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1、第六章 发电厂和变电所的一次设备,6-3 高压熔断器,教学内容,本节教学内容,首页,一、熔断器的作用,二、高压熔断器的基本结构和工作原理,四、高压熔断器的型号,五、高压熔断器的种类,六、户内式高压熔断器,七、户外式高压熔断器,八、高压熔断器的保护特性（安秒特性曲线）,三、熔断器的技术参数,熔断器是一种最简单的保护电器，它串接在电路中，当电路发生短路或过负荷时，熔断器自动断开电路，使其他电气设备得到保护。,一、熔断器的作用,熔断器广泛用于高低压配电装置中，常用作保护线路、变压器及电压互感器等设备，与负荷开关合用时，即可以切断和接通负荷电流，又可切断故障电流。,材料:,熔体（熔件）核心元件,铅锡合
2、金(200C),熔点低，导电性能差,导电性能好，熔点高,二、高压熔断器的基本结构和工作原理,1.基本构成和熔件材料,结构：,外壳（熔管）,触头支持熔件的载流部分,银（960C）,铜（1080C）,锌（420C）,铅（327C）,冶金效应（M效应）：将熔点高而导电性好的材料与熔点低、导电性差的材料结合起来，形成导电性较好而熔点低的合成金属熔体。,二、高压熔断器的基本结构和工作原理,2.工作原理,金属熔体是一个易于熔断的导体，在正常工作情况下，由于电流较小，通过熔体时的温度虽然上升，但熔体不致熔化，电路可靠接通。一旦电路发生过负荷或短路，电流增大，熔体由于自身温度材料超过熔点而在被保护设备的温度未
3、达到破坏其绝缘之前熔化，将电路切断。,二、高压熔断器的基本结构和工作原理,熔断器的工作过程大致可分为以下四个阶段：,二、高压熔断器的基本结构和工作原理,熔断器的动作时间为上述四个过程所经过时间的总和。熔断器的开断能力决定于熄灭电弧能力的大小。,（3）触头之间的间隙击穿，产生电弧；,（2）熔件的熔化和气化；,（1）熔断器的熔件因过载或短路而加热到熔化温度；,（4）电弧熄灭、电路被断开。,1.额定电压,三、熔断器的技术参数,熔断器壳体部分和载流部分允许通过的长期最大工作电流。长期通过此电流时，熔断器不会损坏。,2.额定电流,熔断器长期能够承受的正常工作电压。此电压应等于安装处电力网的额定电压。,3
4、.熔体额定电流,熔件允许长期通过而不熔断的最大电流。熔件的额定电流可以和熔断器的额定电流不同。同一熔断器可装入不同额定电流的熔件，但熔件的最大额定电流不应超过熔断器的额定电流。,三、熔断器的技术参数,熔断器允许切断的最大电流。由熔断器的灭弧能力决定。若被断开的电流大于此电流时，有可能使熔断器损坏，或由于电弧不能熄灭引起相间短路。,4.开断电流,三、熔断器的技术参数,例如：RW410/50型，即指额定电流50A、额定电压10kV、户外4型高压熔断器。,表示自爆式,代表产品名称R熔断器,代表安装场所N户内式；W户外式。,设计系列序号,额定电压，kV,补充工作特性G改进型；Z直流专用；GY高原型,额
5、定电流，A,四、高压熔断器的型号,按照使用环境,户内式和户外式,支柱式和跌落式,限流型和非限流型,限流式FU：指在短路电流没有达到最大值之前熔断器熔断。,五、高压熔断器的种类,按工作特性,按结构特点,六、户内式高压熔断器,户内高压熔断器全部是限流型熔断器。,以RN2型为代表的设计序号为偶数系列的熔断器，专门用于保护335kV的电压互感器，用于对高压电压互感器的过载及短路保护。,以RN1型为典型代表的设计序号为奇数系列的熔断器，用于335kV的电力线路和电气设备的过载和短路保护；,1熔管；2静触头座；3支持绝缘子；4底座；5接线座；6瓷质熔管；7黄铜端盖；8顶盖；9陶瓷芯；10熔体；11小锡球；
