熔断器隔离开关负荷开关

　　熔断器隔离开关负荷开关_电力/水利_工程科技_专业资料。熔断器、隔离开关、负荷开关 一、熔断器 1.概论 熔断器是一种开断电器，由单个或多个专门设计的熔体 的协调的零部件组成，当电流超过给定值到足够时间，就断 开它所插入的电路而分断电流。熔断器承担着保

　　熔断器、隔离开关、负荷开关 一、熔断器 1.概论 熔断器是一种开断电器，由单个或多个专门设计的熔体 的协调的零部件组成，当电流超过给定值到足够时间，就断 开它所插入的电路而分断电流。熔断器承担着保护电气设备 和电网的重要任务，并且限制了不可避免的事故发生和确保 了用户供电。 按照保护对象的不同，分为三种：电力熔断器，电压互感器 保护用熔断器，电容器保护用熔断器 (1)熔断器发展史简介 1879年，最早的熔断器如下图所示，是由两根铁丝 连接到一个金属球上，金属球用铅锡合金或其它低熔点 导电材料制成，当有足够大的电流在足够长的时间内通 过熔断器时，金属球会熔化而坠落，使得电路分断。 为了用于高压线路的开断，英国人制造了造价很高的油 浸式熔断器。美国也在较高电压下推广应用油浸式熔断器。 高压喷射跌落式熔断器，开断能力在数百～几千安培， 已经有一百多年的历史。有单端、双端和逐级排气三种。灭 弧原理是利用熔体自身熔断，形成电弧，然后在电弧高温作 用下，将灭弧管内的产气材料气化产生大量气体，再依靠此 气体在电流过零时将电弧吹灭。 高压限流式熔断器，主要用于3～35kV系统。它的基本 结构都是由瓷管或环氧玻璃纤维管、绕于柱式骨架上的熔丝、 灭弧介质和指示触发器等组成。并在两端密封。它的触发器 目前有三种：弹簧式、炸药式、鼓膜式。灭弧原理是靠石英 砂的强烈冷却作用，使得短路电流在达到最大值之前就被切 断。因此，它的开断能力较大，开断时间也特别短。 真空熔断器，体积小，额定电流数百安培，开断电流可 达30kA以上。 不同熔断器组合组成全范围熔断器。 (1)由限流式和喷射式组成的高压全范围熔断器。限流式熔断器因 石英砂具有限流作用，开断大故障电流能力很强，而开断低过载电流比 较困难，喷射式熔断器对低过载电流的开断能力较强，而大电流故障的 开断较为困难。将两者优点结合起来就可以组成全范围熔断器。 (2)由限流式和真空式组成的全范围熔断器。真空熔断器的特点是对 大电流(50kA以上)不能起限流作用，而对小电流易于开断。因此它与限 流式组合起来可以达到全范围保护的目的。 (3)熔体由两种不同熔点的金属串联构成的全范围熔断器。这种熔断 器的熔体是由在带状银熔体中间串入一种熔点较低的金属(如金硅合金) 构成，其外面套有产气的辅助灭弧管。 (4)采用冶金效应达到全范围保护的限流熔断器。它是在一般限流式 熔断器的带状银熔体的表面敷置低熔点金属小球(如锡珠)以构成冶金效 应点，这样可利用冶金效应使熔体在较小电流时熔断以开断低过载电流， 而利用一般限流式熔断器在大电流的限流作用开断大的短路电流。 (2)技术参数 ①时间－电流特性：分为弧前时间－电流特性和熔断时 间－电流特性。下图所示为熔断器的时间－电流特性曲线——弧前时间－电流特性 2——熔断时间－电流特性 ②额定电压：熔断器长期工作时和分断后能承受的 电压； 额定电流：允许长期通过的电流。 ③额定分断能力：指在规定使用条件（线路电压、 功率因素或时间常数）下，熔断器所能分断的预期电 流（交流为有效值）。 ④截断电流特性：指在规定的使用条件下，表示 截断电流与预期电流的关系特性，截断电流是任何非 对称情况下所能达到的最大值。 ⑤I2t：表示被熔断器所保护的电路中1Ω 电阻所 释放的焦耳能。 2.高压交流熔断器的基础知识 （1）熔体狭颈的形状对时间-电流特性的影响 （2）熔体材料和熔体厚度的应用范围 在高压限流熔断器中，通常采用纯银作为熔体材料。熔 体厚度的选择要从各方面来考虑，如熔体的结构强度、正常 工作下的散热状况和开断短路电流时的突然发热等，但主要 考虑正常工作下的散热。经常用2片熔体并联来替代相同电 流密度的熔体，这样，正常工作下的温升有显著降低。 （3）冶金效应的应用 为了缩短熔断器在过载电流时的 熔化时间，常在熔体上设置软锡焊点 。当熔断器一旦发生过载现象，则在 熔体的软锡点上发生扩散过程，即软 锡焊点处的锡会渗透到纯银熔体材料 中，这种现象称为金属的扩散作用， 也称冶金效应。利用软锡焊点可以降 低纯金属的熔化温度。举例来说，纯 银的熔点为960度，而加入软锡后， 软锡焊点处的熔点可降低到220度左 右， 可以大大缩短过载电流的熔化 时间。 （4）外壳 外壳是用来安放熔体和石英砂(灭弧介质)的容器。它应 具有良好的电气绝缘性能和能承受熔断器开断短路电流过程 中产生的冲击压力(最高可达100MPa)。同时能承受短路电流 产生的暂时的高温，可能达到300度。目前一些高压熔断器制 造厂采用高强度陶瓷或高氧化铝陶瓷作为熔断器的外壳，根 据发展趋势，部分厂家已开始采用耐高温的高强度玻璃纤维 管做外壳。 熔断器的外壳两端连接向外导电的铜导体，根据国际标 准规定有两种型式：圆筒形状(插入式)和平板形状(母线式) 。外壳的一端还装有指示器或撞击器，指示器用来判断熔断 器是否熔断，撞击器除用来指示熔断器是否熔断外，还同时 用来在熔断器动作时推动相应的开关机构。 （5）熔断器在三种不同工作状态下的分析 1)正常电流下的工作状态是指通过的电流始终保持在等 于或小于额定电流下的工作状态。温度分布图如下图所示。 2)过载电流下的工作状态 当熔断器超过一定数值的额定电流后，经一定时间，熔体 的温升将达到熔化的温度。这时的功率损耗为W=I2Rt。随着熔 体温度的升高，熔体的电阻也将增大：Rt=R0(1+Δ t)。熔体温 度上升的物理过程如下图所示。 熔体在熔化点时，由于热量突然增加使狭颈处电阻迅速 上升。对于大多数的金属熔体的电阻都存在一种熔化的不稳 定现象，同时达到熔化点时狭颈处界面产生恶化也会引起大 量的热量，结果熔体和电弧发生断裂。此时电流迅速下降， 同时电压迅速上升。 熔化时间是过载电流的函数，当电流越大熔化时间越短。 3)短路电流下的工作状态 在短路电流时，由于极陡的电流上升率和极高的电 流密度使熔体在几毫秒内所有狭颈熔化和汽化。熔化和 汽化的瞬间使所有狭颈处像爆炸般的产生电弧，这时几 乎无热量传输，通常称这个状态为绝热状态。 在短路电流期间所产生的电弧能量，熔断器应能可 靠地承受，并且持续到所谓允通电流的数值。熔断器的 开断时间由熔化时间和燃弧之间两部分组成。 (6)限压措施 3.高压交流非限流熔断器 非限流熔断器是一种电流过零的开断装置， 这类熔断器的熔体较短，因此要求能使最初建立 的短电弧尽快拉长。非限流熔断器的结构主要有 三种：羊角开弧式、液体式和喷射式，目前最常 用的为喷射式。 熔体装在由有机材料管做成的熔断件中，用脆的隔膜封 住顶部，管内衬有纤维之类的产气材料。开断故障电流范围 较广。这些熔断器适用于额定电流到100A和额定电压72.5kV 的三相电网，最大分断能力一般限制在150MVA。喷射式熔断 器仅供户外使用，可以从地面上用杆子替换载熔体。 