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GB／T 15166.6-2023 高压交流熔断器 第6部分：用于变压器回路的高压熔断器的熔断件选用导则.pdf

高压交流熔断器第6部分：用于变压器

本文件没有需要界定的术语和定义

限流熔断件的动作电压（峰值电弧电压）在GB/T15166.2一2008中规定，并且设置为一个不应使 变压器或系统绝缘水平出现问题的值。限流熔断器的额定电压要大于或等于所选电压。如果限流熔断 器不能根据实际运行电压改变，或者采用了内置不易更换的熔断器的典型方案（见第7章），则熔断器按 照与较低电压设置匹配的额定电流以及与较高电压设置匹配的额定电压进行选择。在这种情况下，如 果较低的电压小于熔断器额定电压的约50%，应检查动作电压（适当调整以适应较低的系统电压），以 确保不会有系统绝缘击穿的问题。此外，在两种电压下使用单一限流熔断器，可能会影响其他的变压器 保护要求·除非仅打算提供高电压短路保护

5.5额定最小开断电流

对于通过计算或运行经验得知发生低故障水平的可能性很小的应用，可使用适用的后备熔断器。 在这种情况下，由于故障位于高压熔断器和低电压保护装置（多个)之间，有必要确定该熔断件的额定最 小开断电流小于可能发生的最小高压故障电流。这是因为使用具有过高最小开断电流值的熔断件可能 导致熔断件的破坏性故障并随之造成损坏。对于通用熔断器，它们承受的过载电流不应超过使它们在 1h内熔化的电流。 对于通过计算或经验得出的，可能有非常低过载电流（即低于后备熔断器的最小开断电流)的应用 如果要求单个熔断器，可使用通用或全范围熔断器。后一类熔断器特别适用于过载电流低至熔断器最 小熔化电流或者外壳内安装的熔断器需要降低额定值的应用。 对于所选用的熔断器，应检查通用熔断器的1h熔化电流（或最小开断电流沥青路面铣刨摊铺施工组织设计，如果制造厂给出），和

全范围熔断器的最小熔化电流，以确定其不在所考虑的过电流值以上

用于组合电器或与其他开关装置联合的后备熔断

喷射熔断器的选择过程非常类似于5.1所述限流熔断器的选择过程。 当喷射熔断器与油浸式变压器一起使用时，变压器的油温对熔断器的弧前TCC的影响尤为重要。 如果使用高温熔体材料（例如，铜或铜合金），则油温对长时间熔化特性的影响很小（一般少于5%）。为 了使喷射熔断器对油温和变压器过载反应灵敏，通常使用熔点非常低的材料。如果用户要求过载保护， 则可通过选择合适的熔体材料达到。过载保护是通过在GB/T15166.3一2023给出的曲线上检查熔断 件在20C或25℃下的最小熔断电流，并将其等效到基于油温的特性上来确定的。例如，120℃的油温 可将长熔化时间下的最小弧前电流降低60%。结合产生特定油温的过载电流值以及在“稳态”条件下 熔化特定喷射熔断器的电流值，就能确定特定的熔断器允许的过载。变压器制造厂和/或熔断器制造厂 需要做这样的计算，因此通常提供应用表，以便用户选择正确的喷射熔断器以满足他们的需要。 当喷射熔断器与柱上变压器一起使用时，确保穿过喷射熔断器的雷电浪涌冲击不会造成有害的动 作很重要。所有类型的喷射熔断器的熔断件都要进行验证一一试验中3个试品经受一个8/20型、峰值 15kA的单一标准电流冲击。这些喷射熔断器熔断件应未损坏。用于较低容量变压器的小额定电流的 喷射熔断器熔断件仍要满足此冲击耐受要求。 选择与变压器一起使用的喷射熔断器的额定最大开断电流应大于或等于可能在变压器位置上出现 的预期故障电流。

