高压熔断器选择

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电动汽车高压熔断器选择应用

电动汽车高压熔断器选择应用

电动汽车高压熔断器选择应用2018-01-18熔断器的工作原理看起来比较简单,在电路中出现瞬时大电流时,熔丝自身发热,把自己熔断就算完成使命。

但在一个确定的电路中,选择什么样的熔丝,才能够恰到好处的实现,遇到故障电流,在短时间内熔断;同时又能确保,在长期的正常工作电流作用下,不会出现熔断,甚至不会因为伤痕的累积而出现电阻增大情形,影响到回路的效率。

这才是好的熔断器追求的目标。

电动汽车上使用的熔断器,既需要普通配电系统中直流高压熔断器的熔断保护性能,同时,还需要承受道路车辆的冲击和振动,这是对电动汽车高压系统内使用的熔断器的一类独特要求。

1 熔断器类型和特点按照供配电系统中习惯性的叫法,250V以下称为低压。

我们现在所说的高压直流熔断器,实际上是针对电动汽车的电气系统中的习惯叫法。

控制电路以外的,都被我们叫做高压系统。

电动汽车上的高压直流,目前主流都在1000V以下。

直流熔断器的类型,按照结构划分可以分成插入式、螺旋式、无填料封闭管式、有填料封闭管式和快速熔断器几种。

插入式,指熔断器的熔体以插接的方式固定在熔断器支座上,一旦出现故障熔断,可以只更换熔体而不必拆卸整个熔断器。

它主要由瓷盖、瓷座、动触头、静触头和熔丝组成。

这是一种比较传统的熔断器。

如下图所示。

螺旋式,指熔断器两侧的接线端靠螺纹旋接的方式连接到一起的一类熔断器,它主要由瓷帽、熔断管、瓷套、上接线端、下接线端及座子组成,基本结构如下图所示。

无填料封闭管式,是将一片或者几片熔体并联封闭在一个套管内,熔体上人为设计薄弱环节作为熔断点的一种熔断器。

它主要由熔断管(纤维管)、插座和熔片组成。

使用过程中,此类熔断器接入回路时需要配套支座作为绝缘固定之用。

基本结构如下图所示。

有填料封闭管式熔断器,指在封闭管体内熔体周围,填充经过处理的石英砂,用以加速电弧的熄灭的一类熔断器。

它主要由管体、指示器、石英砂填料和熔体组成。

管体由滑石陶瓷制成。

当熔断器遇到故障电流熔断后,指示器显示其熔断状态。

高压熔断器的主要参数

高压熔断器的主要参数

高压熔断器的主要参数额定电压高压熔断器必须在额定的电压下工作,因此,工作电压要依照其最大额定电压。

考虑到熔断器起弧时的开关电压,熔断器不能无限制的在低于额定电压下使用。

低于额定电压可以考虑,但是这种情况下熄弧时不应该超过该系统的绝缘等级。

分辨能力分辨能力通常也叫做“额定最大分断电流”,这种定义很清楚的显示了能被熔断器切断的最大电流。

该电流必须要比通过熔断器的最大短路电流要大。

最小分断电流最小分断电流通常也叫做“额定最小分断电流”,该值对于后备熔断器必须定义,从该电流开始,熔断器能够切断故障电流。

功率损耗高压熔断器的功率损耗是根据其额定电流而定的。

使用高压熔断器保护时,工作电流一般只是额定电流的二分之一,根据物理学原理,实际的功率损耗小于技术参数表中后备高压熔断器的功率损耗值的四分之一。

电流限制短路电流很高时,高压熔断器能在几毫秒之内切断电流。

这说明电流在未达到正弦曲线的峰值之前就被切断了,这是一个显着的优势,机械开关则需要更长的时间来开启并切断电流。

操作电压由于高压熔断器起到限流作用,短路电流在上升时就应该被限制并且减弱,这就要求一个高于系统电压的操作电压来迫使电流归零。

该操作电压须在允许的范围内,不超过最大额定电压峰值的2.2倍。

高压熔断器的应用用高压熔断器保护变压器对于配电网络中的变压器保护,主要采用后备式熔断器,变压器的额定容量50~200kV A所采用开关组为Yz5:250~1000kV A所采用的开关组为Dy5。

此外,按相应的变压器额定容量,其短路电压分别Uk=4%和Uk=5%两组,而且还包括2000kV A及以下的变压器。

其他额定容量,开关组和短路电压Uk值,则需校验所示值。

·用400VgTR型熔断器保护·用500VgL型熔断器保护·只有隔离开关,没有任何保护装置用高压熔断器保护电动机线路电动机线路的保护,是用后备式高压熔断器,其设计满足电动机保护的特殊需要。