非限流熔断器型号表达方式 在正常工作时，熔断体的熔管和下动触头间是用活 动关节锁紧，使动触头在静触头背面的弹簧的压力抵住 保持合闸位置。当电力系统发生短路电流或过载电流时， 熔断件迅速熔断，在熔断管内产生电弧，熔管内衬的产 气材料在电弧作用下产生大量气体，使熔管内形成很高 的压力，沿管内通道形成强烈的电弧纵吹，迅速从管内 喷出，在电流过零点时将电弧熄灭。熔断件熔断后，活 动关节释放，载熔件的动触头在静触头背面的弹簧压力 和载熔件自身的重量而迅速跌落，形成隔离间隙。 4.高压交流限流熔断器 高压交流限流式熔断器具有下列两个特点：开断短路电流能 力大；具有显著的限流效应，在短路电流还未达到最大值前，电 流即被截断。 高压交流限流式熔断器的基本结构如下图所示。 (1)熔体、内帽和外帽 大多数高压交流限流式熔断器的熔体是绕在陶瓷七星柱骨 架上来支撑的，这样可以缩短绝缘外壳的长度。绕在陶瓷七星 柱骨架上的熔体长度大约为绝缘外壳长度的2.5倍。例如12kV 的高压交流限流熔断器的熔体长度为610~620mm，绝缘外壳长 度为292mm。熔体的两端焊在端盖上，然后装入绝缘外壳内与 内帽焊接，外帽是通过挤压与内帽紧密配合。外帽的外表面均 镀银或锡，以防止大气腐蚀。 (2)绝缘外壳 绝缘外壳的要求是应能承受高压熔断器在过载时的高温和在短路电流 开断过程中产生的高压力。高压熔断器在开断短路电流时，绝缘外壳内可 能产生大于100MPa的压力，所以常采用95%的高氧化铝陶瓷材料制造。近年 来，开始推广应用各种复合材料作为熔断器的绝缘外壳，这种外壳具有良 好的绝缘性能和机械强度。 (3)熔体 高压熔断器的熔体断口数多， 熔体长。熔体的串联断口数是用来分 配在开断过程中的电弧电压，以便在 电流开断后能承受电源的恢复电压。 它是决定熔断器开断能力的重要因素。 一般熔体的长度约为每kV电压50～ 60mm，每kV电压取4～8个断口。 (4)撞击器(指示器) 高压熔断器一般都装有一个撞击器(指示器),它用来显示 熔断器是否已动作。 a.弹簧式撞击器；b.爆炸式撞击器 (5)结构设计 欧洲主要有三种高压熔断器的标准结构设计： a.DIN43625型式高压熔断器的结构设计； b.BS2692型式高压熔断器的结构设计：油密封、空气中用； c.NFC64210型式高压熔断器的机构设计。 国产的高压熔断器的结构设计是参照IEC标准的机构设计， 相当于DIN43625和BS2692两种型式的标准结构设计。 4.真空熔断器 我国线年，西安交大王季梅 教授与4401厂联合组成试验小组进行研究，开发出了10kV真 空熔断器。真空熔断器具有体积小，性能高的优点。 线Pa气压下工作，没有氧化问题，使用 性能稳定，寿命长。电弧电压很低(数十V)。由于当发生短路故障时，熔体 温度变化基本上为绝热过程，导电杆温度虽较低，熔体温度则很快上升到 达熔点而熔化直至产生电弧。因此，随着预期电流的减小，熔化时间迅速 增加，这样，真空熔断器具有很陡的弧前特性(下图所示)。 5.智能式熔断器 智能化高压限流熔断器在大电流下的开断是靠沿着熔体的 每个狭颈部分熔化和燃弧直到电弧熄灭来完成，而在低过载电 流的开断是按熔断器的额定电压值的大小和设计要求使得熔体 的最小狭颈串联部分燃弧和熄弧来开断电流。在过载电流下， 沿着熔体长度方向的多处布置有化学炸药包，利用它们的爆炸 产生许多燃弧断点来熄灭电弧。 智能熔断器点火装置 二、隔离开关 1.概述 隔离开关是指没有灭弧装置，在大气中进行开断和关合 高压交流电路的开关电器。一般只能在无电流或接近无电流 的情况下开断和关合电路。 