6、12石英砂；13细钢丝；14、14熔断指示器,户内高压熔断器主要部分为熔管和熔体，熔管内配置有瓷柱，瓷柱上等间距绕有熔体，熔管的两端配置有压帽，其间填充有石英砂。,六、户内式高压熔断器,六、户内式高压熔断器,户内熔断器是内充石英砂填料的密封管式熔断器，当它通过过载电流或短路电流时熔体熔断，其金属蒸气与燃弧后的游离气体受到高温高压的作用，喷入石英砂之间的空隙，与石英砂表面接触受到冷却凝固，减少了熔体蒸发后的游离气体与金属蒸气，从而使电流自然过零，迫使电弧熄灭。在熔体熔断时，熔断器弹簧的拉线也同时拉断，并从弹簧管内弹出。户内型高压管式熔断器具有熄弧能力强、分断容量大、分断电路时无游离气体排出、能产
7、生截流过电压等特点。能在短路电流未达到冲击值之前就可完全熔断，因此这种熔断器具有限流作用。,1.户外跌落式高压熔断器,七、户外式高压熔断器,七、户外式高压熔断器,跌落式熔断器主要由熔丝具、熔丝管和熔丝元件三部分构成。,1上接线端；2上静触点；3上动触点；4管帽；5操作环；6熔管；7熔丝；8下动触点；9下静触点；10下接线端；11绝缘瓷瓶；12固定安装板,七、户外式高压熔断器,由固定支持部分、活动熔管及熔丝组成，固定支持部分为瓷或合成绝缘体。其工作原理是：将熔丝穿入熔管内，两端拧紧，并使熔丝位于熔管中间偏上方，上动触头由于熔丝拉紧的张力而垂直于熔丝管向上翘起，用绝缘拉杆将上动触头推入上静触头内，
8、成闭合状态(合闸状态)并保持这一状态。当被保护线路发生故障，故障电流使熔丝熔断时，形成电弧，消弧管在电弧高温作用下分解出大量气体,使管内压力急剧增大，气体向外高速喷出，对电弧形成强有力的纵向吹弧，使电弧迅速拉长而熄灭。与此同时,由于熔丝熔断，熔丝的拉力消失，使锁紧机构释放，熔丝管在上静触头的弹力及其自重的作用下，绕下轴翻转跌落，形成明显的断开距离。使电路断开，切除故障段线路或者故障设备。,户外跌落式熔断器广泛应用于10kV架空配电线路的支线及用户进线处、35kVA以下容量的配电变压器一次侧以及电力电容器等设备作为过载或短路保护和进行系统、设备投、切操作之用。,七、户外式高压熔断器,户外式跌落熔
9、断器,七、户外式高压熔断器,七、户外式高压熔断器,七、户外式高压熔断器,2.户外支柱式高压熔断器,RXW35型限流式熔断器主要用于保护电压互感器。由瓷套、熔管及棒形支持绝缘子和接线端帽等组成。,七、户外式高压熔断器,熔管装于瓷套中，熔件放在充满石英砂填粒的熔管内。熔断器的灭弧原理与RN系列限流式有填料高压熔断器的灭弧原理基本相同，均有限流作用。,1熔断体；2瓷套；3紧固件；4支持绝缘子；5接线帽,七、户外式高压熔断器,七、户外式高压熔断器,1.熔断时间与通过熔断器使熔件熔断的电流之间的关系称为熔断器的保护特性。当熔断器通过的电流小于最小熔断电流时，熔件不会熔断。,对不同额定电流的熔件分别作出,八、高压熔断器的保护特性（安秒特性曲线）,2.熔件1的额定电流 小于熔件2的额定电 流。当通过短路电 流Ik1时，t1t2，熔件1先熔断。,3.选择性熔断,K点发生短路时，FU1应该先熔断，FU2不应该熔断。通常，上一级FU的断路时间为下一级FU的3倍左右；若熔件为同一材料，上一级熔件的额定电流应为下一级熔件的额定电流的24倍，就有可能保证选择性熔断，即负荷到电源端逐级加大，以保证前后保护动作时间的配合。,八、高压熔断器的保护特性（安秒特性曲线）,本节结束！,
