1    交流熔斷器的(de)分(fēn)類

1．  1    分(fēn)類

在 3 ～ 35 kV 的(de)電站和(hé)變電所常用(yòng)的(de)高(gāo)壓熔斷器

有兩大(dà)類： ① 高(gāo)壓限流熔斷器， 其設備最高(gāo)電壓能達 40. 5 kV，  主要用(yòng)于保護電力線路、  電力變壓器和(hé)電力電容器、 電壓互感器等電力設備的(de)過載和(hé)短路；

② 高(gāo)壓非限流熔斷器， 它是一種電流過零的(de)開斷裝置， 此類熔斷器在熔體熔斷産生電弧時(shí)， 需要等待電流過零時(shí)才能開斷電路， 無限流作用(yòng)， 如： 羊角開弧式熔斷器、 液體熔斷器、 噴射式熔斷器。 我國生産的(de)非限流熔斷器， 一般均屬于噴射跌落式熔斷器。

根據保護範圍又分(fēn)爲： ① 後備熔斷器， 在規定的(de)使用(yòng)和(hé)性能條件下(xià)， 能開斷從額定最大(dà)開斷電流到額定最小開斷電流的(de)所有電流的(de)熔斷器； ② 通(tōng)用(yòng)熔斷器， 在規定的(de)使用(yòng)和(hé)性能條件下(xià)， 能開斷從額定最大(dà)開斷電流一直到能使熔體在 1 h 或更長(cháng)時(shí)間内熔化(huà)的(de)所有電流的(de)熔斷器； ③ 全範圍熔斷器， 在規定的(de)使用(yòng)和(hé)性能條件下(xià)， 能開斷從熔體最小熔化(huà)電流到其額定最大(dà)開斷電流的(de)所有電流的(de)熔斷器。 各類熔斷器的(de)保護範圍見圖 1。

根據保護對(duì)象分(fēn)爲： ① 保護變壓器用(yòng)T 型； ② 保

護電機用(yòng) M 型； ③ 保護電壓互感器用(yòng) P 型； ④ 保護電容器用(yòng) C 型； ⑤ 保護對(duì)象不指定用(yòng) G 型 （ 除 T、

M、 P、 C 型以外的(de)保護對(duì)象）。

1．  2    特點

a.        分(fēn)斷能力高(gāo)。 産品額定開斷電流爲40 ～ 50 kA。

b.        功率損耗小。 保證産品有較低的(de)溫升， 當熔斷器用(yòng)于全封閉的(de)絕緣裝置中時(shí)， 該特點更爲有利。

作者信息

楊成德， 男(nán)， 同濟大(dà)學建築設計研究院 （集團） 深圳分(fēn)院， 高(gāo)級工程師， 國家注冊電氣工程師， 院副總工程師。黃(huáng) 麗， 女(nǚ)， 海軍 92323 部隊， 工程師。

注：  In—— 額定電流；  Immc—— 最小熔化(huà)電流；  I_1h——1 h

熔化(huà)電流；  Ik—— 最大(dà)開斷電流；  Imbc—— 最小開斷電流。

c.       電弧電壓低。 在分(fēn)斷過程中， 電弧電壓較低， 當用(yòng)于低于系統标稱電壓時(shí)， 電弧電壓将進一步減小。

d.       特性曲線誤差小。 時(shí)間－ 電流特性曲線誤差小于 10 ％， 保證了(le)産品的(de)可(kě)靠性。

e.       規格标準化(huà)。 産品額定參數符合國際電工委員(yuán)會  （IEC）  标準  （R10 及 R20 系列）。

f.        有兩種接線形式： 母線式， 插入式。 母線式可(kě)以直接用(yòng)螺釘緊固在母線排上， 具有安裝體積小， 接觸可(kě)靠等優點； 插入式則便于更換， 可(kě)帶電操作。

g.       可(kě)配撞擊器。 與熔體并聯的(de)鎢絲能在電弧剛剛開始的(de)千分(fēn)之幾秒時(shí)間内熔化(huà)， 引爆火藥裝置。 由微量火藥操縱的(de)撞針立即動作， 并以足夠的(de)能量給出信号， 或使其他(tā)電器動作， 或提供聯鎖。