在电力系统中，隔离开关起下列作用： 1.将电气设备与电网隔离以保证检修人员的安全。如上图 所示，当断路器QD需进行检修时，可先将它开断，然后将隔离 开关QG1和QG5分开，这样，断路器QD就与电网隔离，可以进行检 修。有时为了更加安全，隔离开关上还可附装一接地装置QJ （上图中虚线所示）。在隔离开关开断以后，接地装置QJ立即 将和被检修设备连接的一个触头接地。 2.用以换接线路。如上图所示线路，当需要将负荷由由母 线上时，可不用开断断路器QD，只需先将隔离开 关QG2和QG3闭合，再将隔离开关QG1和QG4分开即可。当需要检修断 路器QD时，可先将隔离开关QG6闭合，然后分开隔离开关QG1和QG5。 这样，就可无需中断供电而将电网隔离。同样，在断路器QD检 修后，也可无需停电而将它投入电网运行。 3.用以关合和开断空载电力设备、电压互感器、避雷 器等。隔离开关虽然没有灭弧装置，但如在操作时快速的 将它关合和分开，也可以关合和开断某些空载的电力设备 （例如变压器和输电线）和电压互感器而不致引起事故。 例如，按照我国电业规程规定，10kV的隔离开关，容许关 合和断开5km以下的空载架空线kV的隔离开关，容许 关合和开断10km以下的空载架空线kVA以下的空载 变压器；110kV的隔离开关，容许关合和断开320kVA以下 的空载变压器。 鉴于隔离开关的工作特点，它在结构上必须满足下列要求： 1.在分开状态下，应具有明显的间隙，以便清楚地鉴别被检修的设备是 否与电网隔离，从而更好地保证检修工作人员的安全。 2.同极触头间的间隙耐受电压应比每相导体对地绝缘的耐受电压大10－ 15％。这样，当电源侧出现危险的过电压时，首先是相对地或相间发生放 电，而不致由于触头间隙击穿使过电压危害检修人员。 3.由于第1点要求，隔离开关的触头必须敞露在大气中（对某些封闭式 的组合电器是例外），因此，对户外式隔离开关，要求在分开时能破碎覆 盖在触头上的一定厚度的冰层（例如10cm）。 4.在隔离开关本身或其操动机构上应有锁扣装置，以防其在通过短路电 流时由于电动力作用而自动分开。 5.带有接地装备的隔离开关，在其本身或操动机构上，应采取措施保证 只在隔离开关触头分开后，接地装备的触头才能闭合，以及只有接地的触 头分开后，隔离开关的触头才能闭合。 隔离开关在关合和开断时，通常不要求保证一定的速度，所以大多是 简单的手动操动机构进行操作。 2.隔离开关的结构 a.户内隔离开关 户内隔离开关的特点是额定电压在35kV及以下，额定电流自200A直 到万安以上、额定短时耐受电流和额定冲击耐受电流要求较高以及无需 破冰措施。 右图表示一种户内式三极隔离开 关的结构。其额定电压为10kV，额定电 流为600A。隔离开关的三极装在共同的 底架1上，每极有两个支持瓷瓶2和一个 磁棒5，L形静触头3固定在支持瓷瓶2上， 闸刀4是两片平行的铜板。 在有些情况下，当隔离开关的一 端接线需要穿过金属隔板时(例如在开 关柜中)，则此端的支持瓷瓶以套管瓷 瓶代替。 b.户外隔离开关 下图表示额定电压35kV，额定电流600～2000A的隔离开关一极的结构。 两个支持瓷瓶1成V形装在机构箱2上，它们可以绕自己的轴转动。支持瓷瓶 的轴穿入机构箱那并通过装在轴上的伞形齿轮互相啮合，以保证两支持瓷 瓶的同步转动。整个触头5外面罩以防雨罩，防止触头闭合后被冻住不易打 开。在机构箱的左侧还装有一接地闸刀11，它在电气上和处于地电位的机 构箱连接，其静触头10装在支持瓷瓶的顶部。