GBT 15166.4-2008 高壓交流熔斷器 第4部分：并聯(lián)電容器外保護用熔斷器

代替GB15166.5-1994,部分代替GB/T15166.4-1994高壓交流熔斷器第4部分：并聯(lián)電容器外保護用熔斷器Part4:Fusesforexternalprotectionofshuntpowercapacitors2008-09-24發(fā)布中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布I—交流高壓熔斷器—高壓交流熔斷器高壓交流熔斷器第5部分：用于電動機回路的高壓熔斷器的熔斷件選用導則；-·-高壓交流熔斷器第7部分：電壓互感器保護用熔斷器的選用導則。本部分是GB/T15166的第4部分。本部分修改采用IEC60549:1976《并聯(lián)電力電容器外保護用高壓熔斷器》。本部分與IEC605491976的主要差異是：--適用范圍：根據(jù)我國電網(wǎng)的實際情況，去掉了【EC60549:1976中額定頻率60Hz的有關(guān)內(nèi)容，根據(jù)我國行業(yè)的分工情況，適用的系統(tǒng)標稱電壓由IEC60282-1及IEC60282-2的1000V改壓給出；一給出了時間-電流特性的要求；—增加了“出廠試驗”一章的內(nèi)容；——增加了第9章選用導則；—增加了第11章安全性。本部分代替GB15166.5-1994《交流高壓熔斷器并聯(lián)電容器外保護用熔斷器》和部分代替本部分與GB15166.5·-1994和GB/T15166.4—1994的主要差別有：一標準體系的差別：本部分中包含了原GB/T15166.4-1994《交流高壓熔斷器通用試驗方-一增加了第8章驗收試驗；一·增加了第9章選用導則；——增加了第11章安全性。本部分由全國高壓開關(guān)設(shè)備標準化技術(shù)委員會(SAC/TC65)歸口并負責解釋。Ⅱ本部分參加起草單位：西安熔斷器制造公司、浙江日升電器制造有限公司、西安振力熔斷器有限責任公司、西安翰德電力電器制造有限公司、河南省電力公司、機械工業(yè)高壓電器產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心(沈顧問單位：西安交通大學電器工程學院王季梅。本部分所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：1高壓交流熔斷器第4部分：并聯(lián)電容器外保護用熔斷器本部分適用于標稱電壓3kV及以上、頻率為50Hz的交流電力系統(tǒng)中的保護單臺或組(套)并聯(lián)電容器的高壓熔斷器。1.2規(guī)范性引用文件協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標準的共用技術(shù)要求(eqvIEC60694:1996)GB/T11024.1—2001標稱電壓1kV以上交流電力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器第1部分：總則-性能、試驗和定額-安全要求-安裝和運行導則(cqvIEC60871-1:1997)GB/T11024.3-2001標稱電壓1kV以上交流電力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器第3部分：并聯(lián)電容器2正常使用條件周圍空氣溫度按GB/T11024.1—2001的規(guī)定，其余使用條件按GB/T15166.22008或3術(shù)語和分類GB/T15166.1中確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本部分。電容器元件(或元件)capacitorelement(orelement)由電介質(zhì)隔開的電極構(gòu)成的電容器的一個不可分的部件。