2   保護變壓器的(de)高(gāo)壓交流熔斷器的(de)選擇

2．  1    熔斷器須滿足的(de)要求

a.        能耐受變壓器合閘時(shí)産生的(de)勵磁湧流峰值。當變壓器的(de)勵磁湧流峰值 （ Is ） 通(tōng)過高(gāo)壓交流熔斷器時(shí)， 其産生的(de)熱(rè)效應一般按照(zhào)通(tōng)過 10 ～ 20 倍變壓器

額定負載電流持續 0. 1 s 時(shí)間來(lái)計算(suàn)， 通(tōng)常取 12 倍的(de)

變壓器一次側額定電流  （I_n），  即：

Is ≥ 12 I_n                                                                       （1）

額定電流不應小于 1. 3 倍變壓器額定電流， 以避免其裝入開關櫃後溫度升高(gāo)引起的(de)降容影(yǐng)響。 一般情況

下(xià)， 熔斷器額定電流 I_fn 選擇範圍：

1. 3 I_n ≤ I_fn ≤1. 5 I_n                                                    （2）

同時(shí)熔斷器應能耐受可(kě)能引起的(de)過負荷電流， 設變壓器分(fēn)接開關按- 5 % 分(fēn)接抽頭計算(suàn)， 變壓器過負荷

150 %， 則變壓器高(gāo)壓側過負荷電流 I_f 可(kě)由下(xià)式确定：

I_f = I_n × 150 % × 105 %

= 1. 575 I_n                                                                 （3）

過負荷情況下(xià)熔斷器額定電流 I_{f n} 選擇範圍：

1.   3 I_f ≤ I_fn ≤ 1. 5 I_f

即：

2 I_n ≤ I_fn ≤ 2. 36 I_n                                                     （4）

綜合式 （ 2）、 （ 4）， 以及熔斷器生産廠家的(de)實驗， 熔斷器額定電流 I_{f n} 選擇範圍：

1. 3 I_n ≤ I_fn ≤ 3 I_n                                                         （5）

根據公式 （1） ～ （5） 計算(suàn)結果初步選取的(de) I_fn 如表 1 所示。

c.       能分(fēn)斷變壓器二次側出口的(de)短路電流， 并應與低壓側的(de)熔斷器或斷路器選擇性配合。 變壓器二次側直接短路時(shí)， 一次側最大(dà)故障電流：

I_sc = S_n / （ 姨 3 U_n × U_d）                                                  （6）

式中：  U_d—— 變壓器阻抗電壓。

爲可(kě)靠切除短路故障， 故障電流 I_sc 應不小于熔斷器的(de)最小開斷電流 I_mbc，  即：

Isc ≥ Imbc

d.       應能可(kě)靠躲過變壓器低壓側電動機的(de)成組自啓動。

2．  2    熔斷器的(de)選擇

在工程設計中， 可(kě)按以下(xià)步驟選擇熔斷器：

a.       先按公式 （5） 選擇熔斷器額定電流。 如果安

I_n = S_n / （ 姨 3 U_n ）

裝和(hé)運行條件不明(míng)确， 則可(kě)按 1. 5 I_n 來(lái)選擇。

式中：  I_n——— 變壓器一次側額定電流，  A；

S_n—— 變壓器額定容量，  kVA；

U_n—— 系統标稱電壓，  kV。

b.        能耐受正常負荷電流和(hé)可(kě)能引起的(de)過負荷電流。 在正常環境溫度 （不超過 40 ℃） 下(xià)， 熔斷器的(de)

b.        再按公式 （6） 校驗熔斷器的(de)額定電流。 如果所選熔斷器不滿足要求， 可(kě)選高(gāo)一檔額定電流的(de)熔斷器， 并重新校驗。

c.       校驗與低壓側斷路器短路短延時(shí)特性是否配合。

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表 1   熔斷器選擇表

Tab. 1    Selection table of fuse

3   熔斷器在預裝式變電站中的(de)應用(yòng)