关合电路时，先分开接地闸 刀，再接通电路；开断时，先断开隔离开关，再闭合接地闸刀。 b.户外隔离开关 右图表示额定电压220kV， 额定电流600～2000A的隔离 开关的结构。支持瓷瓶1由 两根棒形瓷瓶叠成，两根支 持瓷柱分别装在底座2的两 端，它们之间用一曲柄连杆 机构3进行联动。 三、负荷开关 1.概述 负荷开关是带有简单的灭弧装置、预定用来关合和开断额 定电流或小于一定倍数(通常为3～4倍)过载电流的开关电器。 负荷开关主要可以用来完成下列任务： 1.由于它有一定的灭弧能力，因此可用来关合和开断比隔 离开关更大容量的空载变压器和更长的空载输电线。有时也用 来关合和开断大容量的电容器组。 2.和熔断器串联构成组合电器以代替断路器。由负荷开关 担任关合和开断小于一定倍数的过载电流，由熔断器担任开断 更大的过载电流和短路电流。(后述) 现代负荷开关具有两个明显的特点：一是具有三工位，即 合-分-接地；二是灭弧与载流分开，灭弧系统不承受动热稳定 电流，而载流系统不参与灭弧。 负荷开关在结构上希望满足下列要求： 1.在分开位置要有明显可见的间隙。这样，负荷开关 前面就无需串联隔离开关，在检修电力设备时只要开断负 荷开关即可。 2.要能经受尽可能多的开断次数而无需检修触头和换 掉灭弧装置的组成元件。 3.负荷开关虽不要求开断短路电流，但要能关合短路 电流，并承受短路电流的热和电动力的作用(对带石英砂 熔断器的负荷开关则不要求这一点)。 2.负荷开关的结构 负荷开关主要有以下四种： (1)产气式负荷开关 属于自能灭弧方式。开断时，产气材料在电弧的作用下产生特 种气体而强烈吹弧，使电弧熄灭。在小电流时，电弧能量不足以产 生灭弧气体，这时主要靠产气壁冷却效应或电动力驱使电弧运动， 拉长以至熄灭电弧。 a.管式灭弧室结构 下图示出一种管式灭弧室。在这种灭弧室中，仅隔离闸刀和弧 刀运动，而灭弧室本身不动。首先在开关主轴1和绝缘拉杆2的驱动 下，打开隔离闸刀3，即打开主触头，此时电流转移到保持触头 4和 随动弧刀5构成的随动系统。当主触头达到规定的开距后，保持触头 处的随动弧刀脱扣，通过此间储能的弹簧就可以快速地加速运动到 分闸位置；紧接着，在保持触头和随动弧刀尖端产生的电弧在灭弧 室8中熄灭。 当开断大电流时，采用气吹方法及通过对流原理，耗散电 弧能量；而当开断小电流时，利用大面积的塑料壁冷却效应及 电弧能量变成塑料最外层的分解热或吸收热。 b.板式灭弧室结构 板式灭弧室结构如下图 所示。只有弧触刀与主触刀 运动，灭弧板则固定不动。 关合时，主触刀与弧触刀并 列；主触刀先打开，随后弧 触刀与弧触头迅速分离，并 在电弧的作用下，板式灭弧 壁产气而熄弧。 在产气式灭弧室中，灭弧材料在电弧的高温作用下气化 并形成局部高压力，使电弧受到强烈冷却和去游离。分解出 的气体有H2，O2，CO及其化合物，H2,CO具有较强的灭弧性能。 为了增强开断小电流的灭弧效应，有的灭弧室在灭弧板上加 磁板，形成了磁吹拉弧效应，以利于小电流的开断。 (2)压气式负荷开关 它是利用活塞和气缸在开断 过程中相对运动压缩空气而熄弧。 增大活塞和气缸容积，加大压气 量，就可提高开断能力，但由此 也带来结构复杂、操作功大等缺 点。 a.直动式结构 直动式结构如右图所示，靠 导电杆上下直动而压气熄弧。在 这种结构中，载流和灭弧仍然分 开。压缩空气要由操动机构提供 压缩力。 b.转动式结构 转动式结构如右图所示。通过闸刀 摆动完成关合和隔离。关合时，弧刀摆 动插入压气室中；开断时，靠压气而熄 弧。