GB/T151662-1994《交流高压熔断器限流式熔断器》教学文稿.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。GBT1516621994交流高压熔断器限流式熔断器-UDC621.316.923.025K43GB15166.21994交流高压熔断器限流式熔断器Alternating-currenthigh-voltagefusesCurrent-limitingfuses1994-08-12发布1995-02-01实施-中华人民共和国国家标准GB15166.21994交流高压熔断器限流式熔断器Alternating-currenthigh-voltagefusesCurrent-limitingfuses国家技术
2、监督局1994-08-12批准1995-02-01实施本标准参照采用国际电工委员会(IEC)出版物2821限流熔断器(1985年版)、644用于电动机回路的高压熔断件规程(1979年版)和787用于变压器回路的高压熔断件的选择使用导则(1983年版)。1主题内容与适用范围本标准规定了交流高压限流式熔断器(以下简称熔断器)的术语,额定值,设计与结构,试验方法,检验规则,标志、包装、运输、贮存、使用导则等内容和要求。本标准适用于额定电压为363kV,频率50Hz的交流电力系统户内或户外的熔断器。2引用标准GB191包装储运图示标志GB311.1高压输变电设备的绝缘配合GB763交流高压电器在长期工
3、作时的发热GB772高压绝缘子瓷件技术条件GB4857.7运输包装件基本试验正弦振动(定频)试验方法GB5273高压电器、变压器及套管的接线端子GB5465.2电气设备用图形符号GB11022高压开关设备通用技术条件GB/T15166.1交流高压熔断器术语GB/T15166.4交流高压熔断器通用试验方法GB15166.5交流高压熔断器并联电容器外保护用熔断器术语本标准采用的术语按GB/T15166.1的规定。4分类熔断器分类见表1。表1保护范围一般、后备、全范围安装场所户内、户外保护对象T型保护变压器用M型保护电动机用P型保护电压互感器用C型保护电容器用1)G型保护对象不指定2)注:1)见GB
4、15166.5。2)除T、M、P、C型以外的保护对象。5正常使用条件熔断器正常使用条件按GB11022第3章规定。若使用条件与GB11022有不同时,应由用户与制造厂协商,必须指出低温对弧前时间-电流特性有显著影响,如对此有要求时也应与制造厂协商。6额定参数6.1额定电压额定电压及最高电压按表2选取。表2kV额定电压3610203563最高电压3.56.911.52340.572.5注:表2以外的额定电压值由用户与制造厂协商。6.2额定绝缘水平按GB11022规定。但1min工频耐受电压湿试仅用于户外产品的相对地。注:对10kV、35kV级的工频耐受电压值的要求超出GB11022时,可按:10
5、kV的对地、相间为42kV,隔离断口48kV;35kV的对地、相间95kV,隔离断口110kV要求。6.3额定电流熔断器底座和熔断件额定电流推荐在表3数值中选取。表3A底座额定电流1)熔断件额定电流1)、2)25631252004001.6,3.15,6.3,8,10,12.5,16,20,2531.5,40,50,6380,100,125160,200250,315,400注:1)不适用于P型熔断器;2)当表中额定电流系列不够选用时,可在R20数系中选取。6.4额定短路开断电流额定短路开断电流在下列数值中选取:6.3,8,10,12.5,16,20,25,31.5,40,50,63,80,1
6、00kA。6.5额定频率额定频率为50Hz。6.6预期瞬态恢复电压(TRV)预期瞬态恢复电压按表4规定。7设计和结构7.1温升熔断器除熔体以外的零件、材料及介质的最高允许温度及允许温升按GB763第3.2条规定。注:P型熔断器不规定温升要求。表4额定电压最高电压kV试验方式基本参数导出参数备用参数峰值电压Uckv峰值时间t3s时延tds时延参考电压UkV时延参考时间ts上升率Uc/t3kV/s振幅系数k固有频率f0kHz33.5164062.0190.151.48.426.41201600.0530.041.53.13.266.9111.84973.9240.24146.8212.715620