預裝式變電站是一種把高(gāo)壓開關設備、 配電變壓器和(hé)低壓配電裝置按一定主接線方案排布成一體的(de)緊湊式成套變配電設備。 均采用(yòng)限流熔斷器保護變壓器。 組合式變壓器是将變壓器器身、 高(gāo)壓負荷開關、熔斷器及高(gāo)低壓連線置于一個(gè)共同的(de)封閉油箱内。 變壓器結構形式有三相三柱、 三相四柱和(hé)三相五柱結構， 采用(yòng) D， yn11 或 Y， yn0 聯結。 熔斷器聯結分(fēn)爲在變壓器一次側繞組外部和(hé)在一次側繞組内部兩種形式， 三相三柱、 三相四柱變壓器的(de)熔斷器聯結在一次側繞組外部， 三相五柱式 D， yn11變壓器有些采用(yòng)了(le)将熔斷器連接在一次側繞組内部的(de)方法。

組合式變壓器采用(yòng)兩組熔斷器串聯進行全範圍保護， 一組是插入式熔斷器， 另一組是後備保護熔斷器。 這(zhè)兩組熔斷器均是油浸式的(de)， 安裝在變壓器油箱内， 操作簡便。 插入式熔斷器爲雙敏 （溫度、 電流） 熔斷器， 在變壓器低壓側發生短路故障、 過負荷及油溫過高(gāo)時(shí)熔斷。 當插入式雙敏熔斷器熔斷後， 可(kě)以在現場(chǎng)方便地更換熔絲。 插入式熔斷器是噴射式熔斷器， 開斷電流小 （一般爲 2 500 A）， 但足以開斷變壓器低壓側的(de)短路電流。 在運行中， 頻(pín)繁發生的(de)故障是變壓器低壓側短路， 由于變壓器短路阻抗的(de)原因， 短路電流被大(dà)大(dà)限制， 反映到高(gāo)壓側的(de)過電流往往不超過 1 000 A。 因此， 采用(yòng)插入熔斷器保護具有有效、

更換方便和(hé)成本低等優點。      後備保護熔斷器是限流熔

斷器，  其開斷電流大(dà)  （31. 5 ～ 50 kA），  具有速斷功能， 可(kě)在 10 ms 之内切除故障， 再加上其限流作用(yòng)， 可(kě)以有效地保護變壓器。 後備保護熔斷器用(yòng)以斷開變

壓器内部短路電流， 主要是在高(gāo)壓側繞組發生短路故障時(shí)保護變壓器。 變壓器内部短路時(shí)， 短路電流将會

很大(dà)，  一般爲 2 ～ 10 kA，  在此電流下(xià)限流熔斷器可(kě)

以在 10 ms 内迅速切斷故障， 将故障變壓器與電網系統隔離。 限流熔斷器的(de)保護範圍爲最小開斷電流 （通(tōng)

常爲熔斷器額定電流的(de) 2 ～ 3 倍） 到最大(dà)開斷電流之

間。 插入式熔斷器與後備保護熔斷器的(de)配合如圖 2 所示。 選取熔斷器的(de)原則是： 低壓側短路時(shí)， 高(gāo)壓側最大(dà)通(tōng)過電流小于圖 2 中兩條熔斷器曲線的(de)交叉點電流

ICROSS，  就能保證兩個(gè)熔斷器有選擇地分(fēn)斷。

4   負荷開關 - 熔斷器組合電器

負荷開關 - 熔斷器是一種組合電器， 它包括一組三極負荷開關及配有撞擊器的(de)三隻熔斷器， 任何一個(gè)撞擊器的(de)動作都會引起負荷開關三極全部自動分(fēn)閘。

