在小的故障電流或過載情況下借助綜合保護裝置由真空接觸器斷開同路來提供保護,即F-C回路的保護由熔斷器的一次保護和綜保裝置的二次保護配合共同完成。熔斷器與真空接觸器(通過綜保裝置的曲線)的保護配合基于熔斷器的最小熔斷時間一電流特性曲線和綜保裝置的時間一電流特性曲線。定制熔斷器在耐受能力上,真空接觸器的額定開斷電流值應大于綜合保護裝置的最小特性與熔斷器的全開斷特性的交點電流值,同時,真空接觸器應能耐受熔斷器的最大限流電流峰值,在熱穩定方面應能耐受開斷能量,這樣,才能保證真空接觸器能夠分擔F-C 回路中的部分保護功能。為了提高保護的可靠性,熔斷器的最小開斷電流應不超過最小交接點電流,且希望熔斷器的最小開斷電流應是盡量小。河北熔斷器最小開斷電流以下的電流應由真空接觸器斷開,在電流低于熔斷器最小開斷電流時,熔斷器無損傷的電弧耐受時間應長于聯用的真空接觸器脫扣時間。在為用電負荷提供保護時,對于電動機類負荷,電動機的堵轉電流應在真空接觸器的開斷電流以內,熔斷器不應開斷。
擴散是弧柱內自由電子、正離子逸出弧柱以外,到周圍冷介質中去的過程。擴散是由于帶電質點的不規則熱運動,以及空間電荷的分布不均勻,使電弧中的高溫離子由密集的空間向密度小,溫度低的方向擴散。定制熔斷器電弧和周圍介質的溫度差以及離子濃度差越大擴散作用也越強。擴散出來的離子,因冷卻而相互結合,成為中性質點顯然,如果游離過程大于去游離過程,電弧將繼續燃燒,并越燒越旺,如果去游離過程大于游離過程,電弧便越來越小,最后電弧將熄滅。由此分析,熄滅電弧的基本方法是設法冷卻電弧,設法加強復合和擴散形成的去游離過程。高壓限流熔斷器熄滅電弧的基本原理,就是當熔體元件熔化而出現電弧后,迫使電弧深入到周圍填料石英砂構成的縫隙中去,根據狹縫滅弧原理,電弧與石英砂緊密接觸,使電弧急劇冷卻,從而迫使電流急劇下降到零。當預期電流非常大,熔體元件熔化、蒸發、出現間隙及電弧時,這一過程在非常短的時間之內就已經完成,熔體元件在來不及向周圍填料石英砂傳熱的情況下,就已經熔斷并形成電弧。
但對于以電纜供電為主的中壓配電網,如大城市城區配電網、大中工礦企業配電網、中小型發電機電壓直配電網、大容量火力發電廠的高壓廠用電系統等,傳統的接地方式還有一些不足之處,主要有以下幾點:1)內過電壓倍數較高,可達3.5~4倍過電壓。間歇性電弧過電壓及諧振過電壓絕緣已經超過了避雷器允許承載能力,要求避開這兩種過電壓的發生和發展,從而需提高電網的整體絕緣水平。定制熔斷器對于具有大量高壓電動機的工礦企業和火力發電廠,配合較難實現。2)單相接地故障下,在升高的穩態電壓下運行時間在2h以上,不僅會導致絕緣早期老化,或在薄弱環節發生閃絡,引起多點故障,釀成斷路器異相開斷,惡化開斷條件。3)電纜為非自恢復絕緣,發生單相接地必是永久性故障,不允許繼續行,必須迅速切斷電源,避免擴大事故。所以主要由電纜線路組成的3~10kV電網,在電容電流超過10A(發電廠廠用電系統為7A)時,河北熔斷器宜采用中性點經電阻接地,單相接地故障立即跳閘的接地方式。由于立即跳閘而影響的供電連續性,則可從提高線路或設備的冗余度來解決,目前城網和大容量發電機組的高壓廠用電系統已經按此設置。
干式變壓器的強迫空氣冷卻運行適用于斷續過負荷運行,或應急事故過負荷運行,由于過負荷時負載損耗和阻抗電壓增幅較大,處于非經濟運行狀態,故不應使其處于長時間連續過負荷運行。運行中的低壓干式電變壓器要承受所加電場和空載損耗、負載損耗等產生的熱量,此外還有環境(如空氣中的溫度)對絕緣的影響。定制熔斷器絕緣材料在電場強度、發熱及其他因素的影響下可導致絕緣老化,并可能逐漸發展成絕緣擊穿,使絕緣完全喪失電氣性能。絕緣擊穿的物理特性在時間上均呈概率分布,可分為初期擊穿、突發性(偶發性)擊穿及老化擊穿3個階段。初期擊穿可能是制造上的差錯,絕緣中存在弱點所致;突發性擊穿是產品本來的性質確定的;老化擊穿是隨著運行時間的增長,絕緣老化的結果。在實際中,河北熔斷器干式變壓器絕緣老化擊穿是絕緣中存在弱點、運行時間增長等綜合作用的結果。干式變壓器絕緣長期在電場作用下,將逐漸產生某些物理、化學變化,從而使介質性能發生劣化,并隨運行時間增長而最終導致絕緣擊穿,此過程稱為電老化。
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