喷射熔断器的额定电压在所有情况下应选择等于或高于它动作期间施加在喷射熔断器上的最大外 施电压。一般情况下，对于三相回路，喷射熔断器的额定电压需高于测得的系统最高相间（线）电压，而 对于单相回路，应高于测得的系统最高相对中性点（线对中性点）电压。然而，在某些地方，在特定的三 相系统应用（通常是中性点固定接地系统）中，凭借操作经验可使用额定电压至少等于相对中性点电压 的喷射熔断器。但是，应注意到，允许这样做的前提是特殊条件和假设是有效的，且可能需要制造厂进 行附加的试验。在某些情况下，喷射熔断器的试验仅用于其在三相回路中的应用。当在单相回路中使 用此类装置时，应特别注意喷射熔断器电压的选择。在一般情况下，喷射熔断器可在低于其额定电压的 任何电压条件下使用而不会产生不良后果

断件（安装在熔断器底座上，如果适用，安装在制造厂指定的熔断器架上)在环境温度不超过40℃或制 造厂规定的温度下，将要连续承载且不超过规定的温度和温升的最大电流。在环境温度高于规定温度 时.环境温度调整因数由制造厂确定

喷射熔断器和载熔件的额定最大开断电流，是其按照GB/T15166.3一2023的试验方式1或I（额 定最大开断电流)进行试验后确定的最大开断电流[以对称电流的有效值表示，单位为安培（A），是在 规定的频率、交流分量、TRV、工频恢复电压和功率因数（或X/R)条件下证明的喷射熔断器能开断的 最大电流。 规定的功率因数通常比实际电力系统中的更为严苛。对于系统功率因数低于喷射熔断器试验中所 规定值的特殊情况，可能有必要降低开断额定值。这种情况应咨询熔断器制造厂。 在许多应用中，可得到的故障电流不超过单个喷射熔断器最大开断电流的范围。在某些应用中，特 别是使用A类熔断器的地方，可得到的故障电流可能高于单个熔断器的最大开断电流。在这种情况 下，通常事联一个限流熔断器来开断高于喷射熔断器的额定最大开断电流的电流。之后，喷射熔断器用 来开断低于后备熔断器最小开断电流的低故障电流。 由于B类熔断器常用于三相，一些制造厂提供等效的三相开断额定参数，以便于它们可与其他类 型开断装置的三相额定开断能力进行比较

限流熔断器与喷射熔断器的联合

喷射熔断器有限的最大开断电流以及限流能力的缺乏使其经常要与后备限流熔断器“配对”。后备 熔断器具有的最小开断电流的特性使其与喷射熔断器“配对”成为可能（实际上某些类型的全范围限流 熔断器在其结构中进行此类组合）。因此GB／T 32151.7-2015标准下载，总体配合原则变为每个熔断器需要在另一个熔断器不动作区 或内动作，即喷射熔断器需要在低于后备熔断器的额定最小开断电流的电流下动作，而后备熔断器需要 在高于喷射熔断器的额定最大开断电流的电流下动作

弱”区域内保护它。当特定运行和配合条件适用时，第二个准则（在喷射熔断器的额定最大开断电流以 下发生交叉）对于大型变压器应用有时较为宽松。此配合见图2。

图2匹配熔化配合的例子

依据的时间值[以秒(s)表示]。显然，喷射熔断器制造厂要给出熔断器的最大弧前It值，使用这个值 而不是按先前描述的程序所获得的值。 匹配熔化方法的主要优点是即使限流熔断器没有实际开断，喷射熔断器也会熔断。 这种配合方法的另一个优点是，在某些非有效接地的三相应用中，只要喷射熔断器的额定电压等于 系统的线电压，后备熔断器的额定电压仅需要等于系统的线对中性点电压。因为这需要对可能出现的 故障情况做出某些假设，所以在实践中如果能用额定电压的熔断器，那么通常不需要这样做。然而，在 有些应用中这是仅有的熔断选项，且这就是这种配合方法有时与油浸后备熔断器一起使用的主要原因

