户外交流高压跌落式熔断器及熔丝技术条件.doc

中华人民共和国能源部部标准 SD 31989 户外交流高压跌落式熔断器及熔丝 技术条件 户外交流高压跌落式熔断器(以下简称熔断器)的熄弧采用单端或逐级排气式, 以改善额定短路开断电流和下限短路开断电流的开断能力。熔丝在熔管内承受 2030N拉力,且此力不合闸操作力大小的影响。 第一篇 熔断器 1适用范围 本标准适用于额定电压为1063kV、频率为50Hz的熔断器。 2使用条件 2.1环境温度： +40-45； +40-35。 日温差：日温差变化范围分级25；32。 2.2海拔高度： 当海拔高度超过1000m时，按表1的修正系数进行修正。 表1 海拔高度在10001500m之间及15003000m之间的修正系数，按表1数 值用线性插值法求得。 2.3风压不大于700N/m2。 2.4爬电比距：熔断器外绝缘的爬电距离与最高电压之比，单位为mm/kV。 对中性点非有效接地系统： 级污秽地区的对地爬电比距不得小于20mm/kV； 级污秽地区的对地爬电比距不得小于25mm/kV； 级污秽地区的对地爬电比距不得小于31mm/kV。 3名词术语 3.1额定电压 熔断器铭牌上标明的正常工作线电压有效值。 3.2最高电压 制造厂所保证的熔断器可以长期运行的最高线电压有效值。 3.3额定电流 熔断器铭牌上所标明的可以长期运行的电流有效值。 3.4额定短路开断电流 按本技术条件规定进行试验时，熔断器保证能开断的最大短路电流的周期分 量有效值。 3.5瞬态恢复电压 熔断器电弧熄灭后，在其上、下触头两端出现的具有显著瞬态特性的电压。 该电压由工频分量和瞬态分量(非周期性的、单频振荡的或多频振荡的)叠加而成。 3.6工频恢复电压 熔断器的电弧熄灭，瞬态恢复电压消失后，作用在熔断器上、下触头间的工 频电压有效值。 3.7弧前时间 从熔断器开始流过足以使熔丝熔断的电流至电弧出现瞬间的时间间隔。 3.8燃弧时间 从电弧出现瞬间至电弧最终熄灭瞬间的时间间隔。 3.9开断时间 弧前时间与燃弧时间之和。 3.10预期开断电流 熔断器开断动作时，电弧起始瞬间测定的电流的对称分量有效值。 3.11焦耳积分(I2t) 在给定时间间隔内电流平方的积分，。 注：当考虑由熔断器保护的回路时，熔断器燃弧时间的焦耳积分称为能量，即 1的回路电阻所释放的热能。 通常表明熔体的焦耳积分值有：弧前时间内和燃弧时间内的焦耳积分。 3.12等效时间 焦耳积分与预期电流平方的比值。 3.13安-秒特性 按规定的条件，熔断器的预期开断电流与弧前时间或开断时间的对应关系。 3.14额定合、分负荷电流 按本技术条件进行试验时，熔断器合、分负荷电流的能力。 4基本分类和额定值 4.1基本分类 熔断器按其性能可分为有合、分负荷装置和没有合、分负荷装置两种。 4.2额定值 4.2.1额定电压和最高电压 熔断器的额定电压和最高电压见表2。 表2 4.2.2额定绝缘水平 额定雷电冲击和1min工频耐受电压见表3。 表3 4.2.3额定电流 50、100、200A。 4.2.4额定频率 50Hz。 4.2.5额定短路开断电流 1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16kA。 4.2.6额定合、分负荷电流 有合、分负荷装置的熔断器(简称负荷熔断器)，应能合、分功率因数为0.7 0.8的额定电流及以下的负荷电流，并能合、分变压器励磁电流和电容电流。其值 于制造厂技术条件中规定。 