由于它的气缸出口为一狭缝，且动 触刀为一宽度仅为20mm左右的刀片，触 头分开后，电弧在一狭缝中燃烧，气压 较集中，对熄弧有利，因而开断能力也 较强。 对压气式负荷开关来说，为了提 高灭弧效能，有的采用混合灭弧原理， 如压气+产气。 (3)真空负荷开关 它以开断电流大和适于频繁操作而著称。由于真空负荷 开关只开断负荷电流和转移电流，而这些电流远小于断路器 的额定值，因此真空灭弧室结构相对断路器简单，且管径小。 真空负荷开关本身就能 完成切合，如要完成三工位， 结构上较复杂。下图所示为 一种三工位真空负荷隔离开 关。开断时，真空灭弧室先 开断，接着回转完成隔离和 接地；关合时，再从接地位 置返回。 (4)SF6负荷开关 SF6负荷开关在城网和农网已大量使用。从灭弧原理看，有灭弧栅式、 吸气＋去离子栅式、永磁旋弧式、压气式。压气式用的比较多，又有上下 直动式和回转式。目前以回转压气式居多，现对各种灭弧典型结构加以介 绍。 a.灭弧栅式 这种负荷开关以灭弧栅熄灭电弧，而以回转到达三工位（合、分、接 地）。回转式结构紧凑。 如德国F&G公司的GA和GE型环网供电单元即采用灭弧栅式负荷开关，下 图示出这种开关的灭弧结构。主回路连至浇注树脂套管2，其内侧端的导体 作为闸刀的枢轴。该闸刀有三个位置（合－分－接地）。静触头3装在镀镍 的铜母线以最短的时间来熄弧。闸刀的合 和分位置之间的距离大于分和接地之间的距离。闸刀有操作杆转动，而操 纵杆顶部穿过箱体的双道密封圈连至操动机构。为了防止触头熔焊，在闸 刀上装有专用的铆钉8。 5 8 4 2 b.吸气活塞＋去离子栅式 德国Fritz Driescher KG公司的 SF6负荷开关采用吸气活塞＋去离子栅 灭弧原理。灭弧室为单独的壳体， 即灭弧介质和绝缘介质在设备内分开。 其优点是即使外面的壳体被损坏， 仍能保持全开断能力。右图示出这种 灭弧室。 c.上下直动压气式 下图示出上下直动 压气式负荷开关。此开 关由MG公司制造，装在 RM6环网供电单元内，保 证在寿命器件密封，在 金属壳体底部装有安全 阀。动触头由快速操动 机构操作，不受操作人 员的影响，接地闸刀具 有短路关合能力。 d.永磁旋弧式 MG公司继开发出RM6型环网供电单元后，最新开发出 SM6型环网供电单元。RM6为紧凑型，而SM6为扩充型。内装 负荷开关也由上下直动压气式改为回转永磁旋弧式。 在永磁式中，为增强对电弧的冷却作用，电弧与气体之 间产生相对运动。电流与永久磁铁结合，使电弧绕静触头 旋转，电弧被拉长，并受到冷却，以至电流过零时熄灭。 这种开关为双断扣口，三工位。动触头置于加强型环氧树 脂浇注外壳内。壳体内充0.04MPa压力的SF6气体永久密封 （见下图）。 e.回转压气式 回转压气式的共同特点时通过动触头回转压气，完 成开断、隔离，有的还完成接地功能。动触头回转形成 双断口。 回转式负荷开关结构越来越多，如BTLS106型、福乐 ISR型，SFL型及8DJ10型等。 这里举福乐ISR型、SFL型及8DJ10型为例，对回转压 气式做进一步说明。 下图示出Alstom公司福乐M24型环网供电单元采用的 ISR型回转压气式负荷开关。与触头相连的翼片在一个特 殊的封闭腔内转动，形成气吹而熄灭电弧。由于开断形 成两个串联断口，故介质强度恢复快。 右图示出ABB公司SFL 型负荷开关动作示意图。 动、静触头置于加强型浇 注的环氧树脂壳体内。内 充0.04MPa压力的SF6气体。 操作轴引出端是一个透明 的热压成型的塑料端盖， 透过它可以观察触头状况。 