高壓熔斷器選型.pdf

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1、熔斷器的選擇方法通常將由中壓熔斷器（F）與真空接觸器（C）組合而成的回路，簡稱為F+C組合回路。F+C組合回路常作為中壓系統(tǒng)中、小容量電動機(jī)和變壓器回路的開斷設(shè)備。熔斷器參數(shù)的選擇，取決于熔斷器本身的型式和被保護(hù)設(shè)備的種類。工程設(shè)計(jì)中，常常為熔斷器額定電流和電纜截面的選擇而感到困惑。本文簡要討論了熔斷器和電纜截面的選擇方法。1F+C組合回路應(yīng)考慮的主要因素設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮的主要因素有：①熔斷器的額定電壓應(yīng)大于或等于電網(wǎng)電壓；②熔斷器的額定分?jǐn)嚯娏鲬?yīng)大于或等于安裝點(diǎn)的最大短路電流；③應(yīng)考慮設(shè)備特性的容差，以獲得良好的保護(hù)效果；④如果熔斷器通風(fēng)不良，必須校驗(yàn)其穩(wěn)態(tài)溫升，以便保證其溫

2、升不超過標(biāo)準(zhǔn)值，必要時，熔斷器應(yīng)降低額定值使用；⑤熔斷器、接觸器和保護(hù)裝置的過負(fù)荷保護(hù)特性三者之間應(yīng)良好匹配。2保護(hù)變壓器的熔斷器2.1熔斷器須滿足的要求（1）能耐受正常負(fù)荷和可能引起的過負(fù)荷。（2）能耐受變壓器的勵磁涌流。（3）能分?jǐn)嘧儔浩鞫蝹?cè)出口的短路電流，并應(yīng)與低壓側(cè)的熔斷器或斷路器選擇性配合。（4）若有必要，應(yīng)能可靠躲過變壓器低壓側(cè)電動機(jī)的成組自起動。2.2變壓器的勵磁電流峰值熔斷器0.1s的熔化電流IF0.1應(yīng)大于或等于14倍變壓器的額定電流ITN，即IF0.1≥14ITN故令峰值電流為IB=IF0.1/14≥ITN（1）2.3穩(wěn)定負(fù)荷和過負(fù)荷在正常環(huán)境(即不超

3、過40℃)的環(huán)境溫度下，熔斷器的額定電流不應(yīng)小于1.3倍變壓器額定電流，以避免其裝入開關(guān)柜后溫度升高而引起的降容影響。一般情況下，熔斷器額定電流IFN選擇范圍在1.3ITN≤IFN≤1.5ITN（2）如果變壓器按連續(xù)過負(fù)荷設(shè)計(jì)，則熔斷器的額定電流不應(yīng)小于1.3倍過負(fù)荷電流ITg。因此，作為一般的準(zhǔn)則，熔斷器額定電流應(yīng)選擇的范圍為1.3ITg≤IFN≤1.5ITg（3）2.4變壓器二次側(cè)的故障電流從切除故障的觀點(diǎn)來說，故障電流ISC不應(yīng)小于熔斷器的最小熔斷電流I3ISC≥I3而ISC=ITN/ud%式中，ud%為變壓器的阻抗（標(biāo)幺值）。令I(lǐng)A=I3ud%，則ITN≥IA（4）

4、由式（1）和（4）可見，變壓器額定電流的范圍為IA≤ITN≤IB（5）由式（5）表明，熔斷器額定電流與負(fù)荷電流之間不存在直接的關(guān)系。因此，對于用于變壓器的熔斷器，可以用臨界參數(shù)IA和IB來表示其特征，前者與最小熔斷電流有關(guān)，后者與0.1s熔化電流有關(guān)。2.5熔斷器的選擇實(shí)際工程中，可按以下步驟選擇熔斷器：（1）先按式（2）選擇熔斷器額定電流。如果安裝和運(yùn)行條件不明確，則可按1.5ITN來選擇。（2）再按式（5）校驗(yàn)熔斷器的額定電流。如果所選熔斷器不滿足要求，則可選高一檔額定電流的熔斷器，并重新校驗(yàn)。（3）校驗(yàn)與低壓側(cè)斷路器的短路短延時特性是否配合。2.6舉例說明（1）變壓器

5、參數(shù)：6kV，200kVA，額定電流ITN=19.2A，ud%=5%。（2）熔斷器選擇。按式（2）IFN≥1.3，ITN=1.3×19.2=25A初步選用25A/7.2kV熔斷器。熔斷器的有關(guān)參數(shù)如下熔斷器0.1s的熔化電流IF0.1=230A，熔斷器的最小熔斷電流I3=112A。按式（5）校驗(yàn)IA≤ITN≤IBIA=I3ud%=112×5%=5.6AIB=IF0.1/14=230/14=16.4A校驗(yàn)結(jié)果：該熔斷器不能滿足式（5）的要求。改選高一級額定電流的熔斷器，即40A/7.2kV。該熔斷器的有關(guān)參數(shù)為：熔斷器0.1s的熔化電流IF0.1=400A，熔斷器的最小熔斷電

6、流I3=180A,再按式（5）校驗(yàn)（1）熔斷器的安秒特性熔斷器的動作是靠熔體的熔斷來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)電流較大時，熔體熔斷所需的時間就較短。而電流較小時，熔體熔斷所需用的時間就較長，甚至不會熔斷。因此對熔體來說，其動作電流和動作時間特性即熔斷器的安秒特性，為反時限特性，如圖所示。圖熔斷器的安秒特性每一熔體都有一最小熔化電流。相應(yīng)于不同的溫度，最小熔化電流也不同。雖然該電流受外界環(huán)境的影響，但在實(shí)際應(yīng)用中可以不加考慮。一般定義熔體的最小熔斷電流與熔體的額定電流之比為最小熔化系數(shù)，常用熔體的熔化系數(shù)大于1.25，也就是說額定電流為10A的熔體在電流12.5A以下時不會熔斷。熔斷電流與熔

7、斷時間之間的關(guān)系如表1-2所示。從這里可以看出，熔斷器只能起到短路保護(hù)作用，不能起過載保護(hù)作用。如確需在過載保護(hù)中使用，必須降低其使用的額定電流，如8A的熔體用于10A的電路中，作短路保護(hù)兼作過載保護(hù)用，但此時的過載保護(hù)特性并不理想。表1-2熔斷電流與熔斷時間之間的關(guān)系（2）熔斷器的選擇主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流的大小選擇熔斷器的類型。對于容量小的電動機(jī)和照明支線，常采用熔斷器作為過載及短路保護(hù)，因而希望熔體的熔化系數(shù)適當(dāng)小些。通常選用鉛錫合金熔體的RQA系列熔斷器。對于較大容量的電動機(jī)和照明干線，則應(yīng)著重考