負荷開關 - 熔斷器組合電器與斷路器相比具有結構簡單、 操作維護方便、 造價低、 運行可(kě)靠等優點。 目前在 10 kV 美(měi)式箱變、 35 kV 風力發電場(chǎng)以及 10 kV 環網櫃的(de)保護控制開關的(de)選用(yòng)中， 得(de)到了(le)廣泛應用(yòng)。

在實際應用(yòng)中， 如何正确選用(yòng)負荷開關 - 熔斷器， 如何合理(lǐ)選配轉移電流， 以及 10 kV 電纜的(de)熱(rè)穩定校驗， 是關系到能否發揮組合電器作用(yòng)， 保證系統安全運行的(de)關鍵問題。

4．  1    負荷開關的(de)開斷能力與轉移電流

由于組合電器的(de)三相熔斷器熔體熔化(huà)具有時(shí)間差， 當發生三相短路或過載時(shí)， 三相熔斷器中熔化(huà)最

快(kuài)的(de)一相首先斷開後， 撞擊器動作，  此時(shí)可(kě)能出現另兩相熔斷器尚未熄弧開斷，   剩餘兩相的(de)短路電流降低至 87 %， 而形成由負荷開關分(fēn)斷另外兩相故障電流的(de)現象，  即原本由熔斷器承擔的(de)分(fēn)斷任務轉移給負荷開關承擔。  因此轉移電流是指熔斷器與負荷開關轉換職能時(shí)的(de)三相對(duì)稱電流。 低于該值時(shí)， 首開相短路電流由熔斷器分(fēn)斷，  其他(tā)兩相短路電流由負荷開關分(fēn)斷。 大(dà)于該值時(shí)， 三相電流僅由熔斷器分(fēn)斷， 但轉移電流必須小于高(gāo)壓負荷開關的(de)額定分(fēn)斷電流，  才能保證安全分(fēn)斷。  轉移電流是選用(yòng)組合電器時(shí)應注意的(de)一個(gè)重要指标， 如選用(yòng)不當，  負荷開關的(de)分(fēn)斷能力小于轉移電流，  将無力承擔分(fēn)斷兩相短路電流的(de)任務而引起開關爆炸。

4．  2    應用(yòng)時(shí)間 - 電流曲線合理(lǐ)選擇熔斷器

爲了(le)安全可(kě)靠地控制轉移電流， 對(duì)熔斷器額定電流的(de)合理(lǐ)選擇及其時(shí)間 - 電流曲線分(fēn)散性的(de)正确掌握顯得(de)尤爲重要。

根據 GB 16926 - 2009 《高(gāo)壓交流負荷開關 - 熔斷器組合電器》 附錄 B. 3 給出的(de)确定轉移電流的(de)簡化(huà)方法， 轉移電流可(kě)以确定爲： “熔斷器的(de)最小時(shí)間

- 電流特性上弧前時(shí)間等于 0. 9 T0 時(shí)的(de)電流值。”

短路試驗結果表明(míng)， 當變壓器内部發生故障時(shí)， 爲避免油箱爆炸， 必須在 20 ms 内切除短路故障， 限流熔斷器可(kě)在 10 ms 内切除短路故障， 而斷路器一般需要三個(gè)周波 （60 ms） 切除短路故障。 負荷開關分(fēn)閘時(shí)間爲 T0 = 50 ms （T0 爲熔斷器觸發的(de)負荷開關分(fēn)閘時(shí)間）， 即熔斷器熔斷并撞擊脫扣器使負荷開關分(fēn)閘的(de)時(shí)間。

參考施耐德 《SM6 中壓開關櫃》 産品樣本第

46 頁中熔斷器的(de)時(shí)間-電流曲線 （見圖 3）， 在縱坐(zuò)标中以 t = 0. 9 T0 作一水(shuǐ)平線分(fēn)别求出熔斷器各規格曲

