地铁车辆混合式高速直流断路器研究
赛雪龙UR6型高速断路器在城轨车辆的使用及维护
赛雪龙 UR6型高速断路器在城轨车辆的使用及维护摘要：本文介绍了城轨车辆中广泛使用的UR6型高速断路器的结构和工作原理，分析了其在车辆电路中工作原理，介绍具体检查与维护的方法，为城轨车辆高速断路器检修提供参考。
关键词：城轨车辆 UR6 使用维护1 前言高速断路器主要用于城市轨道交通车辆上，是车辆主电路系统的总开关和保护电器。
当高速断路器闭合时，车辆牵引逆变器从接触网（或第三轨）获取电源，得以投入工作；主电路故障保护功能：当主电路出现严重故障(如主电路电器部件故障、网压或直流电压过压、直流侧电流过流、主电路接地、110V控制电源失电等)时，传动控制单元（DCU）控制高速断路器断开，以实现主电路的故障保护。
同时高速断路器能对检测出的过电流进行快速响应，以实现主电路短路瞬时保护。
目前赛雪龙公司的UR6系列高速断路器较多的应用于城轨车辆上。
唐车公司生产的福州1号线、厦门1号线、石家庄1号线、天津5号线均采用UR6-32TD高速断路器，近期正在生产的福州6号线车辆使用的是UR10-32TD系列高速断路器。
，其中UR10为UR6的后续替代产品，其原理及维护相似。
以福州地铁1号线高速断路器为例，其部件号为UR632TD-ZZZZZE1ECN1具体含义为额定工作电压为1800V，控制电压为110V，以电保持的方式保持闭合状态，脱扣范围为1.2kA-2.4kA，有两个触点为银的辅助触点。
2 UR6型高速断路器的结构及工作原理2.1 主要构成UR6型高速断路器主要由固定绝缘框架、主回路、合闸装置、灭弧罩、脱扣装置、辅助触点组成，如图1所示。
图1 UR6-32 型高速断路器主体结构图2.2 工作原理UR6型高速断路器主要包括合闸、保持、控制分闸及脱扣分闸4 种状态。
列车控制电路下达合闸指令，驱动装置的线圈得电，在电磁力的作用下动静触头吸合完成高速断路器合闸动作，连通接触网与车辆主电路电器设备。
主触头闭合后，高速断路器常开辅助触点将电阻串入回路，将保持电流限制在合闸电流的5%。
快速直流断路器研究现状与展望
快速直流断路器研究现状与展望摘要：随着技术的进步,直流电力系统在舰船、直流输配电、新能源并网、轨道交通等领域正在获得越来越多的应用,迎来了快速发展的黄金时期,业界有专家将这一现象称为“直流电复仇记”。
作为直流电网的重要保护设备,快速直流断路器也随之成为了近年来电器学科的研究热点。
快速直流断路器是实现直流电网故障元件快速隔离、构建直流电网的关键设备。
该文分析了直流电力系统对快速直流断路器的需求,对空气式直流断路器、直流固态断路器、混合型直流断路器(hybridDCcircuitbreaker,HDCCB)的工作原理、优缺点和研究现状进行综述,最后对快速直流断路器研发中的关键问题进行了展望。
关键词：直流；直流断路器；固态断路器；研发现状引言本文首先叙述了快速直流断路器的技术要求和研制难点，从空气式直流断路器、直流固态断路器两种技术途径，分别介绍了其工作原理、优缺点和典型研究成果，最后指出了快速直流断路器研发中需要重点关注的问题[1]。
1高压直流断路器所面临的挑战断路器是电力系统运行和保护的关键元件，对确保输配电系统的安全可靠运行至关重要。
直流断路器是能够按照直流输电的运行方式及故障处理的要求关合或开断直流负荷电流和故障电流的开关设备。
直流断路器的任务如下：1）在正常运行状态下，投入或切除直流线路或换流器而不必降低直流电压。
2）当直流系统发生故障时，直流断路器应与控制系统配合，切断故障电流。
但快速可靠开断直流短路电流的能力已成为现今一大挑战[2]。
3）直流断路器还可用作在运行中进行直流侧接线方式转换的开关。
随着直流输电系统规模的增大，多端直流输电系统的出现，对直流断路器的功能将会有更高更新的要求。
限制多端高压直流输电发展的主要因素是短路电流的开断。
在交流系统中，电流存在自然零点，而直流系统则不然，由于没有电流过零点，直流断路器不能像传统交流断路器一样在电流零点开断电流。
现有两种传统的方式可以开断直流电流：一是靠拉长电弧的长度直至其在一定的电弧电压下不能持续，从而实现灭弧。
UR6型HSCB在地铁车辆的使用及其维护
UR6型HSCB在地铁车辆的使用及其维护余建勇;班希翼【摘要】本文主要介绍了城轨车辆中广泛使用的Ur6型HSCB的结构和工作原理,分析了其在车辆电路中所起的作用,指出具体检查与维护的方法,以期为城轨车辆的HSCB研究提供有效的理论参考.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】2页(P112-113)【关键词】城轨车辆;高速断路器;使用;维护【作者】余建勇;班希翼【作者单位】郑州铁路职业技术学院,郑州 451460;郑州铁路职业技术学院,郑州451460【正文语种】中文高速断路器主要用于城市轨道交通车辆上，为车辆电气系统的总开关和保护电器。
当高速断路器闭合时，车辆将获得由受电弓从接触网（或第三轨）引入的电源，得以投入工作；若车辆主电路或辅助电路发生短路、过载、接地等严重故障时，故障信号通过相关控制电路使高速断路器自动开断，切断车辆总电源，防止故障范围扩大。