对于主变压器上的喷射熔断器与后备熔断器联合的应用，有另外的选择准则，其在实践中尤其重 要。当后备熔断器在变压器内部时，可通过配合使得其只有在变压器内部发生故障时才会动作。以这 种方式，后备熔断器不需要是可更换的。要讨论的概念在图4中阐明，并包括直至对应于变压器二次端 子故障的电流（即仅受变压器阻抗限制的故障一一通常被称为“二次短路故障电流”或在变压器试验中 称为“短路电流”）。选择限流熔断器使得该电流在一个适当的裕度内低于喷射熔断器最大动作曲线和 后备熔断器最小弧前曲线交点所对应的电流。这保证了后备熔断器不会因变压器外部故障而熔化，而 且更重要的是不会因其而损坏。“损坏”在这种情况下指的是熔体的部分熔化和/或在较长的熔化时间 下熔断器过热导致的其他组件的劣化。损坏的熔断器随后可能会在低于其最小开断电流时熔化并且未 能开断此电流。 虽然不是由熔断器制造厂给出，可设想一个“无损”特性曲线，它位于后备限流熔断器的最小弧前曲 线的左侧并且略低于它。给出的最小弧前曲线和假想无损曲线之间的间隔表示为安全裕度并且旨在补 偿与现实（实际)的应用相关联的各种因素。一些因素影响二次短路故障电流的计算精度，包括：变压器 阻抗的公差，系统线路电压波动，以及分接头的使用。其他因素包括由可能在熔体完全熔断之前出现的

局部熔化和机械应力造成的熔体（多个）的实际损坏。仅在熔体（多个）完全熔断后，燃弧才能开始，并且 这个时间正是绘制TCC的时间。 如果熔断器制造厂有一个推荐的裕度，则一定要使用。如果没有，常用的方法是将无损电流设置为 等于任何特定弧前时间的最小弧前曲线上所示电流的80%。由于后备熔断器和串联的喷射熔断器之 间的适当配合，要求限流熔断器不因任何等于或小于二次短路故障电流的电流而损坏，这种方法要求计 算出的二次短路故障电流在对应于喷射熔断器（其电流与二次短路故障电流相等)的最大动作时间的时 间内不大于限流熔断器最小弧前电流的80%。相反，后备熔断器的最小弧前电流在对应于喷射熔断器 （在那个电流下）最大动作时间的时间内等于计算出的二次短路故障电流的至少125%。 当选择后备熔断器作为合适的二次短路故障电流配合时，则没有必要提供允许变压器内的限流熔 断器在“现场”进行更换的接口。如果没有实现二次短路故障配合，则后备熔断器也需要在喷射熔断器 动作的任何时刻进行更换

在能确保一个后备熔断器正确配合之前需要考虑配合的另一个方面。这需要进行检查以表明后 器不会因为过载而熔化或损坏。这也在图4中给出。首先，当后备熔断器用于变压器保护时，对 器的二次短路故障电流以下的所有电流，喷射熔断器的最大动作曲线不需要与7.5中所述的无

曲线交叉。换句话说，用于所有喷射熔断器的动作时间，从对应于二次短路故障电流的动作时间直到 1000s或者更长的时间露天煤矿土石方剥离工程施工组织设计，喷射熔断器的最大动作曲线上对应的电流应不超过限流熔断器最小弧前曲线 上对应电流的80%（除非熔断器制造厂规定了不同的无损准则）。预负荷不应因特性曲线的任何向左 位移而影响此配合，因为熔体的焦耳热（IR)或周围液体的温度上升对喷射熔断器和限流熔断器来说 一样多。 要满足的第二条件是预负荷的条件下，喷射熔断器在一个相对长的时间内（即大于5min)可承载 而不熔化的最大电流需要小于限流熔断器的额定电流。如果喷射熔断器位于设备（如变压器）内部，那 么使用此准则时，要考虑过载条件下所产生的温度造成的曲线的任何偏移。例如，一些类型的喷射熔断 器在高温下，其最大工作TCC会有显著位移。对于电流来说，“双"熔体型熔断器在120C的油中，其长 时间弧前特性可偏移至约为在20℃下给出值的40%。后备熔断器的过载保护也可由二次保护提供