5设计和结构要求 5.1熔断器由金属框架、绝缘瓷瓶、上触头、下触头、熔管、释压帽、熔丝等组 成。 5.2熔管(简称复合管)应符合相应专业标准的规定。 5.3熔断器上、下触头应有可靠的电气连接。 5.4熔断器熔管的上端要有能用绝缘操作杆进行“合、分”操作的结构，下端要 有便于用绝缘操作杆装上或取下熔管的结构。 5.5熔断器给予熔丝的拉力为2030N，此力应不受熔断器合闸操作力大小的影 响。 5.6熔断器的接线端子应能夹紧表4规定的截面积导线；接线端子为板状结构 时，应符合JB104667变压器、高压电器和套管接线端子的规定。 表4 座上应有防锈蚀并不小于M12的接地螺钉，接地处应标以“接地”或其他接 地符号。 5.8熔断器的绝缘瓷件应符合GB77277高压电瓷瓷件技术条件。 5.9熔断器在低于额定电压的电网中运行时，其额定短路开断电流由制造厂在技 术文件中规定。 5.10熔断器应配以本厂制造或本厂推荐的熔丝进行各项试验，并配套出厂。 5.11熔断器的结构必须保证安装后，熔管与铅垂线的夹角为1530。 6型式试验和出厂试验 型式试验是验证某种产品在设计结构上是否符合运行条件；熔断器在电力系 统运行中所能遇到的工作条件都应得到试验验证，并以此证明能定型生产。 6.1型式试验项目 a.绝缘试验； b.开断试验； c.温升试验； d.安-秒特性试验； e.合、分负荷电流试验(仅对负荷熔断器)； f.主回路电阻测量； g.机械稳定性试验； h.环境试验； i.合、分空载线路及电容电流试验1)； j.合、分空载变压器试验1)。 注：1)10kV熔断器要能合、分励磁电流不超过2A的空载变压器和电容电流 不超过5A的空载线路。对35、63kV熔断器，本项目为参考性试验，如用户需 要提供这些数据，具体试验参数和方法由制造厂与用户协商。 6.2出厂试验项目 a.外观和尺寸检查； b.工频耐受电压试验； c.主回路电阻测量。 6.3在下列情况下进行型式试验 a.新产品； b.转厂的产品； c.产品在设计、工艺或所用材料(包括所用熔丝)作重要改变时； d.正常生产的产品每隔35年进行一次型式试验。 6.4试验方法及要求 6.4.1通用试验条款 6.4.1.1试品状态 试品应该是新的、干净的，且动作正常的。 6.4.1.2安装 被试熔断器应按制造厂规定的方法安装在钢构架上，且有可靠接地。 6.4.2绝缘试验 熔断器的绝缘试验方法，按GB31183高压输变电设备的绝缘配合的 有关规定进行。 标准雷电冲击和1min工频耐受电压值见表3。 6.4.3开断试验 6.4.3.1开断试验方法： 开断试验方法应符合6.4.1款和下列规定。 6.4.3.2开断试验按表5进行，试验包括5组： 第1组：验证熔断器在额定短路开断电流下的开断容量。 第2、3组：验证在(0.70.8)I和(0.20.3)I范围内的开断容量。 第4、5组：验证熔断器开断小故障电流的能力。 注：I为熔断器额定短路开断电流。 6.4.3.3试验回路特性： 用频率为502Hz的单相试验回路，工频恢复电压、瞬态恢复电压的固有频 率、振幅系数、功率因数及电压过零后合闸相角见表5。 6.4.3.4工频恢复电压持续时间不小于0.5s。 6.4.3.5试验中熔断器的熔管应正常跌落，否则认为试品不合格。 6.4.3.6试品按表5规定进行试验，每组试验中除更换熔丝外，不得更换任何零部 件，完成每组试验后方允许更换熔管。 表5 注：1)如果试验动作时间明显高于2s，试验时采用较高电流进行，以便获得2s 的动作时间。 2)当低于第5组试验的电流，则第5组试验不需要进行。 