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高压熔断器简介

乐清市苏电电气有限公司

2012/7/11 15:31:00
用途
  主要用于高压输电线路、电压变压器电压互感器等电器设备的过载和短路保护。
工程原理
  其结构一般包括熔丝管、接触导电部分、支持绝缘子和底座等部分,熔丝管中填充用于灭弧的石英砂细粒。熔件是利用熔点较低的金属材料制成的金属丝或金属片,串联在被保护电路中,当电路或电路中的设备过载或发生故障时,熔件发热而熔化,从而切断电路,达到保护电路或设备的目的。
型式的选择
  在3~66kV的电站和变电所常用的高压熔断器有两大类:一类
  
高压熔断器
是户内高压限流熔断器,额定电压等级分3、6、10、20、35、66kV,常用的型号有RN 1、RN 3、RN 5、XRNM 1、XRN T 1、XRN T 2、XRN T3 型,主要用于保护电力线路、电力变压器和电力电容器等设备的过载和短路;RN2和RN 4型额定电流均为0.5~10A ,为保护电压互感器的熔断器。另一类是户外高压喷射式熔断器,此类熔断器在熔体熔断产生电弧时,电弧烧损反白纸产气吹拉长电弧,弧感抗改变相位,正好电流过零时产生零休,才能开断电路,限流作用不明显。常用的为跌落式熔断器,型号有RW 3、RW 4、RW 7、RW 9、RW 10、RW 11、RW 12、RW 13和PRW系列型等,其作用除与RN 1 型相同外,在一定条件下还可以分断和关合空载架空线路、空载变压器和小负荷电流。户外瓷套式限流熔断器RW 10- 35/0.5~50-2000MVA 型中RW10-35/0.5~1-2000MVA为保护35kV电压互感器的户外产品。所以根据熔断器的型式和不同的保护对象来选择。
1.按工作电压选择
  (1)一般条件
  U e≥Uwe
  式中:
  U e——熔断器额定电压
  Uwe——安装处电网额定电压
  即熔断器的额定电压(kV ) 应不小于熔断器安装处电网额定电压(kV )。
  (2)对于限流型熔断器
  以石英砂作为熔断器填充物的限流型熔断器只能按Ue=Uwe的条件选择,这种情况下此类熔断器熔断产生的zui大过电压倍数限制在规定的2.5 倍相电压之内,此值并未*一电压等级电器的绝缘水平。如果熔断器使用在工作电压低于其额定电压的电网中,过电压倍数造成威胁可能增大3.5~4。
电流及保护特性选择
  (1)一般条件
  I e≥Ije≥Ig·zd
  式中:
  I e——熔断器熔管的额定电流,A
  I je——熔断器熔体的额定电流,A
  I g·zd——回路zui大持续工作电流,A
  此条件为选择熔断器额定电流的总体要求,其中熔体额定电流的选择zui为重要, 它的选择与其熔断特性有关,应能满足保护的可靠性、选择性和灵敏度要求。
  (2)具体情况
  ①保护配电设备(即35kV 及以下电力变压器) :
  Ije= K Ie
  式中
  Ie——变压器回路额定工作电流,A
  K——可靠系数,不考虑电机自起动时,取1.1~1.3;考虑电机自起动时,取1.5~ 2.0
  按此条件选择可确保变压器在通过zui大持续工作电流,通过变压器励磁涌流, 电动机自起动或保护范围以外短路产生的冲击电流时熔件不熔断,而且能保证前后级保护动作的选择性以及本段范围内短路能以zui短时间切除故障。
  ②保护电力电容器:
  Ije= K Ic·e
  式中:
  I c·e——电容器回路的额定电流,A
  K ——可靠系数, 对于喷射式熔断器,取1.35~1.5; 对于限流型熔断器,当一台电容器时, 系数取1.5~2.0; 当一组电容器时,系数取1.3~1.8
  ③保护电力线路:
  按一般条件选择:
  Ie≥Ije≥I g·zd
3.按开断电流选择
  (1)一般条件
  I ke≥I dt (Ske≥Sdt)
  式中:
  I ke (或Ske) ——熔断器的额定开断电流, kA (或额定开断容量MVA )
  I dt——短路全电流, kA (安装地点)
  对于限流型熔断器取I dt≥I ″(次暂态电流幅值) ;对于非限流型熔断器取I dt≥I ch (稳态短路电流zui大有效值)。
  (2)对于跌落式熔断器
  跌落式熔断器的开断能力应分别按上、下限值来验算,在验算上限值时要应用系统的zui大运行方式;验算下限值时,应用zui小运行方式
其他高压熔断器知识
1.短路电流的稳定性
  对于限流型熔断器可不进行动、热稳定的校验;而对于非限流型熔断器, 要求进行动、热稳定的校验工作。
  热稳定校验:I²chTre≧Qt
  动稳定校验:Idei≧ch (3)
  式中:
  ich (3)——短路电流峰值
  I ch——稳态短路电流有效值
电压互感器的熔断器
  需要按额定电压和开断能力以及额定电流选择。
3.校核熔断器的灵敏度
  Idm>4Ie既电网zui小短路电流大于4~7倍的熔短器的熔体额定电流。
户外高压熔断器
  目前一般用到的户外式高压熔断器主要是指跌落式高压熔断器,保护输电线路和配电变压器。
  跌落式高压熔断器由固定的支架和活动的熔断管组成,熔断管(熔体管)由树脂层卷纸板制成,中间衬以石棉。焙丝两端各压接一段连接用的编织铜绞线,它穿过熔断管,用螺丝固定上下两端的动触头上,可动的上触头被熔丝拉紧固定,并被上静触头上的“鸭嘴”中的凸撑卡住,熔断器处于“通路”位置,熔丝熔新时。熔管内产生电弧.焙管内壁在电弧作用下产生大量气体,气体高连向外喷出,产生强烈的去游离作用,在电流过等时将电弧熄灭。同时,熔丝熔断以后,熔断管上的上触头松脱,由于熔管的自重而从上静触头的“鸭嘴“中滑脱,迅速趺落。

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