線的(de)電流值， 即爲負荷開關的(de)轉移電流 （ I z ） 值。

根據公式 （6） 計算(suàn)的(de)短路電流 I_sc 及根據圖 3

實際測量的(de)轉移電流 Iz 數據如表 2 所示。由表 2 可(kě)以看出：

a.        變壓器容量在 400 kVA （配用(yòng) 630 A 的(de)負荷

開關） 及以下(xià)時(shí)， 變壓器可(kě)能産生的(de)最大(dà)短路電流值均小于負荷開關的(de)額定開斷電流值， 轉移電流小于負荷開關額定開斷電流。 此時(shí)配用(yòng) 630 A 的(de)負荷開關是滿足技術條件的(de)。

b.        變壓器容量超過 400 kVA 時(shí)， 短路電流大(dà)于630 A，  熔斷器首開相形成後，  将産生轉移電流，  負荷開關兩相開斷的(de)轉移電流超過負荷開關的(de)額定開斷電流 （若此時(shí)仍配用(yòng) 630 A 的(de)負荷開關）， 這(zhè)就要求進行負荷開關設計時(shí)， 不應拘泥于額定開斷電流爲630 A，  而應考慮熔斷器開斷時(shí)可(kě)能産生的(de)并且要求負荷開關能夠順利開斷的(de)轉移電流值， 此意義上的(de)負荷開關不再是傳統意義上的(de)負荷開關 （額定開斷電流爲 630 A）。

c.        施耐德 《SM6 中壓開關櫃》 産品樣本中提供

SM6 中壓開關櫃的(de)額定轉移電流爲 1 750 A / 12 kV，在變壓器容量達到 1 600 kVA 時(shí)， 其實際轉移電流達到 3 430 A，  遠(yuǎn)大(dà)于其額定轉移電流 1 750 A，  負荷開關在此種情況下(xià)無法安全地切斷短路電流， 極易引起更大(dà)的(de)短路故障。 因此該樣本雖有 1 600 kVA 變壓器配套熔斷器的(de)選型， 但在設計選擇時(shí)是不能選用(yòng)負荷開關 + 熔斷器的(de)保護方式， 隻能采用(yòng)隔離開關 + 斷路器的(de)保護方式。

d.        在變壓器容量達到 1 250 kVA 時(shí)， 其實際轉移電流達到 1 720 A （ 此數據爲手畫(huà)時(shí)間 - 電流曲線測量得(de)到的(de)數據， 有一定的(de)誤差）， 基本接近額定轉移電流 1 750 A，  如果選用(yòng)負荷開關 + 熔斷器的(de)保護方式是存在一定風險的(de)。 筆者多(duō)次向廠家咨詢有關各種熔斷器的(de)實際轉移電流， 幾乎所有廠家都未提供此真實數據。 因此 1 250 kVA 及以上變壓器選擇保護方式時(shí)， 不宜采用(yòng)負荷開關 + 熔斷器的(de)保護方式， 宜采用(yòng)隔離開關 + 斷路器的(de)保護方式。

e.        經咨詢廠家和(hé)查閱産品樣本： 施耐德 SM6 中壓開關櫃的(de)額定轉移電流爲1 750A / 12 kV；  ABB 的(de)SF6氣體絕緣環網櫃額定轉移電流爲1 750 A / 12 kV；  西門子

SIMOSEC 型環網櫃額定轉移電流爲 1 150 A / 12 kV；

AREVA 的(de)FBX 環網櫃額定轉移電流爲 2 000 A / 12 kV。在工程設計時(shí)， 一定要根據其額定轉移電流和(hé)熔斷器的(de)時(shí)間 - 電流曲線來(lái)校驗各種參數， 以正确選擇保護方式， 切莫隻憑電氣廠家樣本參數和(hé)介紹而使設計出現疏漏。

4．  3    工程設計實例及校驗

深圳某産業園基地，  變壓器裝機容量爲7 300 kVA，設置 2 個(gè)變配電室。  1^# 變配電室設置 2 台 1 250 kVA，初步選用(yòng) SM6 環網櫃， 采用(yòng)負荷開關 + 熔斷器的(de)保護