7、80.080.061.52.47.81011.5119.75896.6280.341.45.82211802400.120.0881.52.11.62023139.4841313410.471.43.8242.32643520.160.121.51.41.13540.5169.51141723.2550.611.42.9274.43454600.220.161.51.18.26372.51124165841640.751.4221335046720.2650.1991.51.41.9注:试验方式2的td、U、t不作规定,因起始部份对熔断不重要,但上升段必须在规定t3允差两线之间。7.2特性曲线
8、、特性值制造厂应提供下列特性曲线和特性值:a弧前时间-电流特性曲线;b截止电流特性曲线;c最大动作I2t值和弧前I2t值。7.2.1 弧前时间-电流特性曲线以平均值表示,电流的允许偏差为20%,时间范围为0.01s到600s及以上。当最小开断电流对应的弧前时间小于600s时,用虚线引伸到600s,大于600s时应按实际时间(1h或1h以上)给出,见图1。600S弧前时间,S600最小开断电流600S0.01预期电流,A图1弧前时间-电流特性曲线时间范围要求7.2.2弧前时间-电流区域极限和耐受过载特性应满足表5要求。表5保护对象约定不熔化电流弧前时间-电流区域极限耐受过载特性If10/IfnI
9、f0.1/IfnT型不规定1)67在考虑中M型当Ifn100A时3当Ifn100A时420见7.2.3G型2)P型在考虑中在考虑中注:1)对约定不熔化电流有要求时由制造厂给出。2)当产品的保护对象确定后,如需要有弧前时间-电流区域极限和耐受过载特性要求时,由用户和制造厂协商。表中:Ifn熔断件额定电流;If10熔断件弧前时间为10s时的预期电流(平均值);If0.1熔断件弧前时间为0.1s时的预期电流(平均值)。7.2.3对M型产品在起动频率每小时不超过6次、连续起动不超过2次的工作条件时,应能耐受电流为KIf10、2000次和100次循环的耐受过载特性。K值为小于1的系数,与工作条件有关,在
10、10s时确定的K值,对5s到60s有效。当不同于此工作条件时,应与制造厂协商。7.3开断能力熔断器应具有以下开断能力:a额定最大开断电流I1。b接近最大电弧能量的开断电流I2。c最小开断电流I3,对一般熔断器,指1h熔化电流,对后备熔断器,指最小额定开断电流,对全范围熔断器,指熔体熔化电流。d.异相接地开断电流I4。熔断器开断时产生的操作过电压不应超过表6A规定。当熔断件额定电流不大于3.2A操作过电压持续时间不大于200s时(见图2),允许最大操作过电压,不应超过表6B规定。表6AkV额定电压最大操作过电压(峰值)361020356312233875126226表6BkV额定电压最大操作过电
11、压(峰值)36102026365085cb操作过电压da时间图2不大于3.2A的额定电流的熔断件允许操作过电压a操作过电压曲线;b操作电压极限(表6A);c操作过电压极限(表6B);d持续时间200s7.4操作装置熔断器在有电压无电流时,应允许用钩棒、钳及其它类似的特制装置,将熔断件方便的取下和装上(结构允许时)。7.5互换性同一型号的熔断器、熔断件的安装尺寸应一致,并具有互换性。7.6批示器和撞击器熔断件应具有易于观察的、表示熔断的指示装置(P型允许没有)。具有撞击器的熔断件,撞击器应满足表7和图3的规定。表7型式能量行程最小承受力行程的最大持续时间自由行程OA工作行程AB最小OB最大OCJ
12、mmMmmmMmNms轻型0.30.25281030不施加100中型10.541624020100重型2146101640100注:行程的持续时间,对真实试品规定从起弧瞬间到行程OB终止的时间间隔,对模型试品规定从施加电压到行程OB终止的时间间隔。CBOA图3撞击行程的不同阶段OA自由行程,不规定能量输出;AB工作行程(到达B点时必须传送规定的能量);OB最小实际行程;OC最大实际行程;CB在承受力的作用下(当适用时)最大允许返回行程7.7接地熔断器的底座上应有供接地用端子,接触面应是防锈金属面并有不小于M12紧固件,其附近应标有符合GB5465.2规定的接地符号。7.8接线端子熔断器底座的板
13、状接线端子应符合GB5273的规定。7.9结构尺寸熔断件的结构尺寸推荐按附录D选用。7.10安装熔断器允许具有不同安装方式,但均应有防止熔断件松动、保证接触良好的措施。7.11绝缘子熔断器配用的绝缘子应符合GB772的有关规定。7.12电晕P型熔断器应考虑有防止电晕措施。8试验方法8.1外形尺寸和外观检查按产品技术文件和图样规定进行。8.2绝缘试验按GB/T15166.4第6条规定进行。8.3温升试验按GB/T15166.4第7条规定进行。8.4熔断件电阻测量按GB/T15166.4第9条规定进行。8.5弧前时间电流特性试验按GB/T15166.4第8条规定进行,试验点至少应满足表8要求和7.
