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高压限流熔断器截止波形的产生及解决方法

来源:网络    发布于:2012-4-10 10:07:47    点击:71    品牌:登瑞电气    【进入产品中心

概述:

交流高压限流熔断器在电力系统中应用十分广泛。限流熔断器的限制短路电流*大峰值的作用能有效防止电力设备及电力线路受到*大短路电流冲击,对电网保护的经济性是十分重要的。

限流熔断器在开断电路过程中,由于熔断器熔体和石英砂组成的固体结构,使电弧在细长而狭小的孔洞中燃烧。并且在多个起弧点形成串联燃烧电弧并熄灭。这样的电抗结构(Z=R+JX)限制了短路电流不能达到预期峰值。短路造成的动、热能量破坏也被有效限制在安全范围内。对电力线路及设备的经济安全性益处极大。

例如,型号:XRNP-27.5/0.5-500KA、名称:电压互成器用限流熔断器、额定电压27.5KV、额定电流0.5A、额定开断容量20000MVA、*大开断电流500KA、*小开断电流1.5A

一、关于截止波形的产生

在中国大陆,传统的理论认为该截止波是由于“石英砂的强烈去游离作用,使电路在熔体熔化后立刻产生一个绝缘。高电压下产生热而发生重击穿,由于石英砂的冷却作用使电弧在过零时熄灭”。

上述认识缺乏物理根基和电工原理的支持.电子的有序流动构成电流,离子阻碍电子的有序流动.在失去了保持电子流动的客观条件,无论电子离子都即刻消失.熔断器熔体熔爆时产生的金属蒸汽是以粒子存在.所以该认识没能正确描述限流熔断器的开断过程,没指明基本规律和原则。造成了**标准不够完美,造成了电力系统中经常出现熔断器爆炸,也有些恶性事故造成重大损失,造成生产企业的产品符合**标准,使用中经常发生爆炸的两重性。

试品名称:高压限流熔断器

型号:RW1063/0.5~3020KA

试验参数:额定电压63KV,*高工作电压72KV

额定电流:0.5A

额定开断容量:2000MVA

额定开断电流20KA 内电阻292

试品在振荡回路上进行。

试验回路设计时忽视了试品内电阻292。回路特性R>>2L/C

回路没有起振,回路非振荡 放电波形,该试验证明石英砂没有产生截止波能力。

被试产品名称:交流高压限流熔断器

型号:XRNT10/5020KA

试验在网路上进行,方式1顺利通过,在进行方式2的试验时,发生炸管,研究其主要原因是电路发生了谐振,示波图如下:测得ω=55HZ I=5.4KA 持续8个波 u=11.5KV

在这个电路中,电流只换向而不过零。电路不会产生零休不能熄弧。也证明谐振电感的存在,即熔体电弧电感。

为了研究限高压流熔断器的开断,将熔体制造在平板玻璃上,直列的熔体在短路时只存在电阻作用,而不存在截止电流波形,典型示波图如下:

证明截止波来自螺线管状熔体溶化后的电弧电感。

综上所述,交流高压限流熔断器产生截止波的原因不是石英砂的强烈去游离作用,而是因螺线管状熔体的电感变化而产生的。导体在石英砂中视为在空气中一样,μr =0.45,而电弧在石英砂中的电感示数μ r =1,这个变化导致了相位的变化,这一变化是由谐振证实了的客观存在,并且也证明了石英砂的冷却作用,不足以使电弧迅速熄灭。交流高压限流熔断器电弧的熄灭决定原因是电流过零前的零休。

注释:

线圈的自感系数与线圈的形状和大小有关,同样地也与周围介质的性质有关。线匝面积为S长度为L的长螺线管的自感系数近似等于试中N为螺线管的匝数。

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