摘 要:熔斷器是高、低壓配電系統中一種常見的保護元件,作短路保護,在一定條件下也可起過載保護作用。熔斷器使用時串聯在電路中,通過熔體的電流小于等于其額定電流時,熔體不會熔斷,只有在超過其額定電流并達到熔斷電流時熔體才會熔斷。當線路中出現短路(或過載)電流時,通過熔體的電流大于規定值,熔體過熱而被熔化,能自動分斷電路,可避免電網或電器設備損壞,防止事故的發生,保護電路中的電氣設備。
關鍵詞:用途和型號;戶內式高壓熔斷器;戶外式高壓熔斷器;高壓熔斷器的選擇
中圖分類號:TM563 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 18-0000-01
一、高壓熔斷器用途和型號
熔斷器是高、低壓配電系統中一種常見的保護元件,作短路保護,在一定條件下也可起過載保護作用。熔斷器使用時串聯在電路中,通過熔體的電流小于等于其額定電流時,熔體不會熔斷,只有在超過其額定電流并達到熔斷電流時熔體才會熔斷。當線路中出現短路(或過載)電流時,通過熔體的電流大于規定值,熔體過熱而被熔化,能自動分斷電路,可避免電網或電器設備損壞,防止事故的發生,保護電路中的電氣設備。在3kV-35kV小容量裝置中,熔斷器可用于保護線路、變壓器電動機及電壓互感器等。
高壓熔斷器的分類有下幾種方法:按安裝地點可分為戶內式和戶外式;按動作特征性可分為固定式和自動跌落式;按工作特性可分為有限流作用和無限流作用。在沖擊短路電流到達之前能切斷短路電流的熔斷器稱為限流式熔斷器,否則稱非限流式熔斷器。
二、戶內式高壓熔斷器
RN1系列熔斷器為限流式有填料高壓熔斷器,瓷質熔件管的兩端焊有黃銅罩,黃銅罩的端部焊卜管蓋,構成密封的熔斷器熔管。熔管的陶瓷芯上繞有工作熔體和指示熔體,熔體兩端焊接在管蓋上,管內填充滿石英砂之后再焊上管蓋密封。
熔體用銀、銅和康銅等合金材料制成細絲狀,熔體中間焊有降低熔點的小錫球。指示熔絲為一根由合金材料制成的細絲。在熔斷器保護的電路發生短路時,熔體熔化后形成電弧,電弧與周圍石英砂緊密接觸,根據電弧與固體介質接觸加速滅弧的原理,電弧能夠在短路電流達到瞬時最大值之前熄滅,從而起到限制短路電流的作用。
熔體的熔斷指示器在熔管的一端,正常運行時指示熔體拉緊熔斷指示器。工作熔體熔斷時也使指示熔體熔斷,指示器被彈簧推出,顯示熔斷器已熔斷。
RN2型高壓熔斷器是用于電壓互感器回路作短路保護的專用熔斷器。RN2型與RN1型熔斷器結構大體相同。由于電壓互感器的一次額定電流很小,為了保證RN2型的熔絲在運行中不會因機械振動而損壞,所以RN2型熔斷器的熔絲是根據對其機械強度要求來確定的。從限制RN2型熔斷器所通過的短路電流考慮,要求熔絲具有一定的電阻。各種規格的RN2型熔斷器,對熔絲的材料、截面、長度和電阻值大小均有一定要求;更換熔絲時不允許隨意更改,更換后的熔絲材料、截面、長度和電阻值均應符合要求,否則會在熔斷時產生危險過電壓。
RN2型高壓熔斷器的容管沒有熔斷指示器,運行中應根據接于電壓互感器二次電路中儀表的指示來判斷高壓熔絲是否熔斷。
RN2系列熔斷器件是繞在陶管芯上的熔絲,由三級不同截而的康銅絲組成。采用不同截面組合是為了限制滅弧時產生的過電壓幅值。
常用的高壓熔斷器,有RN2、RNS5、RN6和RXNM1—6、RXNT1—10系列高壓熔斷器以及RXNT2—IO型高壓熔斷器。
三、戶外式高壓熔斷器
(一)跌落式熔斷器
跌落式熔斷器是噴射式熔斷器。熔管由環氧玻璃鋼或層卷紙板組成,其內壁襯以紅鋼紙或桑皮做成消弧管。熔體又稱熔絲,熔絲安裝在消弧管內。熔絲的一端固定在熔管下端,另一端拉緊上面的壓板,維持熔斷器的通路狀態。熔斷器安裝時,熔管的軸線與鉛垂線成一定傾斜角度,以保證熔絲熔斷時熔管能順利跌落。
當熔絲熔斷時,熔絲對壓板的拉緊力消失,上觸頭從抵舌上滑脫,熔斷器靠自身重力繞軸跌落。同時,電弧使熔管內的消弧管分解生成大人量氣體,熔管內的壓力劇增后由熔管兩端沖出,沖出的氣流縱向吹動電弧使其熄滅。熔管內所襯消弧管可避免電弧與熔管直接接觸,以免電弧高溫燒毀熔管。
(二)限流式熔斷器
RXW—35型限流式熔斷器如RXW圖所示。它是35kV戶外式高壓熔斷器,主要用于保護電壓互感器。熔斷器由瓷套、熔管及棒形支持絕緣子和接線端帽等組成。熔管裝于瓷套中,熔件放在充滿石英砂填粒的熔管內。RXFW9—35型限流式熔斷器的滅弧原理與RN系列熔限流式有填料高壓熔斷器的滅弧原理基本相同,均有限流作用。
此外,還有RW3—10、RW7—10、RW5—35、RW10—35、RW10—10F和RXW0—35等系列高壓熔斷器。為了保證在暫時性故障后迅速恢復供電,有些高壓熔斷器具有單次重合功能。例如RW3—10Z型單次黍合熔斷器,它具有兩根熔件管,平時只有一根接通工作,當這根熔件管斷開后,相隔一定時問(約0.3 S以內),另一根熔件管借助于重合機構而自動重合,得以恢復供電。
四、高壓熔斷器的選擇
(一)熔斷器規格的選擇
1.額定電壓的選擇:可按電網的額定電壓或高于電網的額定電壓選擇。
2.額定電流的選擇:應大于或等于熔體的額定電流。
(二)熔體額定電流的選擇
1.100KVA以上配電變壓器高壓側熔絲的額定電流,按配變高壓側額定電流的1.5-2倍選擇。
2.100KVA及以下配電變壓器高壓側熔絲的額定電流,按配變高壓側額定電流的2-3倍選擇。
3.配電變壓器低壓側熔絲的額定電流,按配電變壓器低壓側額定電流1-1.2選擇。
[作者簡介]劉苛(1964-),國網河南省電力公司技能培訓中心(南陽校區)電力電纜實訓室高級實習指導教師,電力電纜技師;馬李苑,華北水利水電大學實習生。