14、2.1条规定,且0.1s和10s特性值按表5要求,可以使用从开断试验得到的数据。8.6M型耐受过载特性试验8.6.1试验回路和试品布置与温升试验相同,按表5和7.2.3条要求进行。8.6.2用电流KIf10和电流KIf10/6电流允差,10s持续期和间歇期允差0.5s。按下列程序进行:表8T型M型G型P型约定不熔化电流最小开断电流600s熔化电流10s熔化电流0.1s熔化电流0.01s熔化电流约定不熔化电流600s熔化电流10s熔化电流0.1s熔化电流0.01s熔化电流约定不熔化电流2倍额定电流10s熔化电流0.01s熔化电流不规定试验方式1:验证连续起动2次工作条件100次循环,每一循环为(
15、见图4):KIf10持续10s间歇期10sKIf10持续10s转入KIf10/6持续3560s间歇期10sI100次循环一次循环KIf103600KIf10/635902030100t(s)图4M型试验方式1试验方式2:验证1h起动6次工作条件2000次循环,每一次循环为(见图5):KIf10持续10s转入KIf10/6持续290s间歇期300s102000次循环I一次循环KIf10KIf10/6t(s)6003000图5M型试验方式28.6.3试品应取同族系列中最大和最小额定电流的熔断件进行试验,其K值可以相同,也可以不同,中间熔断件K值按下列原则确定:a.K值相同,中间额定电流的熔断件认为
16、也适用。b.K值不同,中间额定电流的熔断件K值按图6线性插入法确定。c.当制造厂给出中间额定电流的熔断件K值不同于线性插入法得的K值,则不同K值的熔断件均应满足试验要求。K中间额定电流最大额定电流最小额定电流Tf10图6同族系列中间额定电流熔断件K值的确定8.6.4按规定程序完成试验后,试品冷却到周围空气温度时所测得试品的电阻值与规定值相比应无明显变化,如有怀疑,对试品通以KIf10使其动作,此时弧前时间应在规定的弧前时间-电流特性允差范围内。8.7开断试验8.7.1试验在单相回路上进行,试品接线按图7布置,为防止连接母线的移动,在距熔断器接线端子不小于0.5m处用绝缘件固定,固定后母线可弯置
17、。绝缘件固定点图7开断试验的接线布置8.7.2试验回路按图8a、8b。ATTEDBO3O2O1GRPAT1RST2ZEDBGO3O1O2b试验方式3的典型试验回路图8试验回路A 金属短路试验用移去的导体;B被试熔断器;D电源保护断路器;E合闸开关;O1电流测量;O2恢复电压测量;O3参考电压测量;T1、T2变压器可能位置;Z可调电抗;RP调整并联电阻;Rs调整串联电阻图8b中Rp为并联电阻,为得到临界阻尼,其值为约40倍电抗值,当不能产生临界阻尼时则按式(1)求得Rp的值:式中:f0回路自然频率;fN工频;X工频时的回路电抗。8.7.3试验回路频率应在4852Hz范围。8.7.4按7.3条要求
18、的开断能力应在表9规定的试验参数时进行。表9参数试验方式1234工频恢复电压0.87最高电压最高电压预期瞬态恢复电压按6.6条不规定在考虑中功率因数0.070.150.40.6预期电流(交流分量有效值)I1I2I30.87I1起弧瞬时电流不适用0.851.06I2不适用在考虑中关合相位角不在电压过零前电压过零后020任意电压过零后起弧瞬间相位角4065试验1次6590试验2次不适用不适用开断后保持电压的时间5s60s试验次数3328.7.5试验方式2的预期电流I2可用下列一种方法或其它方法确定。8.7.5.1当I1为150倍额定电流或以上时用式(2)求出I2:式中:i1试验方式1中熔化瞬间的瞬
19、时电流。I1试验方式1的预期电流。8.7.5.2取相应于时间-电流特性上0.01s弧前时间相应的预期电流值的34倍为I2。8.7.6按试验方式2进行试验时,如果同试验方式1中某一次或几次的各项要求完全符合,不再重复进行试验方式1中这些试验。8.7.7当I2高于I1时,应按试验方式2的参数进行额定最大开断电流6次替代,合闸角从00开始,尽可能等距30分布。8.7.8当关合相位角在电压过零后尽可能早关合仍不能满足试验方式1的4065起弧要求时,则试验方式1的650900试验应进行3次。8.7.9试验方式3尽可能按表9要求试验(P型不进行I3试验),当弧前时间较长时,允许用双电源试验方法或两种功率因
20、数试验方法(见附录A)8.7.10熔断器动作后,按表9要求施加工频恢复电压及持续时间,初始0.5s用示波器记录,随后可用电压表监测,当不能保持电压稳定时,允许初始时间以后的电压降低到规定值的85%。当熔断器使用于恢复电压小于持续时间1s的场所,允许恢复电压持续时间为1s,但必须在试验报告和产品技术文件中明确。8.7.11预期瞬态恢复电压应符合6.6条表4规定。注:试验方式1的6590试验可在任何方便的TRV回路中进行,若在起弧后2t3未达到电弧电压峰值,则试验有效,试验方式1可同一回路上完成,否则应按6.6条表4规定进行。8.7.12熔断件符合下列条件时成为同族系列:a额定电压、额定开断电流及
21、额定频率应相同;b所有材料相同(包括填充料及其颗粒度);c除熔体的截面积及数量外,其余尺寸应相同;d同一熔断件中所有的主熔体相同;e熔体沿长度方向的截面积变化规律相同;f随着额定电流增加,熔体截面尺寸和数量的变化规律必须是单调增加,用减少熔体数来抵消截面积增加或相反做法都是不允许的;g随着额定电压增大,熔体数增加时,熔体之间距离,熔体与管之间距离必须是单调减少;h用作熔断器的指示器或撞击器特殊熔体,除e、f以外,对所有熔断件这些熔体应相同。8.7.13同族系列熔断件按表10要求通过了表9规定的开断性能试验,则认为同族系列内任何额定电流熔断件均通过试验。当A或C熔断件之一未通过试验时,允许将它剔
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