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表 2   短路電流和(hé)轉移電流

Tab. 2 Short- circuit current and transfer current

方式； 2 # 變配電室設置 3 台 1 600 kVA 變壓器， 選用(yòng)

SM6 櫃， 采用(yòng)隔離開關 + 斷路器的(de)保護方式。 自附近的(de) 10 kV 開閉所引 2 路環網電源， 1^#、 2^{# 變配電室各引入一路 10 kV 環網電源。 在此僅分(fēn)析 1# 變配電室的(de)高(gāo)壓系統保護， 見圖 4。}

1^# 變配電室采用(yòng)2 台SCR10-1 250 kVA-10 / 0. 4kV幹式變壓器， 聯結組别爲D， yn11， U_k = 6 %， 變壓器所在高(gāo)壓配電系統最大(dà)故障電流爲 31. 5 kA，  變壓器

周圍環境溫度 40 ℃。 假定變壓器分(fēn)接開關按 - 5 %

分(fēn)接頭， 過負荷按 1. 5 倍， 根據上述的(de)公式（1） ～

（7）           

計算(suàn)如下(xià)： ① 當變壓器二次側出口短路時(shí)， 其一次側最大(dà)故障電流 I_sc = 1 805 A。 ② 變壓器一次側額定電流 I_n = 72 A， 過負荷電流 I_f = 113. 72 A。 ③ 變壓器勵磁湧流 I_s = 1 092 A。

根據計算(suàn)結果初步選用(yòng) SM6 負荷開關櫃， 采用(yòng)

額定電流 630 A 的(de) SF6 負荷開關， 額定轉移電流 I_ze = 1 750 A ， 額定電流 125 A 的(de) Fusarc CF 熔斷器， 其最大(dà)開斷電流 I_k = 40 kA， 最小開斷電流 I_mbc = 650 A。

根據圖 3 Fusarc CF 熔斷器的(de)時(shí)間 - 電流曲線

（12 kV）  以及表 2 的(de)計算(suàn)結果，  校驗如下(xià)：

a.        因變壓器二次側出口短路時(shí)一次側最大(dà)故障電流 I_sc = 1 805 A， 大(dà)于熔斷器實際轉移電流

I_z = 1 720 A， 此短路故障由三相熔斷器快(kuài)速開斷， 不會産生轉移電流， 校驗符合設計要求。

b.        在 0. 1 s 時(shí)允許通(tōng)過的(de)電流 I_s = 1 765 A， 大(dà)于變壓器勵磁湧流 I_s = 1 092 A， 負荷開關 - 熔斷器組合電器在經受勵磁湧流時(shí)不會熔斷和(hé)分(fēn)閘， 校驗符合

設計要求。

c.        因實際轉移電流 I_z = 1 720 A （此數據爲手畫(huà)時(shí)間 - 電流曲線測量得(de)到的(de)數據， 有一定的(de)誤差） 接

5    10 kV 環網櫃至變壓器的(de)電纜選擇與校驗

對(duì)于 10 kV 負荷開關櫃 （環網櫃） 至變壓器的(de)電纜選擇及校驗， 很多(duō)設計人(rén)員(yuán)存在疑惑， 使電纜的(de)設計與選擇存在缺陷， 造成不應有的(de)浪費， 在此作以下(xià)探討(tǎo)。

負荷開關櫃 （環網櫃） 動熱(rè)穩定承受能力， 在IEC  60694 中規定額定短路持續時(shí)間的(de)标準值爲1 s， 推薦值爲 0. 5 s、 2 s 和(hé) 3 s。  在 GB 3804 - 2004

《3. 6 kV ～ 40. 5 kV高(gāo)壓交流負荷開關》 與GB / T 11022

- 1999 《高(gāo)壓開關設備和(hé)控制設備标準的(de)共用(yòng)技術要求》 4. 7 條規定： “ 額定短路持續時(shí)間的(de)标準值爲 2 s。如果需要， 可(kě)以選取小于或大(dà)于 2 s 的(de)值。 推薦值爲0. 5 s， 1 s， 3 s 和(hé) 4 s。”