目前，城轨车辆上使用较多的是赛雪龙公司的UR6系列高速断路器。
其中，UR6-31型额定工作电压为900V，适用于在750V网压下运行的城轨车辆，UR6-32型额定工作电压为1800V，适用于在1500V网压下运行的城轨车辆[1]。
1 UR6型HSCB的组成及工作原理1.1 主要构成UR6-32型高速断路器由固定绝缘架、主电路、驱动装置、灭弧装置、过流脱扣装置、辅助触头及其驱动部件6个部分组成。
图1 UR6-32型高速断路器主体结构图1.固定绝缘架；2.主回路（21.下连接铜排；22.动触头；23.上连接铜排；24.带引弧角地静触头；25.引弧角）；3.过流脱扣装置；4.灭弧罩；5.驱动装置；6.辅助触点组件1.2 工作原理UR6-32型高速断路器主要包括合闸、保持、手动分闸及自动分闸4种状态[2]。
1.2.1 合闸原理列车控制电路下达合闸指令，驱动装置的线圈得电，在电磁力的作用下动静触头吸合完成高速断路器合闸动作，连通接触网与车辆主电路电器设备。
变电所和车辆高速直流断路器的保护跳闸分析
２ １ ｄ／ 保 护 动作 过 程 ． ｉ ｄｔ
在运行中 ， 保护 装置不 断检测 电流上升 率 ， 当电流 上升率高于保护设定 的电流上升率 时， 护起动 ， 入 保 进 延时阶段 ， 若在整个延时阶段 ， 电流 的上升 率都高于 保 护设定值 ， 那么保 护 出 口跳 闸 ； 在延 时阶段 ， 若 电流 上 升率 回落到保护设定值之下 ， 那么保护返 回。
２ 变电所高速直流断路器的电流增镶保护
原 理
直流牵引的正常 电流 与故 障电流在特征上有 比较 明显的区别。例如 ， 假设 列车 的最大 工作 电流 为 ４ｋ Ａ， 列车起动时电流从零增长到最大电流值约需要 ８ ， 那么 ｓ
一
如果有故障 ， 该车辆 的保 护先动作 跳 闸分析
障， ， △ 保护 主要 针 对 中近距 离 的非 金 属性 短路 故 障 （ 金属性直接短路 故 障由断路 器 自身的 电磁脱扣 装置 来跳 闸） 。以下简要介绍两种保护的动作 过程。
定热过负荷电流是 １ Ａ；一 大电流脱扣 的设置 范围是 ３ ｋ
３ ２ 直 流 过 流 跳 闸机械 晌 应 时 间 ． 图 ２显示 了机械响应时间和初始 电流上升率 之间
的 关 系
２２
保 护 动作 过 程
在 ｄ／ ｔ ｉ 保护 起动 的 同时 ， ， ｄ △ 保护 也起 动进 入 保
护延 时阶段 ， △ 保护起动 的时刻 起继电器开 始以起 从 ，
速、 清洁无污染 ， 节约空间资源的交通工具 受到大力提
倡 。广州地铁的 １２号线 的供 电方式 是 ： 内 １０ｋ 、 市 １ Ｖ
轨道交通车载电器—高速断路器的检修与维护
固定垫圈；6.352－固定垫圈； 6.353－固定垫圈；6.354－固定垫 圈；6.355－固定垫圈；6.356－固 定垫圈；6.357－接地螺柱；S.335 －M6 × 12六角沉头螺钉；S.340 －M4 × 8圆头螺钉；S.341－M5 ×40/22六角沉头螺帽；S.342－反 力矩螺母；S.344－M5弹性垫圈； S.345－M4弹性垫圈；S.348 －螺 纹铆钉；S.360－M6 ×25内六角螺 钉；S.361－M6弹性垫圈；S.362－
M6六角螺母。
高速断路器结构
辅助触点 6.401－辅助箱；6.402－销； 6.403－控制杆；6.405－检 验玻璃；6.406－板；6.407 －弹簧；6.412－PG 11插头； 6.413－销；6.414－双触点 开关；6.415－绝缘板； S.018－M4 ×8圆头螺钉； S.415－十字槽头。
高速断路器结构
闭合装置
6.301－闭合装置箱 ；6.302－闭合 装置盖；6.303－闭合线圈E型； 6.304－杆 ；6.305－销；6.307－ 叉；6.308－前板；6.309－后板； 6.310－缸； 6.311－垫片；6.312
－垫片；6.314－插座；6.315－杆； 6.318－PUR 垫圈；6.319－MVQ触点间会 产生电弧 • 电弧被主电路上的自动消除装置 迅速推入灭弧罩 • 电弧进入灭弧罩，被导流片分割 迅速消失 • 高速断路器使用的是迅速拉长、 冷却法灭弧
高速断路器结构
高速断路器结构
1.用途 ❖用来接通和断开城市轨道交通车辆的高压电路 ❖当主电路发生短路、过载故障时，快速切断主 电源
直流NDC断路器研究及典型故障分析
直流NDC断路器研究及典型故障分析摘要：介绍广州地铁二十一号线白云BNDC直流开关的结构特点,阐述了运行原理,举例分析相关故障,并提出对应措施.以确保地铁供电系统的正常稳定运行。
关键词：直流系统；NDC断路器1前言21号线1500V开关柜采用的是白云公司生产的产品，大部分主体由英国霍克西利公司生产的LIGHTING柜构成，霍克西利开关的Lighting开关被设计用于额定系统电压最高到1800V的直流系统，断路器采用霍克西利公司的NDC4型断路器。