3)当试验条件不具备时，允许工频恢复电压不小于熔断器最高电压的90%。 I为熔断器额定短路开断电流；I n为熔断器额定电流。 6.4.4安-秒特性试验 熔断器配用厂家推荐的熔丝，试验方法按第二篇规定。 6.4.5负荷熔断器合、分负荷电流试验 合、分负荷电流试验，除满足6.4.1款规定，尚需满足下列要求。 6.4.5.1工频恢复电压：试验回路的工频恢复电压不得小于熔断器最高电压的95%。 注：当试验条件不具备时，允许工频恢复电压不得小于熔断器最高电压的90%。 6.4.5.2试验电流的功率因数为0.70.8。 6.4.5.3合、分负荷电流试验程序见表6。 表6 6.4.5.4合、分负荷电流试验的燃弧时间不得大于200ms。 6.4.5.5合、分负荷电流试验后，允许触头有轻微烧伤，但不允许妨碍正常跌落。 6.4.6机械稳定性试验 6.4.6.1作机械稳定性试验的熔断器应装配完整，所配熔丝可用导线代替。 6.4.6.2试品安装在符合设计要求的试验架上，试品离地高度不小于2.5m，用操 作杆进行“合、分”操作次数见表7；在整个试验过程中，熔断器各部件不能变 形，动作应灵活。 表7 6.4.6.3机械稳定性试验后，主回路电阻不应大于试验前的1.2倍，各部位温升不 得超过表8规定。 6.4.7主回路电阻测量 采用电压降法测量，熔断器通过50A直流电流或等于额定电流值的直流电 流。 6.4.8温升试验 试验方法按GB763交流高压电器在长期工作时的发热中的规定：所配熔 丝的额定电流应与熔断器额定电流相同，试验应在机械稳定性试验前、后各进行 一次；熔断器各部位最大允许发热温度及温升不得大于表8规定。 表8 注：1)不应引起周围其他零部件的损坏。 6.4.9环境试验 耐寒、耐热、耐高湿度等试验导则另定。 7标志、包装、运输、贮存 7.1标志 每台熔断器底座和熔管上应有铭牌。 7.1.1熔断器底座铭牌应标明： a.制造厂铭牌及厂标； b.产品型号、名称； c.额定电压(kV)； d.额定电流(A)； e.额定短路开断电流(kA)； f.额定合、分负荷电流(A)(仅对负荷熔断器)； g.制造日期及出厂编号。 7.1.2熔管铭牌应标志： a.制造厂名称及厂标； b.型号：按JB155775高压开关产品型号编制办法中产品全型号组成 形式的规定； c.制造日期及出厂编号。 7.2包装、运输 7.2.1产品的包装应符合产品包装技术文件的要求，包装箱应能保证产品在装卸、 运输过程中不损坏、不丢失、不变形；多相共箱包装时，对瓷件、熔管必须牢固 固定，避免碰撞损坏。 7.2.2包装箱内应有产品合格证、装箱单和安装使用说明书。 7.2.3制造厂应按用户要求提供熔管、触头、熔丝等备品，随同产品发运。 7.3贮存 产品贮存时应防止雨水浸入，应放在干燥、空气流通的场所，其周围不得有 腐蚀物质。 第二篇 熔 丝 8适用范围 本技术条件适用于额定电压1063kV、额定频率50Hz熔断器用熔丝。 9额定参数 9.1所配熔断器额定电压见表2。 9.2额定电流： 推荐值：1、2、3、6、10、15、25、40、65、100、125、140、 200A。 非推荐值：8、20、30、50、80A。 10结构与技术要求 10.1熔丝由引线、熔体、压接套和钮扣组成。 10.2熔丝型式： K型：为快速熔丝，其安-秒特性熔化速率的变化范围见表9。 T型：为慢速熔丝，其安-秒特性熔化速率变化范围见表10。 10.3熔丝必须具有稳定的安-秒特性曲线。其安-秒特性应在以下三个时间点上满 足熔丝的最大和最小熔化电流值(见表9、表10 )。 