为防止电弧，装有防爆膜 盒。 下图示出西门子公司8DJ型和8DH型环网供电单元公用的 负荷开关回转运动过程，通过回转到达三工位。 SF6负荷开关一般做的额定电压为7.2kV、12kV、 24kV（多为12kV），额定电流为400A或630A（也有 1250A），短时耐受电流为16kA或20kA（也有25kA）峰值 耐受电流为40kA或50kA（或63kA），转移电流（当与熔 断器配合时）为1700－2200A。负荷开关一般为三工位 （合－分－接地）。 (5)负荷开关的选择与开发 负荷开关分为一般型和频繁型两种类型：油、产气合 压气式负荷开关位一般型：线负荷开关为频繁型。 对这两种类型负荷开关的要求各不相同。按通用负荷开关 要求，一般型分合操作次数为50次，频繁型为150次。机械 寿命一般型为2000次，频繁型为3000，5000，10000次。从 负荷开关－熔断器组合电器的转移电流看，一般型按固分 时间65－80ms，其转移电流为1000－1300A；频繁型按固分 时间10－30ms，其转移电流为2000－3500A或更高。负荷开 关的额定电压一般为12kV，额定电流一般有400A和630A两 种规格，额定短路时间有2s、3s和4s。 负荷开关+熔断器组合电器 1.概述 目前我国的电力系统中大量使用断路器，而国外大量 使用负荷开关+限流熔断器组合电器。我国的电力系统中断 路器与组合电器的比例为5:1左右,其中断路器与负荷开关 之比为2.5：1,而国外电力系统中断路器与组合电器的比例 为1：5～6。 国外大量使用组合电器的原因有两个：结构型式简 单，造价低；保护特性好。用组合电器来保护变压器比断 路器更为有效。试验表明，当变压器发生内部故障时，为 使油箱不爆炸，必须在20ms内切除短路故障。限流熔断器 可在10ms内切除故障，而断路器的全开断时间由继电保护 动作时间+断路器固有动作时间+燃弧时间，一般来说需要 60ms作用。 1.概述 举例说明组合电器的优越性： 德国RWE电力公司在市区和城乡供电中，使用41000台中压、 低压变压器，均采用高压熔断器保护，1987年变压器发生故障87 起，仅出现一次箱体炸开。法国电力公司曾于1960到1970年做了 取消熔断器保护的尝试，结果7500台变压器在10年中有500起故 障，发生50起箱体炸开，1起人身事故。比利时对4万台变压器观 察10以上，97%通过熔断器保护，11%的变压器安装在户外，统计 资料表明，整个期间，没有出现一次箱体炸裂。 负荷开关转移电流和交接电流概念： 转移电流：是指熔断器与负荷开关转移开断职能时的三 相对称电流值。当小于该值时，首相电流由熔断器开断，而 后两相电流就由负荷开关开断。 交接电流：指熔断器不承担开断、全部由负荷开关开断 的三相对称电流值。小于这一电流时，熔断器把开断电流的 任务交给带脱扣器触发的负荷开关承担。 在带撞击器操作负荷开关的组合电器中，必须做到转移 电流试验。试验电流一般大于负荷开关额定电流，它是负荷 开关应能开断的最大电流。 2.负荷开关与熔断器的配合 负荷开关-限流熔断器组合电器的保护特性优势必须在两 者配合得当时才能体现出来。 下图示出了负荷开关-限流熔断器组合电器的配合，我们 将电流划分为四个区域： (1)区域I为工作电流范围;IInk,Ink为组合电器额定电流。 它小于熔断器的额定电流InHH。 (2)区域II为过负荷范围； (3)区域III为转移电流ITC范围； (4)区域IV为限流范围。 组 合 电 器 内 熔 断 器 与 负 荷 开 关 的 配 合