本文重点对断路器的运行原理、结构等方面进行介绍，同时对相关设备的典型故障进行分析，提出整改方案，确保地铁供电系统的正常稳定运行。
2 NDC断路器结构及运行原理直流开关设备由固定的柜体和可移开部件成，柜体为优质冷轧钢板、经数控加工，折弯进行铆接而成，结构上分各种功能小室。
功能小室通常有直流断路器室、保护控制室、主母线室、排气或通风室、通风腔附室、线路测试设备隔间和电缆连接室等多个部分。
其主要用于直流牵引供电系统，作为直流电能分配，实现对馈线，接触网或接触轨等设备的测控、保护和上位监控设备的总线通信。
直流开关设备除了带有完成当地控制测量、保护功能所必须的元器件外，还配置通信模块实现远方监控用的转换开关及数据传送。
（1）断路器室断路器小室包含了满足NDC断路器安全操作所需的支撑导轨、联锁和相关的电气连接。
一套设计完美的联锁方案，可根据断路器的不同位置，严格限制其使用功能，完全杜绝了断路器非安全的操作。
（2）排风小室断路器小室内配有完全绝缘的通风通道，该通道能让电离的气体和灭弧分解物等预先膨胀和冷却，然后通过断路器小室后部的排放口释放。
断路器小室内的通风通道可以使上述排放物安全消散，确保设备操作人员的安全。
（3）二次控制室控制和保护室包含了所有与直流配电盘柜体相关的控制和保护设备。
保护方案可以根据客户不同的要求设计来制定。
可选用FKI公司设计的保护装置，也可选用其他制造商的保护装置。
城市轨道交通1800 v高速混合式直流断路器研制
收稿日期:2019-01-03;修回日期:2019-11-05 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51407163);中国博 士后科学基金面上资助项目(2017M622370);国家轨道交通 电气化与自动化工程技术研究中心开放课题资助项目 (NEEC-2017-B07);河南省高校重点科研项目(16A470014) Project supported by the National Natural Science Founda tion of China (51407163), the General Program of China Postdoctoral Science Foundation(2017M622370) ,the National Rail Transportation Electrification and Automation Enginee ring Technology Research Center(NEEC-2017-B07) and the Key Scientific Research Projects of Colleges and Universi ties in Henan( 16A470014)
摘要：为解决城市轨道交通直流牵引系统短路故障电流上升率高、短路峰值大、难以快速开断的问题，设计了
1 800 V/10 kA高速混合式直流断路器，并提出了其高速开断策略。高速混合式直流断路器整体方案选用零
电压型混合式直流断路器拓扑结构，采用快速斥力机构提升断路器响应速度，重点对真空电弧电流转移特
混合式高压直流断路器原理分析及实验验证
混合式高压直流断路器原理分析及实验验证高压直流断路器是保障直流电网系统安全、稳定运行的关键设备之一。
对机械式高压直流断路器、全固态高压直流断路器和混合式高压直流断路器的技术概况和国内外研究现状进行详细介绍,通过对比分析可知,混合式高压直流断路器结合了机械开关和电力电子器件两者的优点,动作时间快、通态损耗小、工作可靠性高,具有很重要的研究意义。
提出一种基于全控型电力电子器件的混合式高压直流断路器拓扑结构,其结构主要包括限流电感、主通流支路、主分断支路、吸能支路及交流断路器。
该拓扑方案采用对称结构,不仅能够实现电流的双向通断,而且减少器件数量,降低设备成本;主通流支路采用机械开关和IGBT开关串联,通流能力强,通态损耗低。
分析该直流断路器短路分断原理和时序动作过程,对直流断路器的特征参数短路电流进行理论推导,并提出限流电感、主分断支路和避雷器参数设计原则。
对主分断支路在分断短路电流过程中涉及的IGBT串联均压、并联均流技术进行研究,分析串联运行IGBT不均压、并联运行IGBT不均流原因。
基于主分断支路IGBT处于低频开关状态的特性提出RCD缓冲电路均压措施,并针对RCD缓冲电路缓冲电容和关断时间矛盾的问题,提出改进式RCD缓冲均压电路;针对并联运行IGBT不均流问题提出栅极电阻补偿法。
在仿真软件中进行建模仿真,验证该均压、均流措施的可行性。
在仿真软件中,搭建带混合式高压直流断路器的两端高压直流输电系统等效模型,对比仿真分析限流电感、避雷器参数对直流断路器分断性能的影响,并对直流断路器短路工况下动作过程和电流转移过程进行仿真,验证前文理论。
在实验室搭建了小功率的直流断路器原理样机,在低电压小电流条件下进行实验,验证直流断路器电流转移和能量吸收原理。
仿真和实验结果表明,提出的混合式高压直流断路器不仅能有效切除短路故障,而且减少器件数量,降低成本,减小装置体积。
