大容量高速开关装置(FSR)的原理分析及应用探讨

大容量高速开关装置（FSR）的原理分析及应用探讨

1.原理分析

大容量高速开关(FSR)又被称为故障电流限制器、快速开关、高速限流保护

开关、限流保护器、FCL(Fault Current Limiter)等。主要作用是在短路电流未上升到峰值之前，将其高速开断。FSR 原理接线图见图1。

图中高压载流桥体FS 和特种高压限流熔断器FU 在电气上是并联的，由于前者电阻为微欧级，后者电阻为毫欧级，故正常运行情况下，主导流母线中的电

流几乎全部流过高压载流桥体FS。当系统发生短路事故时，特种电流互感器

CT 检测到短路电流信号，将其传递给电子控制器ZK，由ZK 进行信号的分析

和处理。若短路电流信号超过整定值，ZK 将发出点火信号，通过高压脉冲变

压器MB，使高压载流桥体FS 在几百微秒的时间内高速断开;在其断口开断的

过程中，故障电流转移到特种高压限流熔断器FU 中，由FU 最后开断短路电流，切除故障。在FU 熔断过程中，线路上可能会产生瞬时过电压，此时高能

氧化锌电阻FR 对其进行限压。各部分的动作时序如图2 所示。

图2 中

t=0 短路故障发生;

t=t1 电子控制器探测到故障并建立点火信号;

t=t2 快速隔离器打开，电流转移到熔断器中;

t=t3 熔断器开始起弧;

t=t4 熔断器内电弧熄灭，故障电流被彻底开断，(t3～t4)为熔断器的燃弧时间。

由此可见，在预期短路电流远未发展到峰值之前，短路电流已经被高速切断。实际通过电力设备的短路电流的峰值ic 在第一个半波被限制到预期短路电流峰