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熔断器、隔离开关、负荷开关
熔断器、隔离开关、负荷开关
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一、熔断器
1.概论
熔断器是一种开断电器,由单个或多个专门设
计的熔体的协调的零部件组成,当电流超过给定值
到足够时间,就断开它所插入的电路而分断电流。
熔断器承担着保护电气设备和电网的重要任务,并
且限制了不可防止的事故发生和确保了用户供电。
按照保护对象的不同,分为三种:电力熔断器,电
压互感器保护用熔断器,电容器保护用熔断器
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(1)熔断器开展史简介
1879年,最早的熔断器如以下图所示,是由两根铁
丝连接到一个金属球上,金属球用铅锡合金或其它低熔
点导电材料制成,当有足够大的电流在足够长的时间内
通过熔断器时,金属球会熔化而坠落,使得电路分断。
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为了用于高压线路的开断,英国人制造了造价很高的油浸
式熔断器。美国也在较高电压下推广应用油浸式熔断器。
高压喷射跌落式熔断器,开断能力在数百~几千安培,已
经有一百多年的历史。有单端、双端和逐级排气三种。灭弧
原理是利用熔体自身熔断,形成电弧,然后在电弧高温作用
下,将灭弧管内的产气材料气化产生大量气体,再依靠此气
体在电流过零时将电弧吹灭。
高压限流式熔断器,主要用于3~35kV系统。它的根本结
构都是由瓷管或环氧玻璃纤维管、绕于柱式骨架上的熔丝、
灭弧介质和指示触发器等组成。并在两端密封。它的触发器
目前有三种:弹簧式、炸药式、鼓膜式。灭弧原理是靠石英
砂的强烈冷却作用,使得短路电流在到达最大值之前就被切
断。因此,它的开断能力较大,开断时间也特别短。
真空熔断器,体积小,额定电流数百安培,开断电流可达
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30kA以上。
不同熔断器组合组成全范围熔断器。
(1)由限流式和喷射式组成的高压全范围熔断器。限流式
熔断器因石英砂具有限流作用,开断大故障电流能力很强,
而开断低过载电流比较困难,喷射式熔断器对低过载电流的
开断能力较强,而大电流故障的开断较为困难。将两者优点
结合起来就可以组成全范围熔断器。
(2)由限流式和真空式组成的全范围熔断器。真空熔断器
的特点是对大电流(50kA以上)不能起限流作用,而对小电流
易于开断。因此它与限流式组合起来可以到达全范围保护的
目的。
(3)熔体由两种不同熔点的金属串联构成的全范围熔断器。
这种熔断器的熔体是由在带状银熔体中间串入一种熔点较低
的金属(如金硅合金)构成,其外面套有产气的辅助灭弧管。
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(4)采用冶金效应到达全范围保护的限流熔断器。它是在
(2)技术参数
①时间-电流特性:分为弧前时间-电流特性和熔断时
间-电流特性。以下图所示为熔断器的时间-电流特性曲线:
1——弧前时间-电流特性
2——熔断时间-电流特性
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②额定电压:熔断器长期工作时和分断后能承受的
电压;
额定电流:允许长期通过的电流。
③额定分断能力:指在规定使用条件〔线路电压、
功率因素或时间常数〕下,熔断器所能分断的预期电
流〔交流为有效值〕。
④截断电流特性:指在规定的使用条件下,表示
截断电流与预期电流的关系特性,截断电流是任何非
对称情况下所能到达的最大值。
⑤I2t:表示被熔断器所保护的电路中1Ω电阻所
释放的焦耳能。
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2.高压交流熔断器的根底知识
〔1〕熔体狭颈的形状对时间-电流特性的影响
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〔2〕熔体材料和熔体厚度的应用范围
在高压限流熔断器中,通常采用
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