地铁供电系统直流侧短路故障及处理研究
Telecom Power Technology运营维护技术地铁供电系统直流侧短路故障及处理研究谢博策，弭雪（北京首建兴安装工程有限公司，北京文章旨在研究地铁供电系统直流侧短路故障的特征、监测定位技术以及处理策略。
通过分析不同类型短路故障的成因和危害，揭示故障的复杂性和严重性。
同时，探讨故障电流暂态特征分析、分布式光纤测温等先进的监测与定位技术，以及快速跳闸、能量吸收、优化隔离等故障处理措施。
研究表明，综合运用先进监测定位技术和快速有效的故障处理措施，并建立完善的预防性维护体系，可显著提高地铁供电系统直流侧的安全性和可靠性。
地铁供电系统；直流侧；短路故障；监测定位；故障处理Research on Short-Circuit Fault of Direct Current Side of Subway Power Supply Systemand Its TreatmentXIE Boce, MI Xue(Beijing Shoujianxing Installation Engineering Co., Ltd., Beijingthe characteristics, monitoringstrategy of direct current side short circuit fault in subway power supply system. By analyzing the causes and hazards of 2024年4月10日第41卷第7期229 Telecom Power TechnologyApr. 10, 2024, Vol.41 No.7谢博策，等：地铁供电系统直流侧短路故障 及处理研究短路保护等。
例如，北京地铁采用DC 750 V 第三轨供电和DC 1 500 V 架空接触网制式两种供电方式。
其中，一号线、二号线、十三号线采用DC 750 V 第三轨供电方式。
第三轨由高导电率的特殊软钢制成，沿线路平行架设于轨道外侧，地铁车辆的受流靴与其接触以获取电能。
浅析广州地铁二号线直流系统di／dt和△I保护
浅析广州地铁二号线直流系统di／dt和△I保护文章分析了广州地铁二号线直流系统电流上升率di/dt和电流增量△I保护原理和动作过程，给出了保护整定原则以及广州地铁二号线1500V直流断路器的整定参数。
标签：直流系统；di/dt；△I；保护原理；整定原则；参数引言地铁直流牵引系统包括大电流脱扣保护、Imax速断保护、di/dt保护、I保护、过流保护、热过负荷保护、双边联跳等多种保护，其中di/dt保护和△I保护尤为典型。
由于di/dt和△I保护能够在地铁直流系统出现短路的初级阶段迅速检查出故障，并达到有效切除故障的目的，从而保障了直流牵引系统设备的安全。
文章主要针对这两种保护的原理和整定原则进行了分析和探讨。
1 保护原理在上文提到的两种保护中，di/dt主要保护中远距离的非金属性短路引起的故障，△I则主要保护中近距离的非金属性短路引起的故障，其原理和动作过程如下。
1.1 di/dt电流上升率保护主要针对电流上升率进行保护，如果电流上升率超出了保护装置设定的电流上升率则会促使di/dt保护启动，并开始计算延时。
如果达到设定的延时，在此过程中电流上升率一直超出保护设定值，保护就会出口动作；但是，在尚未到达整定延时前的某个时刻，电流上升率小于保护设定值，这样di/dt保护就会返回，当达到设定的电流上升率时又重新计时。
图1 di/dt保护典型动作特性di/dt保护的两种动作状态通过图1展现出来，这里用状态（1）和（2）表示：图中a点电流上升率超出了保护整定值后保护启动，并开始计时。
针对状态（1）中的b点，其与a点的时间差到达保护整定的延时，在此过程中电流上升率一直超出保护设定值，保护就会出口动作。
针对状态（2），c点是尚未到达整定延时前的某个时刻，此时电流上升率小于保护设定值，这样di/dt保护就会返回，当达到设定的电流上升率时又重新开始计时。
1.2 △I电流增量保护△I保护随着di/dt保护进入启动状态的同时也开始计算延时，保护单元也会随着△I保护在启动时的电流值作为初始值对电流的增量进行准确的计算。
地铁牵引供电系统直流短路试验调试的探讨
馈线断路器分闸的控制回路动作，保证短路电流的最短冲击
时间，降低短路电流的破坏能力；⑤重复模拟试验确认的参
数，保证短路电流确定参数的准确性。
通过模拟试验，宁波地铁 2 号线二期确定的时间参数如
下：微机继电保护测试仪启动后在 20 s 后直流开关柜短路回
路馈线断路器分/合闸控制回路；直流开关柜短路回路馈线
内增大超过 9 000 A，大电流脱扣保护和电流速断保护在跳 闸未完成时先后启动，延时约 10 ms 时间断路器跳闸，跳闸 时记录的电流值为 9 055 A，直流保护测控装置报大电流脱 扣动作须判断无其他保护动作且断路器为分位，由于电流速
断保护的迅速激活启动，直流保护测控装置显示大电流脱扣
保护动作。
1 500 V 供电，实际中整流变压器通过整流得到的牵引网电
压为 1 680 V。由计算公式可得：
Ik