廣東大(dà)部分(fēn)地區(qū) （ 如深圳、 中山等） 均采用(yòng)熱(rè)穩定電流 （ 有效值） ≥ 20 kA / 3 s； 一般動穩定電流取熱(rè)穩定電流的(de) 2. 5 倍， 即動穩定電流 （峰值）

≥ 50 kA。

10 kV 電纜應該承受在短路持續時(shí)間内短路電流的(de)熱(rè)效應而不緻損壞， 即應進行熱(rè)穩定校驗， 應滿足下(xià)式要求：

近額定轉移電流 I_ze  （1 750 A），  如果選用(yòng)負荷開關

S ≥ （ I_k / K ） 姨 t

（7）

+ 熔斷器的(de)保護方式存在一定風險， 因此本工程施工圖設計時(shí)采用(yòng)了(le)隔離開關 + 斷路器的(de)保護方式。

式中：  S —— 10 kV 電纜截面，  mm2；

I_k—— 三相短路電流周期分(fēn)量有效值，  kA；

t —— 短路電流持續時(shí)間，  s；

K —— 熱(rè)穩定系數。

根據前面分(fēn)析， 對(duì) 10 kV 負荷開關櫃 （環網櫃）， 當變壓器二次側出口短路時(shí)一次側最大(dà)故障電流

I_sc ＞ 熔斷器實際轉移電流 I_z 時(shí)， 此短路故障由三相熔斷器快(kuài)速開斷， 不會産生轉移電流， 限流熔斷器可(kě)在 10 ms 内切除短路故障， 故短路電流持續時(shí)間t = 0. 01 s； 當變壓器二次側出口短路時(shí)一次側最大(dà)故

障電流 I_sc ＜ 熔斷器實際轉移電流 I_z 時(shí)， 首開相短路電流由熔斷器開斷， 其他(tā)兩相短路電流由負荷開關開斷， 熔斷器熔斷并撞擊脫扣器使負荷開關分(fēn)閘， 其分(fēn)閘時(shí)間爲 T0 = 50 ms，  因此其短路電流持續時(shí)間t = 0. 05 s， 10 kV 電纜選取交聯聚乙烯絕緣電纜，  根據

《工業與民用(yòng)配電設計手冊》 表 5 - 9： K = 142。 根據公式 （7）， 則：

S ≥ （ I_k / K ） 姨 t

宜， 操作功率小的(de)産品， 即能選用(yòng)一般型則不用(yòng)頻(pín)繁型， 在一般型中， 能用(yòng)産氣式就盡可(kě)能不用(yòng)壓氣式。6．  2          限流熔斷器的(de)選型

限流熔斷器選型還(hái)要考慮以下(xià) 3 個(gè)問題：

a.        在環境溫度爲 40 ℃ 時(shí)， 熔斷器的(de)功率損失不得(de)超過 75 W。

b.        對(duì)于多(duō)台變壓器并列運行的(de)系統， 在選用(yòng)組合電器時(shí)要特别注意轉移電流的(de)校驗， 在前述的(de)校驗計算(suàn)中， 如果爲兩台同型号、 同容量的(de)變壓器并列運行， 假如變壓器二次側端子短路， 此時(shí)變壓器阻抗将隻有單台變壓器的(de)一半， 從而使一次側最大(dà)三相短路電流增加一倍， 相應可(kě)能出現的(de)轉移電流也(yě)随之增加了(le)一倍。 因此對(duì)于多(duō)台配電變壓器并列運行的(de)系統， 在選用(yòng)組合電器時(shí)更應進行轉移電流的(de)校驗， 從而選用(yòng)轉移電流指标滿足要求的(de)組合電器。

c.        有下(xià)列要求之一的(de)， 組合電器均應配置分(fēn)勵脫扣器實現負荷開關的(de)快(kuài)速電動分(fēn)閘： ① 需設置重

