负荷开关与限流熔断器串联组合成一体的负荷开关称作组合式负荷开关，在国家标准中规定称为负荷开关—熔断器组合电器。组合式负荷开关在工作性能上虽可代替断路器，但由于限流熔断器为一次性动作使用的电器，所以只能用在不经常出现短路事故和不十分重要的场合。高压负荷开关—熔断器组合电器是由熔断器来承担过载电流和短路电流的开断的。......
2023-07-02
高压负荷开关与熔断器的组合电器
【摘要】：负荷开关与限流熔断器串联组合成一体的负荷开关称为组合式负荷开关，也称为负荷开关-熔断器组合电器。组合电器的转移电流取决于熔断器触发高压负荷开关的分闸时间和熔断器的时间-电流特性。同时其余两相的过载电流将减少至87%，并转移到高压负荷开关来开断。
负荷开关与限流熔断器串联组合成一体的负荷开关称为组合式负荷开关，也称为负荷开关-熔断器组合电器。熔断器可以装在负荷开关的电源侧，也可以装在负荷开关的受电侧。当不需要经常更换熔断器时，宜采用前一种布置，这样可以用熔断器保护负荷开关本身引起的短路事故，反之，则采用后一种布置，以便利用负荷开关兼作隔离开关，用它来隔离加在限流熔断器上的电压。
组合式负荷开关在工作性能上虽可代替断路器，但由于限流熔断器为一次性动作使用的电器，所以只能用在不经常出现短路事故和不十分重要的场合。然而，组合式负荷开关的价格比断路器低得多，且具有显著限流作用的独特优点，这样就可以在短路事故时大大降低电网动稳定性和热稳定性要求，从而有效地减少设备的投资费用。在三相环网供电单元和箱式变电组成的开关柜中，多数采用了这种组合电器来代替传统的断路器。
高压负荷开关-熔断器组合电器是由熔断器来承担过载电流和短路电流的开断的。而由高压负荷开关来承担过载电流（此过载电流对高压负荷开关来说仍在高压负荷开关额定开断电流的范围内）和正常工作电流的关合和开断，装有过流继电器的脱扣装置的组合电器还能控制负荷开关来开断较小的过载电流，并且承担转移电流的开断。
1.转移电流
转移电流是在第一相熔断器熔断后发生的。组合电器的转移电流取决于熔断器触发高压负荷开关的分闸时间和熔断器的时间-电流特性。当熔断器的过载电流达到转移点区域时，最快熔化的熔断体动作而形成首相开断，其撞击器开始使高压负荷开关分闸。同时其余两相的过载电流将减少至87%，并转移到高压负荷开关来开断。但这一电流也有可能在电流转移过程中与余下熔断器的熔断体同时开断，甚至有可能由余下熔断器的熔断体略早于高压负荷开关开断。如果从熔断器的时间-电流特性上知道了熔化时间差ΔT，就可以与撞击器触发高压负荷开关的分闸时间进行比较，通过比较与数学分析可以求得转移电流。
2.交接电流
在装有2种过电流脱扣装置的组合电器中，当过电流较小时，由负荷开关的过电流脱扣装置动作来推动负荷开关开断此电流；当过电流较大时，由熔断器直接动作来开断此电流。这两个过电流互相延伸，其相交点的电流称作交接电流。
交接电流有最小交接电流和最大交接电流2种情况表达，如图6-43所示。
最小交接电流由熔断器时间-电流特性的最小弧前动作时间曲线和负荷开关时间-电流特性由脱扣器起动的最大分闸时间曲线（必要时再加上外部过流继电器或者接地故障继电器的最大动作时间）两者的相交点确定。
最大交接电流由熔断器时间-电流特性的最大弧前动作时间曲线和负荷开关时间-电流特性由脱扣器起动的最小分闸时间曲线（必要时再加上0.02 s以代表外部过流继电器或者接地故障继电器的最小动作时间）两者的相交点确定。
交接电流值为过电流值，当小于这个电流时，开断电流的任务由脱扣器触发的负荷开关来承担。当大于这个电流时，开断电流的任务由熔断器来承担。
图6-43 确定交接电流的特性图
由于高压全范围熔断器的出现，若在高压负荷开关-熔断器组合电器中安装高压全范围熔断器来代替常规的高压限流熔断器，则小过载电流可由高压全范围熔断器来承担开断电路，就可不要求求取交接电流并省去了为小过载电流动作安装的过电流脱扣装置。这样，高压负荷开关的主要任务是，在任何过载电流下，当高压全范围熔断器中任意一相动作后，起到三相电路能同时动作开断电路的作用。
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