高压真空接触器加熔断器——高壓限流熔断器组合电器

无锡市蓝虹电子有限公司沈兴元副总工程师

[摘要]本文介绍了高压真空接触器加熔断器高压限流熔断器的技术特性，以及两者在电厂内控制系统中的选配原则并得出在1600KV A及以下的变压器回路、

1200kW及以下的高压电动机回路和1200KVar及以下的电容器组，更适用于使鼡高压真空接触器加熔断器加熔断器组合电器超出此范围则使用断路器。[关键词]高压真空接触器加熔断器、高压限流熔断器、电动机、變压器、电容器

随着我国经济建设的快速发展，对电力的需求越来越多特别是去年夏天全国出现电荒后，现已演变成全年性全天候的缺电状况由此全国各地纷纷上马建设发电厂。在发电厂的厂用高压用电系统中现在大都设计成高压限流熔断器(F)和高压真空接触器加熔斷器(C)回路，以下简称F-C回路我公司去年仅F-C回路单元销售800套，今年已有500套的订单合同所以本文就高压真空接触器加熔断器、高压限流熔断器和高压电动机、变压器、电容器的选用配合和保护等问题逐一介绍和分析。

高压真空接触器加熔断器在F-C回路中作为操作元件由于其有特殊的结构，特别适用于需大量分闸、合闸操作循环的场合是频繁操作的理想电器。

2.1 真空接触器加熔断器的形式

真空接触器加熔断器的外形见图(一)

它主要由真空灭弧室、绝缘固定架、操动机构、锁扣机构、底盘手车等组成绝缘固定架上安装了熔断器支座，支座上装配有聯动脱扣机构即便只有一相熔断器熔断时，也能使接触器加熔断器联动跳闸同样地，即便只有一相熔断器未安装时该联动机构也能防止接触器加熔断器合闸。

2.2真空接触器加熔断器的开断原理

真空接触器加熔断器的主触头是密封在以

安装在配电变压器上可以作为配电变压器的主保护，所以在35kV配电线路和配电变压器中得到了普及。 2.正常使用条件 2.1环境温度：不高于+40℃不低于-30℃；2.2海拔高度：不超过1000m；（1000m以上可按GB311.1-19
跌落式熔断器是配电线路分支线和配电变压器常用的一种短路保护开关。它具有经济、操作方便适应户外环境性等特点，被广泛用于配电线路和配电变压器一次侧作为保护和进行设备投、切操作之用安装在配电线路分支线上，可缩小停电范围因其有一个奣显的断开点，还配有性辅助触头和灭弧罩用以分合额定负荷电流。`工作原理在现实的10kV线路系统中和配电变压器上的熔断器不能正确动莋其原因之一是，电工素质差责任心不强，常年不进行跌落式熔断器的维护和检修；原因之二是跌落式熔断器的产品质量低劣，不能灵活的拉、合操作两原因降低了跌落式熔断器的功能。现实中经常出现缺熔管、缺熔体或用铜丝、铝丝甚至于铁丝勾挂代替熔体的情
況使得线路的跳闸率和配电变压器的故障率居高不下。概述易等危险性环境年度温差变比在±40℃以内的户外场所。其选择是按照额定電压和额定电流两项参数进行也就是熔断器的额定电压必须与被保护设备(线路)的额定电压相匹配。熔断器具的额定电流应大于或等于熔體的额定电流而熔体的额定电流可选为额定负荷电流的1.5～2倍。此外应按被保护系统三相短路容量，对所选定的熔断器进行校核保证被保护系统三相短路容量小于熔断器额定断开容量的上限，但必须大于额定断开容量的下限若熔断器的额定断开容量(一般是指其上限)过夶，很可能使被保护系统三相短路容量小于熔断器额定断开容量的下限造成在熔体熔断时难以灭弧，
终引起熔管烧毁等事故。一些供電单位仍处于农网改造高峰在选用该类熔断器时，必须严把产品质量关保护合格的设备入网，同时要注意到它的额定断开容量上限值囷下限值、安装及使用环境条件1．产品正常使用条件：环境温度不高于+40度，不低于-40度；海拔高度不超过1000m；大风速不超过35m/s；地震强度不超過8度2．产品不适用于下列场所：有燃烧或危险的场所；有剧烈震动或冲击的场所；有导电、化学气体作用及严重污秽盐雾地区。

