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负荷开关和熔断器组合电器,当采用撞击器操作负荷开关分闸时,在熔断器与负荷开关转换开断职能时的三相对称电流值称为组合电器的额定转移电流。当预期短路电流低于组合电器的额定转移电流值时,首开相电流由熔断器开断,而后两相电流由负荷开关开断;当预期短路电流大于额定转移电流值时,三相电流仅由熔断器开断。

3 负荷开关和熔断器组合电器与变压器配合

(1)确定实际转移电流

负荷开关熔断器组合电器的实际转移电流,取决于熔断器触发的负荷开关分闸时间和熔断器的时间一电流特性。

对于给定用途的组合电器,其实际转移电流可由厂家提供,当厂家不能提供时可按以下简化方法确定。

Tm=0.9T0,其中,Tm为三相故障电流下首先动作的熔断器在小时间一电流特性曲线上的熔断时间,T0为熔断器触发的负荷开关分闸时间,一般可取0.05s。




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负荷开关主要用于开断和关合负荷电流,也可以将负荷开关与高压熔断器配合使用,代替断路器。由于负荷开关使用方便,价格合理,因此负荷开关在10kV配网系统中得到广泛的使用。在设计中合理选用负荷开关,对保障电网的、可靠运行有着重要意义。 [2]  
  1负荷开关与熔断器的正确配合
  负荷开关与熔断器的根本区别在于,熔断器具有开断短路电流能力,而负荷开关只作为负荷电流的切换。通常认为,负荷开关合分工作电流,熔断器开断短路电流。但是当出现故障时,由于三相电流不一定相同,以及熔断器答应的误差,不可避免出现三相熔断器之间的熔断时间差,首相切除故障后,假如负荷开关不能及时分断负荷电流,则会造成产生转移电流和两相运行,对受电设备造成损害。带有撞击器的熔断器,配合具有脱扣装置的负荷开关,则可解决缺相运行问题。当熔断器的熔件熔化时,负荷开关脱扣装置在撞击器操作下立即断开。生产厂多采用四连杆机构,当负荷开关合闸操作时,合分闸弹簧同时储能,当四连杆机构过死点时,合闸弹簧的能量释放,开关作合闸操作,此时分闸弹簧的能量仍由半轴机构所保持,一旦撞击器出击,半轴解列,分闸弹簧的能量释放,开关作分闸操作。因此,在使用中一定要选择带撞针的熔断器和具有机械脱扣装置的负荷开关。
  应该指出,使用中的熔断器多作为后备保护熔断器,这种熔断器有一个小开断电流,其值为熔断器额定电流的2.5~3倍,当小于开断电流时,后备熔断器不能开断此电流,这就是它与全范围熔断器的区别。全范围熔断器在引起熔体熔化至额定开断电流(40kA)之间,任何电流均能可靠断开,但其价格贵。当故障电流小于后备熔断器的小开断电流时,熔断器虽然不能保证其开断,但熔件会熔断,其内存的撞击器会击出,撞击负荷开关开断。例如额定电流为100A的熔断器,其小开断电流约为250~300A,在此电流区,熔断器不能开断,但熔件熔断撞针击出,撞击负荷开关跳闸,开断此电流,如选用600A的负荷开关,则可可靠开断。




一般装有简单的灭弧装置,但其结构比较简单。图为一种压气式高压负荷开关,其工作过程是:分闸时,在分闸弹簧的作用下,主轴顺时针旋转,一方面通过曲柄滑块机构使活塞向上移动,将气体压缩;另一方面通过两套四连杆机构组成的传动系统,使主闸刀先打开,然后推动灭弧闸刀使弧触头打开,气缸中的压缩空气通过喷口吹灭电弧。负荷开关是介于断路器和隔离开关之间的一种开关电器,具有简单的灭弧装置,能切断额定负荷电流和一定的过载电流,但不能切断短路电流。
按照使用电压可分为高压负荷开关和低压负荷开关。
压负荷开关主要6种。
①固体产气式高压负荷开关:利用开断电弧本身的能量使弧室的产气材料产生气体来吹灭电弧,其结构较为简单,适用于35千伏及以下的产品。
②压气式高压负荷开关:利用开断过程中活塞的压气吹灭电弧,其结构也较为简单,适用于35千伏及以下产品。
③压缩空气式高压负荷开关:利用压缩空气吹灭电弧,能开断较大的电流,其结构较为复杂,适用于60千伏及以上的产品。
④SF6式高压负荷开关:利用SF6气体灭弧,其开断电流大,开断电容电流性能好,但结构较为复杂,适用于35千伏及以上产品。 [1] 
⑤油浸式高压负荷开关:利用电弧本身能量使电弧周围的油分解气化并冷却熄灭电弧,其结构较为简单,但重量大,适用于35千伏及以下的户外产品。
⑥真空式高压负荷开关:利用真空介质灭弧,电寿命长,相对价格较高,适用于220千伏及以下的产品。





高压负荷开关可以断开短路电流吗?

可以分合负荷电流(高压负荷开关),不能分合短路电流(短路电流很大)高压负荷开关的灭弧能力没有高压熔断器强,它的灭弧能力有限,只装备有简单的灭弧装置,电路工作时用来切断或接通负荷电流,不能切断巨大的短路电流,负荷开关断开后有可见的断开点是其特点。

现在的高压负荷开关越来越象断路器,个别高压负荷开关加大了灭弧能力,增加了电动高压穿墙套管操作功能。

高压负荷开关可以断开/合上电路负荷电流,高压负荷开关可以断开短路电流(必须经过计算,选择合适的分断电流),高压负荷开关合上短路电流应该有问题,没有这样的设计,详细可以参考电研所的数据。


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