U r1 R1
1 680 47.96 135.4
9 126
A
结果表明，本试验方案中的远端实测短路计算电流数据与
短路计算书上的设计值相近，符合设计要求，满足试验条件。
4.5 模拟试验流程
4.5.1 短路电流模拟试验
试验位进行多次模拟输出试验，确保设备的稳定，不带负荷
地铁直流牵引供电系统保护配合分析与研究
地铁直流牵引供电系统保护配合分析与研究摘要：地铁是城市建设的重要组成部分，其功能性决定城市服务水平。
直流牵引供电系统可满足地铁服务性能。
为保障地铁列车的正常运行，降低故障情况下相关人员的伤害，故此，需对地铁直流牵引供电系统保护配合，对具体的地铁直流牵引供电系统保护的配置要求、原则和配合关系等展开研究，旨在综合提升馈线保护的配置效果，发挥地铁的功能性与可靠性。
关键词：地铁；直流牵引；供电系统；保护配合地铁工程是缓解城市地面交通压力的重要举措，且随着城市发展进程加快，地铁建设项目也日渐增多，直流牵引供电系统也得到了更为广泛的应用。
地铁选择直流供电的方式，因此，城市轨道交通的直流供电配电的配套装置、直流供电控制和保护装置均为核心技术，对保护地铁功能与可靠性具有积极意义。
基于此，本文对地铁直流牵引供电系统展开分析，研究地铁直流牵引供电系统保护配合的意义，再分析直流牵引供电系统保护内容，研究具体保护配合方法，详细内容如下。
1地铁直流牵引供系统保护配合意义地铁工程常选用直流供电系统，实现城市系统的功能性，其主要是由直流开关柜、控制和保护系统、接触网等构成。
控制和保护系统是提升地铁的安全系数，达到提升地铁的整体可靠性的目的。
其功能主要体现在两个方面，详细如下：（1）确保列车行驶期间，提供足够的电能支持，保障供电的可靠性，并消除不必要的停电时间，达到增强经济效益的目的；（2）直流牵引供电系统出现故障时，保护可达到快速切断故障的目的，进而避免列车和乘客的人身安全。
在保障直流牵引供电系统可靠性的基础上，保护系统还需要具有及时性的特点，当故障问题发生后，保护系统可实现快速切断故障，且保障故障的切断的准确性，并规避列车正常运行过程中一些电气参数变化所诱发的误跳情况，从而有效增强地铁车辆的运行安全，实现城市地铁的功能体现【1】。
2地铁直流牵引供电系统保护研究2.1地铁直流牵引供电系统保护内容及原理我国地铁直流牵引供电系统保护是在借鉴国外同类保护装置，结合国内地铁状况，实现对保护系统的构建，其具体要求为：①可适应所有线路供电方案，且变动灵活；②充分研究各类保护之间配合，确认直流牵引供电系统障碍时，完成切断任务；③可实现牵引电流与故障电流的区分，规避误跳。
城市轨道交通车辆技术《高速断路器的作用》
高速断路器的作用
高速断路器〔High Speed Circuit Breaker，HSCB〕作为列车主电路断路器〔Line Circuit Breaker，LCB〕，用于主电路的供电与保护。
当列车启动，升起受电弓，闭合高速断路器后，向主电路供应高压主电流；当主电路发生短路、过载、接地等故障时，高速断路器可快速断开主电路的高压供电电流，从而实现对主电路的保护。
2. 特性
Sécheron SA公司的UR6-31/32型高速断路器是单极DC断路器,具有双向电磁控制，并且可以自然冷却，由于性能优良，国内多种车型使用了该型断路器。
〔1〕额定工作电压
UR6-31的主电路额定电压为1000伏，适用于网压为750伏的车辆；UR6-32额定电压为2000伏，适用于网压为1500伏的车辆。
SZP1列车使用的是UR6-32型高速断路器，使用工作电压为110V的工作线圈，断路器总重37kg。
〔2〕额定工作电流
UR6-31/32型高速断路器主电路设计用于1000A以内的额定电流。
断路器允许短时间过载，允许的瞬时电流值见表1-5。
表1-5 UR6型高速断路器允许的瞬时过载电流值。
深圳地铁一期1500V直流系统断路器线路测试合闸原理
深圳地铁一期1500V直流系统断路器线路测试与自动重合闸原理一、基本原理：线路测试系统通过分析馈电区段上的电阻值来确定是否存在短路，从而避免在线路短路情况时合闸。
为了得到此电阻值，通过与断路器（-Q0）并联的测试电路对馈电区段通以电流。
测试电路的测试电阻（-Rp）和区段的剩余电阻的大小决定了测试电流（-Ip）的大小。
测试电流（Ip）及在馈电区段上的电压降（Us）决定了剩余电阻（-Rr）的大小。
通过以下公式可得到线路测试值：二、结构：三、线路测试顺序：开始DCP106的液晶显示屏上的“LT-TEST RUNNING”表明了线路测试的开始。
首次测试过程的初始阶段有一个响应延迟时间。
这段时间的长短取决于线路测试启动时断路器的工作状况。
如果断路器处于正常分断状态时通过合闸命令来启动线路测试过程，此响应延迟时间为（t_pr.o）,如果断路器由于区段的故障而脱扣，那么重合闸前的首次线路测试过程须经过响应延迟时间（t_pr.t）。
测试响应延迟时间过后对区段进行短路测试。
在测试时间内（t_test），测试电流通过一阻性电路流向馈电区段。
用电流和电压变送器来测量测试电流Ip和电压Us。