電容器單元(或單元)capacitorunit(orunit)由一個或幾個電容器元件裝于單個容器中并有接線端子引出的組裝體。電容器組(或組)capacitorbank(orbank)電氣上連接在一起的一組電容器單元。2一個或多個電容器組及其附件。用來保護組成電容器組一部分的電容器單元的熔斷器。用來接到系統(tǒng)給定點的電容器的總保護的熔斷器。動作后能夠?qū)⑷蹟嗉謴偷皆瓉頎顟B(tài)的一組更換部件。額定容性開斷電流ratedcapacitivebreakingcurrent熔斷器分類見表1。按型式噴射、限流等按保護對象單臺電容器、電容器組(套)按安裝場所戶外、戶內(nèi)4.1額定電壓4.3.1熔斷器的額定電流(A),從下列數(shù)值中選?。?.3.2熔斷件的額定電流由用戶和制造廠協(xié)商確定。對于保護單臺并聯(lián)電容器用熔斷器，推薦按4.3.3熔斷器的額定容性、感性開斷電流應(yīng)從表2中選取。耐受放電電流由制造廠規(guī)定。3額定容性開斷電流(有效值)對限流熔斷器，優(yōu)先值為熔斷件同族系列中的最大電流額定值的20倍或?qū)娚淙蹟嗥鳎瑑?yōu)先值為可更換熔斷件制造廠所推薦的最大再裝單元的額定電流的20倍或50倍，其他值由制造廠與用見表4的說明。5.1概述熔斷器是與電容器單元串接的、用來隔離其故障的單元。因而，熔斷器的電流和電壓范圍取決于熔斷器所接的電容器和電容器組特性以及供電回路的參數(shù)。外部熔斷器動作通常由下列兩個因數(shù)決定：a)部分或全部電容器故障引起的工頻故障電流。b)來自與故障并聯(lián)的任何單元的放電能量。本部分給出了分別檢驗這些因數(shù)的方法。這些要求，對于無重擊穿的開關(guān)設(shè)備開合的電容器都是有效的。如果存在重擊穿的開關(guān)設(shè)備，應(yīng)與制造廠協(xié)商。5.2熔斷器或熔斷件電阻值熔斷器或熔斷件的電阻值及其允差應(yīng)符合制造廠的規(guī)定。5.3.1熔斷器應(yīng)有穩(wěn)定的弧前時間-電流特性特性曲線及其允差范圍：限流熔斷器應(yīng)符合GB/T15166.2-2008的規(guī)定；噴射熔斷器應(yīng)符合5.3.2弧前時間-電流特性的極限5.3.2.1對于具有過載保護特性的保護單臺并聯(lián)電容器用熔斷器其弧前時間-電流特性偏差不應(yīng)超出允差，相應(yīng)點亦不得超出表3規(guī)定的極限；并推薦其約定不熔化電流為1.1倍的熔斷件額定電流，在此電流下熔斷件應(yīng)保證4h不熔斷。表3具有過載保護特性的保護單臺并聯(lián)電容器用熔斷器弧前時間-電流特性的極限熔斷件額定電流倍數(shù)熔化時間/s不大于75不大于7.55.3.2.2對于無過載保護特性的保護單臺并聯(lián)電容器用熔斷器弧前時間-電流特性的極限不規(guī)定。5.4溫度與溫升2008的規(guī)定，當周圍空氣溫度按GB/T11024.1—2001的規(guī)定時，其最高允許溫度不變，允許溫升按相應(yīng)周圍空氣溫度計算。5.5開斷性能熔斷器應(yīng)在額定參數(shù)下，按規(guī)定程序及要求開斷容性、感性電流對于在不同場合使用的熔斷器應(yīng)分別具有表4要求的開斷性能。5.6耐受放電性能熔斷器按規(guī)定程序及要求應(yīng)能承受第一個半波幅值不低于熔斷件額定電流70倍的涌流沖擊。4表4開斷性能組(套)保護熔斷器單臺保護熔斷器感性開斷試驗熔斷器用于可能流過感性電流處°√√熔斷器用于不大可能流過感性電流處 容性開斷試驗c√放電開斷試驗√√——電容器組(套)熔斷器；--—在沒有串聯(lián)單元的三角形連接組中的單臺熔斷器；——在沒有串聯(lián)單元的中性點不接地的星形連接組中的單臺熔斷——中性點不接地的星形連接組中的單臺熔斷器；e中性點不接地的星形連接組(套)保護用熔斷器須進行容性開斷試熔斷器的所有外露金屬件應(yīng)有可靠的防腐蝕措施，其表面應(yīng)光潔。