易卖工控网10月9日讯,一种采用具有限流特性适用于7.2~12kV的户外高压跌落式熔断器。同时还介绍了这种结构的熔体在户外跌落式熔断器上进行了开断电流试验、温升试验和时间电流特性试验的研究,以及试验结果的分析。
目前国内大量生产和使用的高压熔断器主要有下列两种形式:喷射式和限流式。用于户外的跌落式熔断器大多数属于喷射式,为非限流式。其灭弧原理是依靠熔体自身熔断而产生电弧,在电弧高温作用下,将灭弧管内的产气材料气化形成大量的高压气体,再利用它来喷射电弧自身,在电流过零时将电弧吹熄。电弧熄灭后熔管会自行脱开跌落向下转动,能形成一个可见的隔离断口。这种熔断器的结构简单、操作方便、成本低廉和动作后有可见断口分开等优点,被广泛用于7.2~12kV电力变压器作为过载和短路保护。
这类熔断器当前存在的主要问题:
(1)灭弧性能差;
(2)熔体的保护特性不够稳定;
(3)开断能力低。随着电力系统容量的不断增长,管型喷射式跌落熔器的开断能力已不能满足发展的要求。
有关研究分析表明:采用高压限流熔断器用于配电变压器保护比其它开关装置优越,它所具有的限流特性,能大大减轻被保护设备的热稳定和动稳定要求,从而具有较明显的经济效益。为了适应目前形势的发展,西安交通大学和杭州博达电器有限公司联合设计了一种额定电压为7.2~12kV额定电流最大为100A、开断电流为31.5kA的高压限流跌落式熔断器。采用石英砂作为灭弧介质的跌落式熔断器来代替现有的喷射跌落式熔断器。
这种熔断器具有下列优点:
在开断过程中无声、无光、安全可靠,开断能力比目前喷射式熔断器大得多,还具有限流作用。为跌落式熔断器的发展开辟了新的道路。新型限流跌落式熔断器的结构图1所示为新型限流跌落式熔断器的结构原理图。
从图中可以看到,在底板8上分别垂直安装有两个支柱绝缘子7,在绝缘子的上端分别装上托架4和下托架5。通过下托架上的挂钩,钩住了载熔件1下端的轴。载熔件1的上端紧压在弹簧片3上,并靠脱扣杆2钩住载熔件上端。在绝缘子上分别装有进线端子6和出线端子9。电流从上进线端子6流入,通过金属上托架4、载熔件1、下托架5,由下出线端子9流出。
图1限流跌落式熔断器的结构原理图当熔断器通过过载电流或短路电流时,在熔体熔断后,熔断器的撞击器会动作,推动其撞针顶盖脱扣杆2,于是载熔件会脱开,并随着其轴向下转动,最后倒挂在下托架上,呈跌落状态。
试验结构和分析研制样品的主要参数为额定电压7.2~12kV,额定电流最大100A和开断电流31.5kA。熔体的外形寸和如图2所示,材料为电工纯铜。熔体厚度为0.13mm,米电阻为69mΩ。
图2熔体外形尺寸熔断器的外壳采用陶瓷管,直径为40mm,具有耐高温、防潮、防止紫外线老化和高强度等优点。1.试验结果研制的样品进行了方式1和方式2的开断能力试验,温升试验,时间电流特性试验等。1)方式1试验电源电压UN=10.8kV,预期短路电流Ik=32.2kA,测得的限流峰值电流等于9.34kA。2)方式2试验图3所示为熔断器进行方式2试验的典型示波图,测得的限流电流i2为4.3kA(峰值)。熔体熔断后,撞击器动作正常,随即载熔件跌落到设计位置。
图3熔断器进行方式2试验的典型示波图3)温升试验温升试验的温度测量点如图4所示。测得的温升如附表所示。
图4温升试验测量点
附表温升试验结果4)时间电流特性曲线对额定电流为6.3~100A的熔断器在低电压下做了弧前熔化的时间电流特性试验,结果如图5所示。
图5时间电流特性曲线2.试验结果分析对方式1和方式2试验后,解剖了数只研制样品进行了观察,熔体的烧蚀情况均很均匀,达到预期设计的要求。熔断器的温升试验结果均在标准规定的温升以内,符合标准要求。曾对铜熔体的熔断器作了近一年的长期通电试验,测量电阻值,无多大变化。打开熔断器观察其熔体表面的状况,无明显氧化痕迹。
结论
研制的用电工纯铜作熔体的限流跌落式熔断器,适用于7.2~12kV的电力系统,可作为过载和短路保护,其开断能力比现有的喷射跌落式熔断器要高得多。以上就是关于具有限流特性的跌落式
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