根据测得的剩余电阻和工作电压来决定是否重复线路测试过程或者闭合断路器。
重复如果在被测试区段上出现短路故障，断路器将保持分断状态，测试过程将在停顿一段时间（t_cy.p）后重复进行。
线路测试过程会在重复特定的次数（N_cyc）后终止，并显示“LT-Blocked”。
合闸如果线路测试过程中得到的剩余电阻高于允许值，在经过一个额外延迟时间（t_wait）后，DCP将发出断路器合闸命令。
如果断路器正常合闸了，线路测试过程结束。
自动重合闸程序会复位以等待下次测试。
如果馈电区段上并无短路故障而断路器不能合闸，又或者断路器闭合后立刻由于类似短路的过载而再次脱扣，测试过程就会在空闲时间（t_cy.p）过后重复进行，直到设定的测试次数(N_cyc)到后终止，并显示“LT_Blocked”。
±500 kV 超高压混合式直流断路器安装技术分析
Telecom Power Technology运营探讨超高压混合式直流断路器安装技术分析国文亮，李雪，刘吉昀（国网北京市电力公司检修公司，北京我国的电力发展迅速，正在建设的±500 kV张北柔性直流输电工程，需要对各项电网设备以及技术进行革新。
论述了柔性直流输电工程的概念、±500 kV超高压（Ultra-High Voltage，UHV）混合式直流断路器的安装技术以及未来的发展前景，希望对我国的电网建设技术和设备的发展有积极的指导作用。
直流断路器；三维建模技术；±500 kV超高压（UHV）Installation Technology Analysis of ± 500 kV UHV Hybrid DC Circuit BreakerGUO Wenliang, LI Xue, LIU Jiyun(State Grid Beijing Electric Power Company Maintenance Company, BeijingAbstract: China's electric power development is relatively fast, theproject under construction. It is need for power grid equipment and technology innovation. This paper deeply analyzes the concept of flexible DC transmission engineering, the installation technology ofdevelopment prospects, 2022年5月10日第39卷第9期· １８１ ·Telecom Power TechnologyＭａｙ １０， ２０２２， Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．９ 国文亮，等：±500 kV 超高压混合式直流断路器安装技术分析避雷器等4种模块构成。
南宁地铁1号线直流牵引供电系统短路试验方案研究
技术装备南宁地铁 1 号线直流牵引供电系统短路试验方案研究李 军，韦庭三，黄 俊（南宁轨道交通集团有限责任公司，广西南宁 530029）摘 要：结合南宁地铁1号线直流牵引供电系统工程实际情况，介绍直流供电系统短路试验方案及试验步骤。
对短路试验数据进行分析，结果表明：直流开关性能优良，直流保护装置动作准确，直流牵引系统运行可靠。
试验方案与分析结果对直流牵引供电系统短路试验的方案优化、数据采集与分析有一定的指导意义。
关键词：地铁供电；直流牵引供电系统；短路试验中图分类号：U231.8作者简介：李军（1980—），男，高级工程师0 引言目前，新建成的城市轨道交通线路中绝大部分都是采用直流 1 500 V 作为牵引动力电源。
直流牵引供电系统短路试验是必须完成的试验项目，其目的是通过试验获取必要的参数，以便对直流馈线保护装置的保护参数进行正确整定，确保故障短路时断路器能可靠跳闸。
同时可以校验正常运营条件下（如列车起动、地铁乘客最大密度时）线路的实际参数与设计参数的匹配程度。
1 直流保护的基本原理直流牵引供电系统发生接触网短路时，短路电流很大，为此，设置了高性能的保护设备。
南宁地铁 1 号线直流断路器的保护由开关本体的大电流脱扣保护和直流保护装置 SEPCOS 组成。
大电流脱扣保护是直流断路器的主保护，与交流保护中的速断保护类似，用以快速切除金属性近端短路故障。
这种保护是直流断路器内设置的固有保护，没有延时性，它通过断路器内设置的脱扣器实现。
当通过断路器的电流超过整定值时，脱扣器马上动作，使断路器跳闸。
保护装置 SEPCOS 是后备保护，用于保护中长距离的线路故障，主要通过检测电流的变化率（d i /d t ）来反映线路是否有故障。
当电流的变化率达到设定动作值时，保护装置动作，使直流断路器跳闸。
如果保护整定值设置不恰当，就会出现保护拒动或者误动的情况，造成设备损坏和较大的社会影响，故在城市轨道交通中需通过短路试验来校验牵引供电系统保护装置的功能完备性，获取现场数据，供设计校验各设备的保护参数配置，保证在牵引供电系统发生短路故障时，供电设备能及时迅速地切除故障部分，确保人员设备的安全。