表9 注:1)300s适用于额定电流100A及以下的熔丝；600s适用于额定电流125、 140A和200A的熔丝。 2)没有表明最小值要求，是因额定电流为1、2、3A的熔丝都应与额定电流 6A的熔丝配合；在1、2、3A之间则不需要配合。 3)熔化速率为0.1s熔化电流与300s熔化电流之比值。 表10 注：同表9。 a.额定电流100A及以下熔丝为300s，125、140、200A为600s。 b.10s。 c.0.1s。 10.4熔丝的静拉力不得小于50N；当熔体采用低熔点合金制成时，结构上要有拉 筋或作用相同的其他措施，以防止熔体在额定电流下热伸长，致使熔断器不能正 常运行。 10.5熔体与引线压接处最大外径应不大于表11规定。 表11 10.6熔丝长度应满足熔断器安装熔丝的要求。 10.7熔丝钮扣的直径见表12。 表12 10.8熔丝引线要进行防氧化处理，处理后要柔软，表面光泽，且与处理前的导电 性能相同。 10.9熔丝引线的端部要蘸锡，以防止引线松股。 10.10为改善熔断器开断小电流性能和保护熔体，额定电流16A熔丝必须在熔 体上套装辅助熄弧管或采取作用相同的其他办法。 10.11熔体的温升待定。 11型式试验和出厂试验 11.1型式试验 熔丝的结构与技术性能经型式试验合格，并通过鉴定，才能投入批量生产。 11.1.1型式试验项目 a.静拉力试验； b.温升试验； c.安-秒特性试验。 11.1.2在下列情况下应进行型式试验 a.新产品或转厂产品； b.产品的设计、工艺、材料有重大改变时； c.定型产品每隔35年进行一次。 11.2出厂试验项目及要求 11.2.1外观及尺寸检查 按图纸和技术文件要求，每根必查。 11.2.2静拉力试验 每批抽试2，但不得少于15根熔丝。 11.2.3安-秒特性试验 每批产品抽试2In、4 In 、6 In 、10 In 四点，每点不得少于5根，达到 12.1.5条要求为合格产品；否则，加倍抽试，如再不合格，则认为该批产品不合 格。 注： 为熔丝额定电流。 12试验方法及要求 12.1安-秒特性试验 12.1.1试验应在制造厂推荐的熔断器上进行，试验时，环境温度1035，熔 断器和熔丝温度应与环境温度相同。 12.1.2将试品安装在单相熔断器上进行试验，安装方式按制造厂的规定。 12.1.3熔丝安-秒特性试验分熔化电流-时间特性和开断电流-开断时间特性。 熔丝熔化电流-时间特性试验，可在低电压下进行，其电流衰减不得超过 10%，电流取初始值和熔化瞬间值的算术平均值。 熔丝开断电流-开断时间特性试验，按6.4.3款可从熔断器型式试验的开断试 验测得。 12.1.4熔丝安-秒特性试验，每条特性曲线的试验点不应少于6点，每点试5根熔 丝，电流和时间值取算术平均值。 12.1.5由试验得到的熔化电流和时间偏差，不得大于制造厂给定的安-秒特性曲线 上对应点的10%，额定电流为5A及以下的熔丝为20%。 12.1.6熔丝安-秒特性曲线横坐标为电流(A)，纵坐标为时间(s)，两坐标须使用以 10为底的对数刻度，两对数刻度的基准比为11。 12.1.7时间测量范围： 100A及以下的熔丝：从0.01300s范围内的熔化电流。 125200A的熔丝：从0.01600s范围内的熔化电流。 12.1.8电流测量： 持续时间为5s或以上的电流用电流表或电流互感器同电流表配合测量。 持续时间小于5s的电流必须用示波器或其他合适的仪器测量。 12.1.9时间测量： 10s及以上用秒表或电秒表； 110s用电秒表或其他合适仪器； 小于1s用示波器或其他合适的