5.8指示裝置5.9尺寸要求5.10熔斷件的選取噴射熔斷器的熔斷件應(yīng)按GB/T15166.3—2008的規(guī)定選取。由制造廠提供或配用指定的熔5.11銘牌a)制造廠的名稱或商標；c)制造日期或批號。6型式試驗進行型式試驗是為了檢驗某一類型或特殊設(shè)計的熔斷器，在正常性能條件下或在特殊規(guī)定條件下，是否符合規(guī)定的特性和功能。型式試驗是在樣品上進行以檢驗同一類型所有熔斷器的規(guī)定特性。僅當設(shè)計的改變可能影響性能時，才應(yīng)重復這些試驗。為了便于進行試驗，在制造廠事先同意的情況下，為試驗規(guī)定的各值(特別是允差)可能改變得使試驗條件較為嚴酷。當未規(guī)定允差時，型式試驗應(yīng)在不比規(guī)定值輕松的數(shù)值下進行，上限值須經(jīng)制造廠經(jīng)常生產(chǎn)的產(chǎn)品，每8年應(yīng)進行一次溫升試驗、小容性電流開斷試驗和具有最大額定電流及最小額定電流值的熔斷件的弧前時間-電流特性試驗。56.2型式試驗項目在完成一種設(shè)計或作了影響性能的改動之后，其型式試驗項目如下：-—-絕緣試驗；——耐受放電試驗。6.3所有型式試驗的共用試驗要求所有型式試驗的結(jié)果應(yīng)記錄在型式試驗報告中，包含必須的數(shù)據(jù)以檢驗是否符合本部分。6.3.1受試裝置的狀態(tài)熔斷件須在熔斷件制造廣所規(guī)定的熔斷器底座上試驗。在一系列可更換熔斷件內(nèi)作一種試驗方式的試驗時，只更換熔斷件、再裝單元及正?？筛鼡Q的部6.3.2熔斷器的安裝受試熔斷器應(yīng)安裝在盡可能接近正常使用條件或制造廠說明書規(guī)定的條件下，并且處于設(shè)計的正常使用位置和裝有接地金屬件。6.4絕緣試驗限流熔斷器按GB/T15166.2-20086.4的規(guī)定進行。6.5溫升試驗中6.4的規(guī)定進行；噴射熔斷器按GB/T15166.3…2008中限流熔斷器按GB/T15166.2—2008中6.5的規(guī)定進行；噴射熔斷器按GB/T15166.3—2008中6.5的規(guī)定進行。6.6開斷試驗6.6.1感性電流開斷試驗的試驗方式1和試驗方式2進行；噴射熔斷器按GB/T15166.3—2008中6.6.1.1的試驗方式1～試驗方式3進行。6.6.2容性電流開斷試驗容性電流開斷試驗包括小容性電流開斷試驗和額定容性電流開斷試驗。試驗應(yīng)在單只熔斷器上進行單相試驗；對同族系列的熔斷件選用最大額定電流值的熔斷件進行。動作后自動產(chǎn)生絕緣距離的噴射熔斷器或限流熔斷器的安裝方式應(yīng)符合設(shè)計要求。被試熔斷器的兩側(cè)應(yīng)各置一只通電的與試品相同的熔斷器以確定噴出的氣體是否會引起閃絡(luò)，(該閃絡(luò)可能造成鄰近的熔斷器動作),其他限流熔斷器可按任何方便的方式安裝。試驗參數(shù)見表5,小容性電流開斷試驗回路見圖1,額定容性電流開斷試驗回路見圖2。電源回路的阻抗應(yīng)能使開合容性電流所引起的電壓變化不超過10%,功率因數(shù)應(yīng)不超過0.15(滯后),對地電容應(yīng)盡可能低。金屬短路試驗時被試熔斷器用阻抗可以忽略的連接導體來代替調(diào)整預期電流，電壓E,、E;達到規(guī)開斷電流的波形應(yīng)盡可能接近正弦波形，電流的有效值與基波分量的有效值之比不超過1.2,即認6開斷電流過零每半周波應(yīng)不超過一次。