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熔断器的保护与应用

441 概述熔断器是以熔体熔断、切断电源来达到保护的目的,熔体的材料可分为高熔点(银、铜)和低熔点(铝、锡、铅、锌)等两大类。

熔体的尺寸、形状是根据熔断器的额定电流、额定电压和使用场合而设计的,一般额定电流为10A及以下的熔体多采用丝状结构,大于10A的多采用变截面的熔片结构。

2 熔断器选择2.1 电网配电装置采用一般工业用熔断器的选用原则应根据电网电压选用相应电压等级的熔断器;按配电系统中可能出现的最大短路电流选择相应分断能力的熔断器;高压熔断器熔体的额定电流应按保护熔断特性选择。

应满足保护的可靠性、选择性和灵敏度的要求,应保证前后两级熔断器之间、熔断器与电源侧继电保护之间、熔断器与负荷侧继电保护之间动作的选择性,在此前提下当本段保护范围内发生短路时,应能在最短的时间内切断故障。

2.2 熔断器作为电动机短路保护的选择异步电动机的电气故障主要是定子绕组的相间短路问题,其次是单向接地短路和一相绕组的匝间短路,除此之外还可能出现绕组温度过高和机械故障等。

定子绕组的相间短路对电动机来说是最严重的故障,它不仅引起绕组绝缘损坏、铁芯烧毁,甚至会使供电电压显著降低,破坏其他设备的正常工作。

一相绕组匝间短路将破坏电动机的对称运行,并使相电流增大,最严重的情况是电动机的一相绕组全部短接,可能引起电动机的严重损坏。

电动机的不正常运行状态的过负荷主要原因有机械过负荷、一相熔断器熔断造成的两相运行引起的过负荷、交流电压和周波降低引起转速下降造成的过负荷、电动机启动时间过长等。

较长时间的过负荷直接结果将使电动机温度升高,超过允许值,加速绕组绝缘老化、降低寿命,甚至将电动机烧坏。

所以电动机装设熔断器,防止短路故障外,还应考虑一相熔断器熔丝熔断引起的两相运行问题,因此在装设熔断器时三相一定要保持一致,以防止一相熔丝提前熔断而烧电机。

另外还应装设热继电器,以保护电动机过负荷。

熔断器保护电动机应根据下列几个条件选择:2.2.1 电动机自启动过程中熔体不应熔断。

根据试验,小容量的熔丝通过2.5倍的额定电流8s 时不会熔断,通过2倍额定电流30~40s不会熔断,而一般电动机自启动时间为2~40s,因此熔断器容量可根据下式选择:对一般正常启动的电动机,熔丝的额定电流Ie可按电动机自启动电流Izg的1/2.5倍,即Ie=Izg/2.5;对启动频繁或严重条件下启动的电动机,熔断丝的Ie可按Ie=Izg/1.6~2。

2.2.2 正常负荷电流熔断器不应熔断。

熔断丝的额定电流Ie可按回路中正常额定电流的2~2.5浅谈熔断器的保护与应用马正军 申亚宁(西北电力建设集团公司,陕西 西安 710032)摘要:在送电线路、发电厂及施工用电的供电回路中,采用熔断器作为相间短路和过载保护装置已相当普遍,虽然它的灵敏度、选择性不高,但由于其结构简单、价格低廉、安装施工方便、动作可靠等优点而得到广泛应用。

关键词:继电保护;熔断器;相部短路;过载保护中图分类号:TM564 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)25-0044-032012年第25期(总第232期)NO.25.2012(CumulativetyNO.232)技术应用Technology Application倍,即Ie=(2~2.5)Ie回路。

2.2.3 电动机或引出线相间短路时,熔断器应于接触器动作前熔断。

由于出现短路时,接触器端电压下降,接触器返回(释放),返回时间为0.04~0.06s,为了使接触器不致因断开短路电流而烧坏,熔断器必须于接触器动作前熔断,为了可靠起见,熔断器熔断时间应小于0.02~0.03s,从熔断器的保护特性曲线得知,当通过熔断器的短路电流为熔丝的额定电流20~25倍时,熔断器熔断时间可达到0.02~0.03s,因此熔断器的额定电流Ie可选择为电动机入口处最大可能的短路电流ID的1/20~25倍(计算短路电流ID时,须计及母线至电动机的电缆电阻)。

2.3 选用上、下级熔断器为了满足选择的要求,上、下级熔断器应根据其保护特性曲线的数据及实际误差来选用。

如两熔断时间的匹配裕度以10%来考虑,则应满足下列条件:t 1≥(1.05+&%/0.95-&%)t2式中:&%——熔断器熔断时间误差t1——对应故障的电流值,从特性曲线查得上一级熔断器的熔断时间t2——对应故障的电流值,从特性曲线查得下一级熔断器的熔断时间熔断器与熔断器之间的配合,一般按上、下级熔件正负误差叠加并计及10%配合裕度计算配合级差负荷熔断器额定电流等级:6、10、16、20、25、32、36、40、50、63、80、100、125、160、200(A)等。

