相比，具有限流能力强、分断速度快、可靠性高、体积小等优点。高速断路器是一种适用于混合限流的断线装置熔断器。主要功能是实现线路从当前状态到电弧状态的快速过渡。正常工作条件下，高速断路器承受额定电流，通态损耗低；当发生短路故障时，高速断路器接收电流传感检测单元发出的分断信号并迅速分断，并将故障电流转换为与其并联。 @熔断器或固态开关等限流开断装置，相当于将限流开断装置插入故障电路，实现故障电流保护。目前应用最广泛的高速断路器是爆炸式断路器。

炸药断路器由炸药爆炸产生的冲击波驱动。炸药快速爆炸并破坏载液，实现电流传递和电间隙的形成。使用炸药有以下局限性： 1、炸药有以下局限性： 1、炸药威力大，对结构破坏力强，噪音大限流熔断器型号，火花大。需要采用金属密闭箱体包装，导致整机体积大、重量重； 2、炸药需要起爆能量高，起爆器必须和雷管一起使用才能起爆，导致整个爆炸装置结构复杂、体积大、价格高、经济性差。

海军工程大学电气工程学院的研究人员设计了一种新型断路器方案，该方案使用火药辅助炸药的破坏。该机构是一种利用火药燃烧产生高温高压气体的快速驱动机构，具有结构简单、体积小、重量轻、噪音低、经济性好、分断速度快等优点。

图1限流熔断器组成

图2火药辅助破断器的结构

图3 两种新型断路器的结构设计

为了实现快速分断，火药辅助分断（-，PAI）型断路器应具有尽可能短的分断时间，同时应能在分断后立即建立高电弧电压，使断路器能够承受短路电流。灭弧熔断器支路快速转移。同时，在混合限流熔断器方案中，额定电流主要由断路器承担，设计时应考虑其温升特性。

研究人员基于断路器的热电耦合模型和非线性动力学模型，优化了断路器格子的倒角方法和断路​​器银片的开孔形式。设计了火药辅助分断式混合型限流熔断器试验方案，完成了菱形开孔和三角开孔两种银板设计下的整机开断试验，并进行了试验结果进行了比较和分析。断路器结构设计对试验所得分断特性的影响可用于指导火药辅助破断断路器的优化设计。

研究人员得出的主要结论如下：

以上研究成果发表于2020年第5期《电工技术学报》。论文题目为《结构设计对火药辅助断路器分断特性的影响》。作者是周玉涛、庄金武、吴进、袁志芳、张超。