轨道交通直流供电系统的开关设备简述作者秦峰(单位镇江大
轨道交通直流供电系统的开关设备简述作者秦峰(单位镇江大秦峰(单位:镇江大全赛雪龙牵引电气) 摘要轨道交通的供电系统包括高、中、低压交流供电系统、直流供电系统以及电力集中监控系统(SCADA)等。
直流供电系统中的电器设备包括整流器、直流快速断路器、直流开关柜等。
本文简要介绍了直流供电系统的关键性设备—直流开关柜（KMB、MB、NPMPD）以及直流快速断路器（UR、HPB）。
关键词直流供电系统直流快速断路器直流开关柜一. 引言都市轨道交通是指在轨道上行驶或以导向系统行驶的、服务于都市的交通。
一样认为, 都市轨道交通包括轻型轨道、高架铁路和地下铁路等几种形式。
其中轻型轨道交通是一种轻型车辆的都市快速轨道交通方式, 国际上通称Light Rail Transit（LRT）, 近年来在国内外进展专门快。
它以外部电源为动力, 以钢轮、钢轨为导向。
其要紧设施在地面, 部分路段可能还设置成高架铁路, 有的则进入地下(但通常所占比重不大)。
它不与其他地面车辆混杂行驶, 要求线路是全隔离或差不多隔离。
地下铁路系统则要求更高, 完全隔离, 全部或大部分线路设置在地面以下, 而且对线路、站台、行车操纵等都有专门的要求。
在过去的20年里, 都市轨道交通得到了空前的进展, 许多都市的交通系统趋向成熟, 解决了大量的技术、设备、资金和治理难题。
据不完全统计, 现在已有许多于200 座都市正在积极地从事各种轨道交通的规划和修建工作, 规划的线路总长度达7000 km 以上。
从目前的态势看, 轨道交通将成为世界都市交通的进展方向。
都市轨道交通之因此为世人所青睐, 是因为它有着其他交通工具所无法比拟的优点: 快捷、准时、安全、舒服、运量大、能耗低且污染轻。
轨道交通的供电系统包括高、中、低压交流供电系统、直流供电系统以及电力集中监控系统(SCADA)等。
直流供电系统中的电器设备包括整流器、直流快速断路器、直流开关柜等。
本文简要介绍了直流供电系统的关键性设备—直流开关柜（KMB、MB、NPMPD）以及直流快速断路器（UR、HPB）。
地铁用直流断路器相关研究
近些年，随着国家大力推行城镇化建设，城市规模逐步扩大，城镇人口逐步增多。
同时国民生活水平也在同步的提升，高效、快捷、舒适的公共交通成为各大中城市发展的方向。
另一方面，传统的公共交通工具-公交车、出租车也原不能解决远距离的运输问题，因此新型轨道交通工具也越来越深受到城市市民的喜欢。
从上世纪开始城市轨道交通在上海、北京等大型城市首先得到快速发展。
但是，我国对地铁车辆核心部件系统的研究还较少，技术不成熟，其中地铁的供电系统还存在着诸多不足的地方，受到人们的普遍关注。
据调查，现在地铁基本以直流电流供电为主，直流高速断路器在地铁中起着电路通断、保护电路的作用，该文对此进行阐述，期望更多的人了解这些。
1 国内外直流断路器发展情况现在人们生活中处处离不开电器，为保证人们的使用安全，直流断路器是各大型用电设备必须有的电流控制及保护系统，其重要性在地铁、船舶等得以显著体现。
因此，国内外许多企业均很重视断路器的研究，上世纪初，美国电气公司的专家合力研究出了直流断路器，并在一些相关设备上使用，比如用于热核聚变实验的直流断路器。
上世纪中后期，欧洲的一些学者研究出了适用于海上联络线的直流断路器，并且在使用中表现良好。
同时日本一些学者也很重视直流断路器的研究，东芝、日立、三菱等公司都有相关的产品问世。
我国一些开关制造公司在积极引进国外先进技术的同时，也不断创新，国产的断路器也有出现，但是知识产权不属于中国，随着其重要性的不断突出，我国诸多专家学者加大了对直流断路器的相关研究。
2 直流断路器运行工况分析2.1 电弧的产生和危害一般电路开关是暴露在空气中的，当电流超过一定的值以后，电路开关的一端会产生温度高、发光和能导电等弧形气体，其被称为电弧。
直流断路器在运行中，阴极端会发射出自由电子，电子在电磁场的作用下向阳极移动，和质子发生碰撞，如果电子发射的速度足够高，电子动能足够大，在与质子发生碰撞时，会使质子分离成电子和正离子，当电磁场中蓄积足够多的电子和正离子以后，电流击穿介质形成电弧。
地铁用直流断路器相关研究
地铁用直流断路器相关研究现阶段，地铁已经成为了城市中最为便利、快捷的交通方式之一，深受广大城市居民的喜爱。
但是，地铁供电系统中采用的直流断路器在某些极端情况下很容易发生故障，这给地铁的日常维护和安全运营造成了十分不利的影响。
本文从用直流断路器的运行工况介绍入手，着重分析了其在地铁应用中存在故障的原因，并提出了針对性改进建议，以期为我国的交通事业建设，提供足够的理论支持。
标签：地铁；直流断电器；故障；安全性0 引言随着我国城镇化建设步伐的加快，社会人口大量聚集在了条件较好的城市地区，公交车、出租车等传统城市交通方式已不能满足社会居民的出行要求。
在这种背景下，地铁凭借其高效、快捷、舒适的特点，成为了各大城市重点建设的公共交通项目。