試驗項目小容性電流開斷額定容性電流開斷工頻恢復電壓功率因數(shù)(超前)預期電流額定容性開斷電流電壓過零后的起弧相角任意0°~20°試驗次數(shù)對噴射熔斷器應(yīng)在同一載熔件上進行規(guī)定開6.6.2.3試驗合格的條件開斷過程中不發(fā)生對地或?qū)ο噜忞娙萜鞯拈W絡(luò)，也不導致相鄰熔斷器的動作，限流熔斷器動作時噴出的火焰或粉塵的程度應(yīng)符合GB/T15166.2—2008的要求。熔斷器動作后，應(yīng)能承受工頻恢復電壓加上電容器上的剩余電荷所造成的直流電壓分量，工頻恢復電壓保持時間：對動作后自動產(chǎn)生隔離間隙的熔斷器為1s,對其他限流熔斷器為60s。6.6.3放電開斷試驗熔斷器同族系列中，對限流熔斷器用最大額定電流值熔斷件進行；對噴射熔斷器須在具有最大燃弧距離的熔斷件上進行，如有若干相同燃弧距離的熔斷件，則須在具有最小額定電流值的熔斷件進行。試驗所用的電容器應(yīng)用直流充電到下述電壓值：-—限流熔斷器為1.82√2U.;--噴射熔斷器為1.10√2U,。電容器的電容應(yīng)能使儲存的能量在上述電壓下具有規(guī)定的值。限流熔斷器其開斷放電能量為40kJ,噴射熔斷器其開斷放電能量為15kJ(更詳細的內(nèi)容見GB/T11024.3—2001的5.3.1)。電容器通過被試熔斷器放電，回路的振蕩頻率應(yīng)與6.8.2a)項試驗的規(guī)定相同。放電電流的相鄰峰值之比為0.8～0.85。金屬短路試驗應(yīng)以阻抗可以忽略的連接導體代替被試熔斷器。試驗接線圖見圖3。應(yīng)按制造廠的規(guī)定進行安裝，不應(yīng)發(fā)生對地或?qū)ο噜忞娙萜鲉卧W絡(luò)。限流熔斷件不應(yīng)噴出火焰或粉末，只要不引起對地擊穿或明顯的泄漏電流，允許從觸發(fā)器或指示裝熔斷器動作后，除了須更換的部件以外，熔斷器的各部件應(yīng)基本與試驗前狀態(tài)相同，但噴射熔斷器7熔斷器動作后，沒有明顯空氣間隙的熔斷器應(yīng)在熔斷器兩端保留電壓10min(這就要求用做試驗限流熔斷器，放電后應(yīng)立即測量電容器上的剩余電壓，以確定在熔應(yīng)記錄在試驗報告中。熔斷器開斷過程中和開斷后，限流熔斷器應(yīng)符合GB/T15166.2—2008規(guī)定；噴射熔斷器應(yīng)符合弧前時間-電流特性試驗按5.3.2及GB/T15166.2—2008或GB/T15166.3—2008的規(guī)定進行。6.8耐受放電試驗同族系列熔斷器應(yīng)選用具有最大額定電流值和最小額定電流值的熔斷件分別進行試驗，同族系列中任一熔斷件的試驗失敗都是整個同族系列熔斷件該項試驗的失敗。試驗后熔斷件仍應(yīng)是導通的。試驗可在任何合適的電壓下進行。放電電流見5.6,放電電流相鄰峰值之比為0.8～0.95。金屬短路試驗應(yīng)以與試驗回路相比阻抗可以忽略的連接導體代替被試熔斷器。調(diào)節(jié)回路以得到規(guī)定的第一個半波電流、振蕩頻率和衰減量。這一點應(yīng)以示波圖來檢驗。a)對同一熔斷件在10min內(nèi)放電5次，放電振蕩頻率為：1)額定電流不大于31.5A的熔斷件為：2)定電流大于31.5A的熔斷件為：b)對同一熔斷件在制造廠規(guī)定的時間間隔中放電100次，放電振蕩頻率為：出廠試驗項目如下：a)外觀及外形尺寸檢查；b)熔斷器或熔斷件電阻測量；c)工頻1min耐壓試驗(僅對有極間或?qū)Φ亟^緣的產(chǎn)品);d)弧前時間-電流特性檢驗。項為抽樣檢驗，熔斷器同族系列中相同額定電流的每批產(chǎn)品中抽取1%,但不少于3臺，具有過載保護特性的產(chǎn)品應(yīng)符合5.3.2.1的要求，其它熔斷器的檢驗內(nèi)容8驗收試驗如果在用戶和制造廠之間達成協(xié)議進行驗收試驗，則這些試驗一般應(yīng)從出廠試驗中選取。89選用導則本條款的目的是提出使用、操作、維護等方面的建議，以便獲得熔斷器的滿意性能?；芈分械娜蹟嗥魇冀K處于良好狀態(tài)，以保護回路和與它相連接的設(shè)備在其額定值限值以內(nèi)免受損壞。