例如:RM10熔断器,线路干线较支线大2级。

干线熔体额定电流32A,支线熔体Ie为20A。

干线熔体额定电流40A,支线熔体Ie为32A。

干线熔体额定电流100A,支线熔体Ie为63A。

2.4 熔断器作为变压器的短路保护应考虑的因素满足变压器最大允许通过的负荷电流;满足变压器带电时的励磁涌流;能躲过保护范围以外的短路电流及电动机自启动时引起的冲击电流。

综合以上几个因素,可按Ie=KIbg公式选取熔体的额定电流。

式中:K——系数,不考虑电动机自启动时取1.1~1.3倍,考虑电动机自启动时可取1.5~2.0倍Ibg——电力变压器回路最大工作电流2.5 熔断器保护半导体器件的选择保护小容量变流装置:Ier=1.57Itn式中:Ier——保护半导体器件熔断器的额定电流有效值(A)Itn——晶闸管的额定电流平均值(A)保护大容量变流装置:在大容量变流装置中,桥臂的并联支路数根据系统短路电流的大小来确定。

每一支路由硅元件与熔断器组成,为保证发生内部故障时装置仍能继续供电,与故障元件串联的熔断器必须熔断,因此故障元件熔断器的熔断I²t 值应小于串联在桥臂上的全部熔断器熔断I²t值。

为保护其他臂元件不损坏,应满足:式中:m——并联支路数K——动态均流系数(一般取0.5~0.6)Ard——熔断器最大熔断∫i²dtAk——硅元件浪涌∫i²dt值2.6 电焊变压器熔体的选择单台电焊变压器熔断器熔体选择:Ie=KAKFIR式中:KA——安全系数,取1.1KF——负荷尖峰系数,取1.1IR——计算工作电流(A)Ie——熔体额定电流(A)多台电焊变压器熔断器熔体选择:Ie=If/2式中:If——回路尖峰电流(A)Ie——熔体额定电流(A)2.7 起重机熔断器熔体选择Ie=If/1.6式中:If——回路尖峰电流(A)Ie——熔体额定电流(A)45463 熔断器的实际应用及简单计算方法装设在高压(6kV、10kV)架空线上的跌落保险丝具是防止线路短路时的过电流。

安装在变压器高压侧(电源侧)进线端的熔断器将代替断路器使用,保护范围从保险丝具安装处至变压器低压侧的供电回路的多相短路和过负荷。

但在熔断器熔体设置上切不可采用铁丝,不能用铁丝及不相匹配的粗熔丝来代替标准熔丝,否则起不到应有的保护效果,反而会造成设备损坏和事故扩大。

用银、铜制造的熔体,它的熔断性能在常温20℃时,熔断电流为额定电流的1.25倍熔不断,在2倍时14s熔断,3倍时4s熔断。

常用的锌熔丝,熔断电流为1.5倍的额定电流;铜制熔丝为2倍,铅锡合金熔丝为2.5倍。

为了给从事电气施工的工作人员提供便于记忆的简单计算口诀,方便现场使用,口诀:“额定断流两概念,断比额大倍数算,银铜熔断秒计算,倍数是二还是三,锌丝倍半铜算二,铅锡合金二倍半。

”4 结语在施工现场,由于熔断器不能正确地选择和配置,电气设备损坏、事故扩大的事件时有发生,本篇文章将对现场电气施工人员在熔断器的正确选择、技术业务的提高方面起到一定的帮助,使施工现场的事故降到最低程度,达到“举一反三”的目的。

作者简介:马正军(1976-),男,陕西泾阳人,西北电力建设集团公司工程师;申亚宁(1979-),女,陕西泾阳人,西北电力建设集团公司助理工程师。

(责任编辑:文 森)机车车辆诊断系统是机车车辆运行安全的重要保障,它可以对早期故障做出预报,提出对策或建议,避免或减少事故的发生,在机车车辆的安全性、可靠性、维修经济性和运行效果等方面也发挥了极大的作用。

故障诊断技术在铁道机车车辆中的应用越来越广泛,尤其是在动车上的运用已日趋成熟。

1 动车组车辆诊断系统现代设备诊断技术以传感器技术为基础,以信息处理技术为手段,能够实现设备在带负载、不停机情况下通过先进的技术手段,对设备状态参数进行监测和分析,判断设备是否异常或故障、故障部位和原因以及劣化趋势,确定合理的检修动车组车辆故障诊断系统分析与应用崔虎山 王远霏(唐山轨道客车有限责任公司,河北 唐山 063035)摘要:列车状态监测和诊断是铁路行车重要的安全保障体系,在我国铁路实施大面积提速的今天,列车安全尤其是动车的安全与故障诊断监测已成为我国铁路运输安全领域亟待解决的重要课题。

文章简要介绍了动车组的车辆诊断系统,然后对动车组诊断系统的组成、任务、诊断方法、诊断结构等进行了初步探讨。

关键词:动车组;车辆故障;诊断系统;子系统诊断;中央诊断中图分类号:TH186 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)25-0046-032012年第25期(总第232期)NO.25.2012(CumulativetyNO.232)。

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