≥ （ 20 / 142 ）

≥ 31. 5 mm2

姨0. 05 × 103

瓦斯保護的(de)油浸變壓器。 一般情況下(xià)， 容量在 800 kVA 及以上的(de)油浸變壓器均須設置重瓦斯跳閘保護。 ② 幹

一般選取 3 × 35 mm2 以上 （如 3 × 50 mm2） 的(de)電纜即可(kě)滿足熱(rè)穩定校驗，  當然還(hái)要根據敷設條件核驗其允許載流量。

6    負荷開關和(hé)熔斷器選型應注意的(de)幾個(gè)問題

6．  1    負荷開關的(de)選型

負荷開關通(tōng)常分(fēn)爲一般型和(hé)頻(pín)繁型兩種， 以空氣爲絕緣介質的(de)産氣式和(hé)壓氣式負荷開關爲一般型， 以真空和(hé) SF6 爲絕緣介質的(de)負荷開關爲頻(pín)繁型， 不同的(de)負荷開關， 轉移電流的(de)指标各不相同， 一般型負荷開關的(de)轉移電流在 800 ～ 1 000 A 左右， 頻(pín)繁型可(kě)達 1 500 ～ 3 150 A。

對(duì)于環網供電中配電變壓器的(de)容量爲 315 ～ 630 kVA，  其轉移電流一般不超過 800 A，  因此選用(yòng)一般型産氣式 （或壓氣式） 負荷開關 + 限流熔斷器進行保護即可(kě)； 而在 800 ～ 1 000 kVA 容量範圍内， 轉移電流較大(dà)， 可(kě)選用(yòng)頻(pín)繁型真空式 （或 SF6） 負荷開關 + 限流熔斷器進行保護。 我國目前制造的(de) 10 kV 負荷開關主要是空氣絕緣， 即産氣式、 壓氣式和(hé)真空式， 在選用(yòng)上應首先從滿足配電網安全運行的(de)角度出發， 在滿足功能的(de)條件下(xià)， 應盡量選擇結構簡單、 價格便

式變壓器的(de)超溫跳閘保護。 ③ 帶外殼幹式變壓器的(de)誤帶電開門的(de)跳閘保護。 ④ 具有遠(yuǎn)方操作控制要求的(de)。6．  3       高(gāo)壓限流熔斷器的(de)安裝與更換

a.        熔斷器标準電壓的(de)選擇。 更換或配置負荷開關的(de)熔斷器時(shí)， 對(duì)其标準電壓的(de)選擇， 除需考慮熔斷器絕緣承受的(de)耐壓程度外， 還(hái)需考慮不要産生過高(gāo)的(de)熔斷過電壓。 因爲， 熔斷器在通(tōng)過短路電流時(shí)， 極陡的(de)電流上升率和(hé)極高(gāo)的(de)電流密度在幾毫秒内使熔體所有狹頸熔化(huà)和(hé)汽化(huà)， 短路電流因金屬蒸氣電阻大(dà)而被迫減小， d i / d t 增大(dà)， 線路中的(de)電感就會産生一與電源同方向的(de)感應電勢共同作用(yòng)于弧隙兩端， 從而産生極高(gāo)的(de)過電壓。 弧隙處的(de)擊穿電壓越高(gāo)， 過電壓也(yě)就越高(gāo)。 因此， 應注意選擇的(de)熔斷器标準電壓要等同于系統标準電壓， 若高(gāo)于系統标準電壓則易産生較高(gāo)的(de)熔斷過電壓。

b.        熔斷器額定電流的(de)選擇。 如選用(yòng)的(de)熔斷器額定電流過大(dà)， 則不能對(duì)變壓器提供快(kuài)速可(kě)靠的(de)保護； 若選小， 則後備式熔斷器會因長(cháng)期微過載而嚴重發熱(rè)， 雖在此範圍内并未熔斷， 卻會使整個(gè)熔斷器室甚至整個(gè)櫃體燒毀。 故務必嚴格按廠商表格選取， 散熱(rè)條件極爲不好時(shí)更應将熔體電流選大(dà)一級。