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分享一篇好文章| 一个车辆DC24V电源故障讨论引发的思考
dongyuanxun 发表于 2023/2/7 14:48:43 674 查看 3 回复 [上一主题] [下一主题]
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在我建的大家聊电气与城轨车辆微信3群，大家对于一位群友提出的24电源故障，进行了热烈的讨论，有些讨论内容值得我们思考与反思，现将部分讨论内容结合自己的理解整理分享如下,供感兴趣的朋友参考。
一、故障现象简述
群友分享电源端DC110V电源供电并设置断路器，DC110电源出线分为两个回路，均经过DC110/24V电源转换，为24V负载供电，未设置24V进出线断路器，一路24V电源故障，DC110V断路器未跳闸，另一路24V电路无故障，负载照明未点亮。DC100V/DC24V电源内部详细设计尚不清楚，部分思考讨论内容存在一定的假设，业内交流从各公司保密角度出发，还是存在一定的局限性，不过一些思考，仍可以对业内学习的朋友提供一些帮助与思考。
二、故障引发的思考
（一）是否为短路故障
为了便于讨论，我们姑且认为DC110V/DC24V电源1故障，电源2正常，拆除故障电源1模块，另一路电源2可以正常工作为照明负载供电。说明当时电源2状态正常，没有能为负责提供电源，故障电源存在短路，电源2经由电源1短路点构成回路，电源流向电阻低的回路，未能够为照明负载供电。
（二）短路为什么DC110V断路器未跳闸
继电保护电器设置，短路灵敏性、短路分断能力、保护选择性都是继电保护重要指标，断路器是否会跳闸，与短路灵敏性直接相关，也就是短路故障电流超过断路器瞬时动作电流值；断路器选择电流值大（一般微断瞬动整定值固定，不能调整，与断路器额定电流值密切相关），线路线径小距离长，均可能会引起断路器没有瞬时动作，而过载保护动作时间一般要考虑1个小时及以上，所以会出现上述讨论的短路未跳闸故障。合理选择断路器，详细研究电源内部结构，进行精准短路电流计算，这样才能做到精确保护设计。国外项目周期长，可能有这样做的，我们国内不断压缩设计制造周期，未见那个项目做过详细研究计算，工作量大，实际懂的人不多，认可其重要性的不多，这也是国外项目一般3~4年，我们1~2年完成设计制造的原因之一。
（三）为什么断路器不分开设置
断路器可以分开设置，两路电源供电，双电源转换，要想达到我们需要的效果，实际电路设计要较目前设计复杂的多，多快好省的建设模式下，且多数城市建设和运营分离，建设期未充分考虑运营故障是原因之一；另外，电路设计更复杂，保护电器、转换电器既增加成本也增加体积和重量，也许一个电路影响不大，但车辆诸多电路均存在共用断路器的情况，不管对于体积还是成本都影响较大。
（四）保护选择性问题
本次讨论未详细描述电源模块内部保护设计情况，一般电源内部模块会设置快速熔断器，主要对电源模块内部电力电子核心器件进行保护，一般半导体器件过电流能力弱，断路器不能实现有效保护，需设置专门保护电器。对于外部保护断路器设置与设备内部保护电器设置选择性问题。就我个人而言，理解的也不是很到位，更倾向于对于不拆开维修的如门控器之类的，不考虑选择性，尽量动作外部保护电器，对于拆开维修的，可以考虑内部保护电器动作，这样保护更精确，故障范围更小，影响更小。这是从运营角度的考虑，到底设计要不要考虑选择性，值得一起去思考与探讨。
来源： 兴佳聊电气与城轨车辆