熔斷器工作的好壞，不僅取決于其制造的精確性，而且還取決于其安裝后使用的正確性和受到的維護。如果使用和維護不當，可能會使昂貴的設(shè)備遭到嚴重的損壞。高壓熔斷件至少應(yīng)受到與設(shè)備的其他精密制造的元件(例如繼電器)同等程度的重視。熔斷件在使用前應(yīng)儲存在其有保護的包裝箱中。跌落過或受過嚴重機械撞擊的熔斷件，在使用前應(yīng)當檢查。檢查應(yīng)包括熔斷器外殼和金屬部件損傷的檢查以及電阻檢驗。標稱電阻值通?？蓮娜蹟嗥髦圃鞆S得到。如果在正常安裝和使用條件期間熔斷件承受來自一個或幾個方向嚴酷的機械負荷(例如撞擊、振動等等),則應(yīng)驗證熔斷件能耐受這些負荷而不損傷或劣化。驗證熔斷件機械耐受能力的實際試驗可以按用戶和熔斷器制造廠的協(xié)議進行。并聯(lián)電容器組并聯(lián)的臺數(shù)應(yīng)根據(jù)熔斷器的放電電流開斷參數(shù)來確定。在有串聯(lián)單元的電容器組中，單臺并聯(lián)電容器保護用熔斷器的額定電壓、絕緣水平和開斷參數(shù)應(yīng)與運行條件相適應(yīng)。當操作或維護靠近帶電設(shè)備或?qū)w的熔斷器時，要特別強調(diào)應(yīng)始終遵守規(guī)定的安全規(guī)程。9.3使用9.3.1安裝熔斷器應(yīng)按照制造廠的說明書安裝。對多極布置的熔斷器，當極間距離不是通過結(jié)構(gòu)件固定時，各極應(yīng)安裝得使極間距離不小于制造廠規(guī)定的數(shù)值。9.3.2熔斷件額定電流的選擇熔斷件的額定電流通常高于正常使用電流。推薦的選配原則是：熔斷器所選擇熔斷件的額定電流一般為被保護的電容器額定電流的1.43倍。9.3.3熔斷器底座的選擇在制造廠規(guī)定的額定電流下熔斷器底座的功率承受能力，應(yīng)不低于設(shè)計裝在該熔斷器底座上任何一個熔斷件的最大功率耗散。9.3.4熔斷器最小開斷電流的選擇由于考慮到當一個或多個電容器元件擊穿時電流增加不大，可能需要很低的最小開斷電流值。而在熔斷件僅用作線路保護的情況下(這里獨立單元各自用其他措施保護),則可以采用最小開斷電流值適當較高的熔斷件。由于單元故障引起的流過故障單元的電流以及由于與故障單元并聯(lián)的單元內(nèi)的儲能放電引起的電流，與電容器組的排列和電源內(nèi)部連接有關(guān)，可能不足以使熔斷器動作，要一直到故障單元中多個串聯(lián)元件損壞后才能動作，為保證熔斷器能夠動作并且徹底隔離出故障單元，熔斷器的額定值應(yīng)按其在只流過故障單元的工頻過電流時就能動作來確定。對噴射熔斷器，與故障電容器相并聯(lián)的電容器的總儲存能量應(yīng)小于熔斷器承擔而不爆炸的能量，并且應(yīng)小于故障電容器爆炸所需的能量；對限流熔斷器，熔斷器可能通過的能量應(yīng)小于故障電容器爆炸所需的能量。適用時，更詳細的內(nèi)容按GB/T15166.22008及GB/T15166.3-2008的規(guī)定。9.3.5熔斷件額定電壓的選擇選擇熔斷件的額定電壓應(yīng)考慮到下列情況：9—-如果用在三相中性點直接接地的系統(tǒng)中或中性點通過阻抗或電阻接地的系統(tǒng)中，則熔斷件的電壓額定值至少應(yīng)等于最高線電壓；-—-如果用在單相系統(tǒng)中，則熔斷件的電壓額定值至少應(yīng)等于最高單相回路電壓的115%;如果用在三相中性點絕緣或諧振接地系統(tǒng)中，則應(yīng)考慮到可能產(chǎn)生的異相接地故障(即一個故障在電源側(cè)和另一個故障在另一相熔斷器的負載側(cè))。如果此系統(tǒng)的最高線電壓高于熔斷件電壓額定值的0.87倍，則有必要選用更高額定電壓等級的熔斷件。正如9.3.2中所述，熔斷器的額定電流雖然重要，卻僅是在給定的使用條件下選擇熔斷