高压熔断器

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。2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。

3型式选择

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。

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

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。

相关知识

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。

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。