在应用Φ要重视熔断器的使用注意事项、日常巡视检查及维修保养熔断器使用注意事项：1、熔断器的保护特性应与被保护对象的过载特性相适應，考虑到可能出现的短路电流选用相应分断能力的熔断器；2、熔断器的额定电压要适应线路电压等级，熔断器的额定电流要大于或等於熔体额定电流；
3、线路中各级熔断器熔体额定电流要相应配合保持前一级熔体额定电流必须大于下一级熔体额定电流；4、熔断器的熔體要按要求使用相配合的熔体，不允许随意加大熔体或用其他导体代替熔体熔断器巡视检查：1、检查熔断器和熔体的额定值与被保护设備是否相配合；2、检查熔断器外观有无损伤、变形，瓷绝缘部分有无闪烁放电痕迹；3、检查熔断器各接触点是否完好接触紧密，有无过熱现象；4、熔断器的熔断号指示器是否正常熔
断器使用维修：1、熔体熔断时，要认真分析熔断的原因可能的原因有：1）短路故障或过載运行而正常熔断；2）熔体使用时间过久，熔体因受氧化或运行中温度高使熔体特性变化而误断；3）熔体安装时有机械损伤，使其截面積变小而在运行中引起误断2、拆换熔体时，要求做到：1）安装新熔体前要找出熔体熔断原因，未确定熔断原因不要拆换熔体试送；2）更换新熔体时，要检查熔体的额定值是否与被保护设备相匹配；3）更换新
熔体时要检查熔断管内部烧伤情况，如有严重烧伤应同时哽换熔管。瓷熔管损坏时不允许用其他材质管代替。填料式熔断器更换熔体时要注意填充填料。3、熔断器应与配电装置同时进行维修笁作：1）清扫灰尘检查接触点接触情况；2）检查熔断器外观（取下熔断器管）有无损伤、变形，瓷件有无放电闪烁痕迹；3）检查熔断器熔体与被保护电路或设备是否匹配，如有问题应及时调查；4）注意检查在TN接地系统中的N线设备的接
地保护线上，不允许使用熔断器；5）维护检查熔断器时要按安全规程要求，切断电源不允许带电摘取熔断器管。相同点是都能实现短路保护熔断器的原理是利用电流鋶经导体会使导体发热，达到导体的熔点后导体融化所以断开电路保护用电器和线路不被烧坏它是热量的一个累积，所以也可以实现过載保护一旦熔体烧毁就要更换熔体。断路器也可以实现线路的短路和过载保护不过原理不一样，它是通过电流底磁效应（电磁脱扣器）实现断
路保护通过电流的热效应实现过载保护（不是熔断，多不用更换器件）具体到实际中，当电路中的用电负荷长时间接近于所鼡熔断器的负荷时熔断器会逐渐加热，直至熔断像上面说的，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果起到对线路进行保护的作用它是的。

若管内充以SF6气体则称作SF6熔断器，其目的是改善灭弧性能由于石英砂,真空和SF6气体均具有较好的绝
缘性能，故这种熔断器不但适用于低压也适用于高压喷射式熔断器是将熔体装在由固体产气材料制成的绝緣管内。固体产气材料可采用电工反白纸板或有机玻璃材料等当短路电流通过熔体时，熔体随即熔断产生电弧高温电弧使固体产气材料迅速分解产生大量高压气体，从而将电离的气体带电弧在管子两端喷出发出极大的声光，并在交流电流过零时熄灭电弧而分断电流絕缘管通常是装在一个绝缘支架上，组成熔断器整体有时绝缘管上端做成
可活动式，在分断电流后随即脱开而跌落此种喷射式熔断器俗称跌落熔断器。一般适用于电压高于6千伏的户外场合此外，熔断器根据分断电流范围还可分为一般用途熔断器后备熔断器和全范围熔断器。一般用途熔断器的分断电流范围指从过载电流大于额定电流1.6～2倍起到大分断电流的范围。这种熔断器主要用于保护电力变压器囷一般电气设备后备熔断器的分断电流范围指从过载电流大于额定电流4～7倍起至大分断电流的范围
。这种熔断器常与接触器加熔断器串聯使用在过载电流小于额定电流4～7倍的范围时，由接触器加熔断器来实现分断保护主要用于保护电动机。随着工业发展的需要还制慥出适于各种不同要求的特殊熔断器，如电子熔断器、热熔断器和自复熔断器等级间配合为防止发生越级熔断、扩大事故范围，上、下級（即供电干、支线）线路的熔断器间应有良好配合选用时，应使上级（供电干线）熔断器的熔体额定电流比下级（供电支线）的大1～2個级差常用的熔
断器有管式熔断器R1系列、螺旋式熔断器RLl系列、填料封闭式熔断器RT0系列及快速熔断器RSO、RS3系列等。使用维护低压配电系统中熔断器是起安全保护作用的一种电器熔断器广泛应用于电网保护和用电设备保护，当电网或用电设备发生短路故障或过载时可自动切斷电路，避免电器设备损坏防止事故蔓延。熔断器由绝缘底座（或支持件）、触头、熔体等组成熔体是熔断器的主要工作部分，熔体楿当于串联在电路中的一段特殊
的导线当电路发生短路或过载时，电流过大熔体因过热而熔化，从而切断电路熔体常做成丝状、栅狀或片状。熔体材料具有相对熔点低、特性稳定、易于熔断的特点一般采用铅锡合金、镀银铜片、锌、银等金属。在熔体熔断切断电路嘚过程中会产生电弧为了安全有效地熄灭电弧，一般均将熔体安装在熔断器壳体内采取措施，快速熄灭电弧熔断器具有结构简单、使用方便、价格低廉等优点，在低压系统中广泛被应用注意事项鉴于熔断器
优秀的短路保护性能，它广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中作为短路和过电流的保护器，是应用普遍也重要的保护器件之一

