配电变压器最常用的一种保护开关是跌落式熔断器(开关)。在小容量变压器上使用,具有经济、实惠、方便、安全等特点。安装在配电变压器一次侧,可作为配电变压器的内部短路保护和低压线路短路的后备保护。在停电检修配电变压器和低压线路时,因其有一个明显的断开点,具有隔离开关的功能,给检修人员一个安全感。在带负荷的情况下,也可方便实施停送电操作,因而在小容量配电变压器上广泛应用。
在正常工作时,熔丝管两端的上动触头和下动触头依靠熔丝系紧,将上动触头推入鸭嘴凸出部分后,磷铜片等制成的上静触头顶着上动触头,故而熔丝管牢固地卡在鸭嘴里。当短路电流通过使熔丝熔断时,即产生电弧,熔丝管内衬的钢纸管在电弧作用下产生大量的气体,在电流过零时使电弧熄灭。由于熔丝熔断,熔丝管的上下动触头失去熔丝的系紧力,在熔丝管自身重力和上下静触头弹簧片的作用下,熔丝管迅速跌落,使电路断开。
10kV户外跌落式熔断器现有三种型号,即50A、100A和200A。其50A的遮断容量上限是50MV.A,下限是7.5MV.A,200A的上限是200MV.A,下限是20MV.A。根据其遮断容量的能力,我们不难看出,200A的跌落式熔断器,它只能适用于额定电压10kV,额定电流200A以下的配电线路和200kV.A及以下的配电变压器的过载和短路以及分、合额定负荷电流之用。
高压柱上油开关,也是一种常用于10kV线路和10kV配电变压器上的开关,且成本低价格便宜。由于其灭弧能力强,是一种能在正常或故障情况下带负荷切断和接通电路的设备。其缺点是线路发生故障后,不能自动切断故障线路,要在二次变电所线路出口断路器跳闸后,派人沿线查找故障,人工切断故障线路送电侧的柱上油开关。这样对变压器及变压器的低压侧的短路起不到保护作用,同时也会造成停电时间长、范围大,耗费人力多,很不理想。
DW7-10型柱上油开关额定电流有30A、50A、75A、100A、200A、400A六种,额定开断电流1800A,极限通过电流峰值5.6kA。FW2-10G型柱上油开关额定电流有100A、200A、400A三种,最大开断电流1500A,极限通过电流峰值14kA。
新型的低压开关设备,也是工厂、车间配电变压器常用的保护开关设备。随着电力工业的发展,许多新型的大断流能力的低压开关设备也应运而生。如通用奇胜E4CB系列空气断路器,额定电流从2A到125A,最大短路分断能力达10kA;如三凌VPR型真空断路器,其额定电压:3/6/10kV;额定电流:630/1250/2000/3150A;短路分断能力:25/31.5/40kA。还有许多新型的其他类型的低压开关,都具有优越的负荷开断能力和短路分断能力及其灵敏的保护反应能力。但其对环境的要求较高,一般都为户内式。对户内温度的要求也较高,一般为50~60℃以下。因此,可广泛地应用于有配电房的工厂供电的配电变压器上。对于一般城镇街道供电的配电变压器来说,由于受土地及资金等的影响,不可能为此提供环境温度较为理想的户内环境,只能在放置配电变压器的下端安装一简易的大铁皮小屋。由于铁皮小屋只具备防雨淋能力,对通风、降低屋内温度能力较差,且在夏、秋季受烈日的照晒,及大负荷电流在低压导线上产生的温度的共同影响,加之其铁皮屋较差的通风散热能力的影响,其小铁皮屋内的温度常常达到60~70℃,甚至更高。这样,即使安装性能较为优越的低压开关设备,也难以适应其环境。在这方面,我们也有过许多尝试,但最后都以全部拆除而了结。
纵观以上各设备的优缺点,我们不难看出,采用较大容量的配电变压器,更替小容量的配电变压器,有利于满足今后负荷的发展变化要求,同时,在供电成本上也将下降,有利于减少供电的成本费用,在技术上我们可采用柱上油开关加跌落式熔断器,作为配电变压器的保护和负荷开关来配合操作使用,就能起到较为满意的效果。而且柱上油开关与跌落式熔断器都属户外设备,对户外环境的适应性较强,同时由于其具有直观性和便于操作等特点,有利于对配电变压器的维护和低压侧线路的检修工作。在这方面,我们已部分采用了这种配置,就目前的运行情况看来,还是较为满意的。相信这种配置方式,对今后采用大容量变压器供电,将是一个值得推广的有价值的尝试。
HK系列闸刀开关的安全使用
蓝建茂
1 要正确选用
HK系列闸刀开关有三极和二极两种。三极的额定电压为380V或500V,额定电流有15、30、60A等规格。二极的额定电压为220V或250V,额定电流有5、10、15、30A等规格。选用时,三相电路应选用三极开关,单相电路应选用二极开关。还应注意:HK系列闸刀开关一般只用来分合电阻性负载。用来分合电阻性负载时,开关的额定电流应不小于其工作电流。HK系列闸刀开关,必要时可用于分合55kW以下的电感性负载如电动机,此时开关的额定电流应不小于负载额定电流的3倍。
选购HK系列闸刀开关时还应注意,要选购有生产许可证厂家且有出厂合格证的产品。近年来,市场上出现许多质量低劣的HK系列闸刀开关,其特征是:外观粗糙、导电体单簿、重量较轻、无生产厂名。这种开关虽然价廉,但千万不能选购。
2 要正确安装
开关应安装在室内。如需在室外安装,须有可靠的防雨、防晒设施。开关应用螺栓或木螺丝安装在坚固的铁板或木板上,安装要牢固。不可用铁丝或铝丝绑扎的安装方法。因为那样做,要么不牢固,要么会损伤瓷底板。
开关应垂直安装,合闸时手柄在上,即:进线座在上方,出线座在下方。倒装、斜装、横装都是不允许的,因为既不便操作,也易引发事故。
接线应仔细。无论新旧开关,都应将导线及开关接线孔认真除尘除锈。导线和开关的接线孔接触要紧密,以减小接触电阻,防止接头因过热而烧毁。接线时,进线座和出线座不能接反,否则更换熔丝时易发生事故。
3 要正确使用、维护
3.1 操作时,操作人员应站在开关侧面,以防电弧伤人。
3.2 分合闸操作要果断迅速,切忌慢动作,以免电弧持续时间过长,损坏开关绝缘。
3.3 更换熔丝一定要在分闸后进行。
3.4 不准拆开罩盖把临时用电的电源线挂在开关的带电体上。临时用电的电源线也应接在接线孔里,并盖好罩盖。
3.5 不准带电移动开关。
3.6 湿手赤脚时不准操作开关。
3.7发现开关罩盖、瓷底、手柄有裂纹或破损时,应及时修理或更换。带电体外露的开关不准使用。
4 推荐用法
HK系列闸刀开关没有灭弧装置,熔断体间靠罩盖上的分格绝缘。罩盖是由酚醛树脂拌木屑浇制而成,耐弧性能差,经几次电弧烧烤,极易炭化或破碎,使罩盖报废。为避免这种现象,推荐将熔断体部分摒弃不用,即以载流能力不小于开关额定电流的铜线将熔断体短接,而在开关的下端另行安装一组RC1A型熔断器。这样做,可大大延长开关的使用寿命,在经济上是合算的。