负荷开关和熔断器组合电器,当采用撞击器操作负荷开关分闸时,在熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值称为组合电器的额定转移电流。当预期短路电流低于组合电器的额定转移电流值时,首开相电流由熔断器开断,而后两相电流由负荷开关开断;当预期短路电流大于额定转移电流值时,三相电流仅由熔断器开断。

3 负荷开关和熔断器组合电器与变压器配合

(1)确定实际转移电流

负荷开关熔断器组合电器的实际转移电流,取决于熔断器触发的负荷开关分闸时间和熔断器的时间一电流特性。

对于给定用途的组合电器,其实际转移电流可由厂家提供,当厂家不能提供时可按以下简化方法确定。

Tm=0.9T0,其中,Tm为三相故障电流下首先动作的熔断器在最小时间一电流特性曲线上的熔断时间,T0为熔断器触发的负荷开关分闸时间,一般可取0.05s。


高压负荷开关操作机构按照的原则是:

操作机构应当按照在负荷开关的左侧,这样当人用右手操作时,其脸应当不是对准负荷开关,一旦有故障,人的脸不会受到电弧的灼伤。

有电源的进线(无论是上进线还是下进线)应当先与负荷开关的熔断器连接,如果发生故障,熔断器动作断开故障电流,后面的隔离开关不会受到很大的短路电流冲击。

高压负荷开关完全采用了真空开关管的灭弧优点以及相应的操作机构,由于高压负荷开关不具备开断短路电流的能力,故它在结构上较简单、适用于电流小、动作频繁的场合,常见高压负荷开关有户内型及户外柱上型两种。 


    高压负荷开关的种类很多,结构可分为油高压负荷开关,真空高压负荷开关,六氟化硫高压负荷开关,产气式高压负荷开关和压气型高压负荷开关等;按操作方式分为手动操作高压负荷开关和电动高压负荷开关两类,这些产品集中使用于配电网中,如环网柜中,目前较为流行的是真空高压负荷开关,高压负荷开关配用熔断器等设备随着我国城网改造工作的推进越来越受到重视,下面介绍两典型的高压负荷开关的结构特点与基本原理。


   


(2)对计算的实际转移电流校验

1)熔断器的额定最小开断电流≤计算实际转移电流

2)当变压器二次侧端子直接短路时,将使得一次侧产生严酷的TRV值,组合电器中负荷开关不具有开断这种故障的能力,因此,必须由熔断器单独将此故障开断,而不能把开断电流的任务转移到负荷开关上。为了组合电器中负荷开关的安全使用,计算的实际转移电流校验还应满足小于变压器二次侧直接短路时一次侧故障电流。

(3)组合电器中熔断器选择时需注意问题

1)高压熔断器应能承受变压器励磁涌流0.1s,并且熔断件弧前时间一电流特性在该点上留有20%选择性的距离;

2)熔断器的工作电流受环境温度影响较大,熔断器要考虑降容使用;

3)组合电器中高压熔断器与低压熔断器上下级配合问题。

下表是施耐德公司给出了不同容量变压器在不同电压等级时高压熔断器的选择表。从表中可知10kV侧400kVA变压器的保护,可选择额定值50A的Fusarc CF熔断器。


高压负荷开关的工作原理与断路器相似。一般装有简单的灭弧装置,但其结构比较简单。图为一种压气式高压负荷开关,其工作过程是:分闸时,在分闸弹簧的作用下,主轴顺时针旋转,一方面通过曲柄滑块机构使活塞向上移动,将气体压缩;另一方面通过两套四连杆机构组成的传动系统,使主闸刀先打开,然后推动灭弧闸刀使弧触头打开,气缸中的压缩空气通过喷口吹灭电弧。合闸时,通过主轴及传动系统,使主闸刀和灭弧闸刀同时顺时针旋转,弧触头先闭合;主轴继续转动,使主触头随后闭合。在合闸过程中,分闸弹簧同时贮能。由于负荷开关不能开断短路电流,故常与限流式高压熔断器组合在一起使用,利用限流熔断器的限流功能,不仅完成开断电路的任务并且可显著减轻短路电流所引起的热和电动力的作用。

低压负荷开关

低压负荷开关又称开关熔断器组。适于交流工频电路中,以手动不频繁地通断有载电路;也可用于线路的过载与短路保护。通
负荷开关示意图
断电路由触刀完成,过载与短路保护由熔断器完成。20世纪70年代以前所用的胶盖刀开关和铁壳开关均属于低压负荷开关。小容量的低压负荷开关触头分合速度与手柄操作速度有关。容量较大的低压负荷开关操作机构采用弹簧储能动作原理,分合速度与手柄操作的速度快慢无关,结构较简单,并附有可靠的机械联锁装置,盖子打开后开关不能合闸及开关合闸后盖子不能打开,可保证工作安全。

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