但是，作为承担地铁运营故障时断电跳闸工作的直流断路器，在经过1到2次的故障跳闸后就必须换新，这大大增加了地铁系统的运营成本，并且也不利于地铁安全运行的维护。
因此，开展对地铁用直流断路器的研究工作，对维护地铁供电系统的正常运行具有十分重要的意义。
1 直流断路器运行工况概述（1）电弧的产生与危害。
电弧是一种常见的“电气”现象。
当开关暴露在空气中，且通过电流超出额定值时，电路开关的一端会产生一种高温、发光、导电的气体，这就是电弧。
特别说明，电弧的温度可能高达几千摄氏度，对其临近设备有着严重的损害，更甚至会引起火灾，最终导致人员受伤和经济损失。
工作中的直流断电器，其负极会产生向阳极运动的自由电子。
这些电子在运动途中会和质子碰撞，并在电子初始动能足够大时，会使质子分离成电子和正离子。
最终，电流会击穿空间磁场中积累较多的电子和正离子，随机产生电弧。
所以，地铁供电系统在应用了直流断电器时，需要在电路分段处采取一定的措施，避免断电器产生电弧，保证系统线路的良好运行。
（2）交流电弧的特性。
相关研究表明，在交流电电路中，交流电弧的每次过零都会经历气压恢复和介质恢复两个过程。
其中，气压恢复是指电弧过零时，电路被断开，电源电压透过中间空隙加载到电源两端的过程；介质恢复是指电弧中的气体由导电状态向绝缘状态转变的过程。
上海11号线地铁车辆高速断路器控制原理分析
上海11号线地铁车辆高速断路器控制原理分析刘龙;吴冰【摘要】根据上海11号线地铁车辆牵引系统中高速断路器的外围电路及各继电器的动作情况,分析其分、合动作过程中的电气控制原理,为上海11号线地铁车辆的调试及HSCB故障的诊断提供理论依据,对国外技术的消化吸收具有一定的借鉴意义.【期刊名称】《交通世界（运输车辆）》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】2页(P160-161)【关键词】上海11号线地铁车辆;高速断路器;分、合动作过程;控制原理【作者】刘龙;吴冰【作者单位】中车浦镇庞巴迪运输系统有限公司,江苏南京 210000;湖南铁道职业技术学院铁道牵引与动力学院,湖南株洲 412001【正文语种】中文【中图分类】U231.92我国城市轨道交通车辆牵引系统主要有西门子、庞巴迪、阿尔斯通、日立、南车时代，几大公司都各自有成熟的技术平台。
上海、广州、深圳、武汉、杭州等地多条项目车辆采用西门子牵引系统，系统的安全性、可靠性、稳定性得到业主的好评。
上海地铁11号线车辆列车采用：-Tc * Mp* M = M *Mp*Tc方式编组，其中TC 为拖车，MP和M为动车，TC、MP、M车构成一个单元，每个单元MP车高压箱内安装有两台HSCB（=21－Q01、=21－Q02），分别将高压直流接通到本单元动车牵引逆变器。
上海地铁11号线车辆采用西门子牵引系统，主要由受电弓、高压箱（内含高速断路器）、牵引逆变器、电机等组成。
本文将详细分析西门子牵引系统高速断路器（简称HSCB）的分、合过程的控制原理，为上海11号线地铁车辆的调试及HSCB故障的诊断提供理论依据。
西门子牵引传动系统的控制是基于SIBAS32控制平台来实现的，高速断路器的控制逻辑大部分通过软件实现，由车辆控制单元VCU和牵引箱的ICU共同控制，外围电路用来执行输出指令和采集反馈信号，如图1、2所示。
因此，高速断路器的电气控制较为简单，而逻辑控制比较复杂。
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地铁车辆混合式高速直流断路器研究
地铁车辆直流断路器承担着保护地铁牵引供电系统和车辆的双重任务,然而在分合闸的过程中其内部机械触头间会产生电弧,造成设备受损直接影响到系统供电和地铁车辆安全运营?本文以地铁车辆直流断路器为研究对象,采用并联电力电子开关的混合式开关灭弧法对原拓扑进行优化,实现地铁车辆直流断路器高速无弧开断故障电流。
首先,总结国内外各领域所用直流断路器工作原理、结构、分类、优缺点及应用现状,了解地铁车辆运行环境、运行特点及地铁车辆直流断路器结构、工作原理、电气控制逻辑和存在的弊病。
对引起设备损坏的原因和现有的两种电流转移灭弧改进措施进行仿真分析,为地铁车辆高速直流断路器拓扑结构设计新思路提供理论和对比分析基础。
其次,采用混合开关灭弧法对车辆直流断路器进行改进拓扑设计,地铁车辆混合式高速直流断路器总体架构包括机械开关、电力电子开关、缓冲吸能电路及故障检测控制单元。
机械开关采用高速电磁斥力开关,电力电子器件选取IGBT全控型器件。
分析了母线电压、关断电流、缓冲阻容及杂散电感等因素对电力电子开关元件的影响,设计缓冲吸能支路。
确定了地铁车辆混合式高速直流断路器拓扑、理论工作原理及故障切除电流转移特性,分析了地铁牵引供电系统短路故障的参数及等效电路。
最后,在MATLAB/simulink搭建地铁车辆混合式高速直流断路器仿真模型,模拟系统发生近端短路故障时的运行环境,将本文优化拓扑仿真结果与理论电流转移特性进行对比。
对比表明本次改造方案实现了预计的目标,有力地证实地铁车辆混合式高速
直流断路器能够迅速切除故障,同时提升地铁牵引供电系统设备的综合自动化运行水平。