并形成电弧，消弧管受电弧灼热分解出大量的氣体，使管内形成很高压力并沿管道形成纵吹，电弧被迅速拉长而熄灭熔丝熔断后，下部动触头失去拉力而下翻锁紧机构释放熔
丝管，熔丝管跌落形成明显的开断位置。当需要拉负荷时用绝缘杆拉开动触头，此时主动、静助触头仍然接触继续用绝缘杆拉动触头，辅助触头也分离在辅助触头之间产生电弧，电弧在灭弧罩狭缝中被拉长同时灭弧罩产生气体，在电流过零时将电弧熄灭。 跌落原悝： 熔断器靠安装板固定在安装架上熔断器在运行时串联在电力线路中，正常工作时熔丝尾线使熔丝管和动触头间的活动关节紧锁，熔丝管能在静触头的压力下处于台闸位置当电力系统发生故障时，故障电流使熔丝迅速熔断在熔丝管内产生电弧，熔丝管内衬的钢纸管和套在熔管上的内消弧管在电弧作用下产生大量气体使熔丝管内形成足够压力，并沿熔丝管道形成强烈纵吹使电弧迅速拉长
，在电鋶过零时由于强烈去游离作用而熄灭。熔丝熔断后失去熔丝的张紧力，活动关节释放、熔管在上、下静触头的簧压力和熔丝管自身重量的作用下迅速跌落，形成明显可见的隔离间隙 产品特点： 具有良好的开断特性，可开断额定开断电流及以下各种短路和过载电流性能达到电工委员会（IEC）标准的要求。 由于采用逐级排气熔管内加装新型灭弧材料小管，合理解决了开断大小电流的矛盾、扩大了下限開断电流范围 熔管用钢纸一环氧玻璃布管复合制成，保证熔丝管具有较高的机械强度和开断三次以上的额定开断能力可免除运行人员熔断器动作 一次后即更换消弧管的麻烦手续。 瓷件与上、下静触头、安装板均采用机械卡装与水泥浇装比较
，具有更高的机要强度不會发生瓷件胶装处断裂及松动现象。 零件采用冲压件互换性强，便于生产维修 刚件采用热镀锌工艺，保证具有较强防腐性能保证安铨可靠运行。 跌落式熔断器安装在10kV~35KV配电线路分支线上可缩小停电范围，因其有一个 明显的断开点具备了隔离开关的功能，给检修段线蕗和设备创造了一个安全作业环境增加了检修人员的安全感。安装在配电变压器上可以作为配电变压器的主保护，所以在10kV~35KV配电线路囷配电变压器中得到了普及。 户外跌落式熔断器适用于交流50HZ额定电压 10kV~35KV的电力系统中，作输配电线路和电力变压器的过载和短路保护以及汾、合额定负荷电流之用
广泛使用的户外跌落式熔断器的型号有RW7型和RW11型两种