高压熔断器的主要参数

高压熔断器的主要参数

高压熔断器的主要参数额定电压高压熔断器必须在额定的电压下工作,因此,工作电压要依照其最大额定电压。

考虑到熔断器起弧时的开关电压,熔断器不能无限制的在低于额定电压下使用。

低于额定电压可以考虑,但是这种情况下熄弧时不应该超过该系统的绝缘等级。

分辨能力分辨能力通常也叫做“额定最大分断电流”,这种定义很清楚的显示了能被熔断器切断的最大电流。

该电流必须要比通过熔断器的最大短路电流要大。

最小分断电流最小分断电流通常也叫做“额定最小分断电流”,该值对于后备熔断器必须定义,从该电流开始,熔断器能够切断故障电流。

功率损耗高压熔断器的功率损耗是根据其额定电流而定的。

使用高压熔断器保护时,工作电流一般只是额定电流的二分之一,根据物理学原理,实际的功率损耗小于技术参数表中后备高压熔断器的功率损耗值的四分之一。

电流限制短路电流很高时,高压熔断器能在几毫秒之内切断电流。

这说明电流在未达到正弦曲线的峰值之前就被切断了,这是一个显着的优势,机械开关则需要更长的时间来开启并切断电流。

操作电压由于高压熔断器起到限流作用,短路电流在上升时就应该被限制并且减弱,这就要求一个高于系统电压的操作电压来迫使电流归零。

该操作电压须在允许的范围内,不超过最大额定电压峰值的2.2倍。

高压熔断器的应用用高压熔断器保护变压器对于配电网络中的变压器保护,主要采用后备式熔断器,变压器的额定容量50~200kV A所采用开关组为Yz5:250~1000kV A所采用的开关组为Dy5。

此外,按相应的变压器额定容量,其短路电压分别Uk=4%和Uk=5%两组,而且还包括2000kV A及以下的变压器。

其他额定容量,开关组和短路电压Uk值,则需校验所示值。

·用400VgTR型熔断器保护·用500VgL型熔断器保护·只有隔离开关,没有任何保护装置用高压熔断器保护电动机线路电动机线路的保护,是用后备式高压熔断器,其设计满足电动机保护的特殊需要。

高压熔断器的选择

高压熔断器的选择
学习情境1:电气主接线设计
湖南水利水电职业技术学院
Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power
Sd SK 3UavI(Ii(m3) )
•最大开断容量 •短路容量
学习情境1:电气主接线设计
湖南水利水电职业技术学院
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对于填充石英砂、有限流作用的熔断器,则只能用在等于其额定电压的电网中。因为 限流型熔断器在短路电流达到最大值之前就将电流截断,致使熔体熔断时因截流而产 生过电压,可能损害电网中的电气设备 。
学习情境1:电气主接线设计
湖南水利水电职业技术学院
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根据安装地点选用户内式或户外式。
跌落式熔断器, 在一定条件下还 可以分断和关合 空载架空线路、 空载变压器和小 负荷电流

学习情境1:电气主接线设计
保护电力湖线南路水、利电水电职业技术学院 力变压器和电力电 Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power 容器RN1、RN3、 RN5等
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Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power
电力系统自动化技术专业
湖南水利水电职业技术学院
Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power

熔断器额定电压和电流选用原则

熔断器额定电压和电流选用原则

熔断器额定电压和电流选用原则
首先,额定电压是指熔断器能够安全工作的最高电压。

在选择
熔断器时,必须确保其额定电压高于电路中的最高工作电压。

如果
熔断器的额定电压低于电路的工作电压,可能会导致熔断器在工作
时发生过热或击穿,从而失去保护作用,甚至引发火灾或其他安全
事故。

其次,额定电流是指熔断器能够安全工作的最大电流。

在选择
熔断器时,必须确保其额定电流能够有效地保护电路免受过载和短
路的影响。

如果熔断器的额定电流过低,可能会导致其在电路过载
时无法及时断开,从而造成设备损坏或火灾。

而如果额定电流过高,可能会使熔断器在正常工作电流下就断开,导致误断。

除了考虑电压和电流外,还需考虑熔断器的断开特性和热稳定
性等因素。

断开特性是指熔断器在过载或短路时能够多快地断开电路,以减少损坏。

热稳定性是指熔断器在长时间工作时能够稳定地
工作,不因过热而失效。

总之,选择熔断器时必须考虑其额定电压和电流,以及断开特
性和热稳定性等因素,以确保其能够有效地保护电路并确保安全。

只有在全面考虑这些因素的基础上,才能选择到合适的熔断器,确保电路的安全运行。

高压熔断器选型

高压熔断器选型

熔断器的选择方法通常将由中压熔断器(F)与真空接触器(C)组合而成的回路,简称为F+C组合回路。

F+C组合回路常作为中压系统中、小容量电动机和变压器回路的开断设备。

熔断器参数的选择,取决于熔断器本身的型式和被保护设备的种类。

工程设计中,常常为熔断器额定电流和电缆截面的选择而感到困惑。

本文简要讨论了熔断器和电缆截面的选择方法。

1 F+C组合回路应考虑的主要因素设计时应考虑的主要因素有:①熔断器的额定电压应大于或等于电网电压;②熔断器的额定分断电流应大于或等于安装点的最大短路电流;③应考虑设备特性的容差,以获得良好的保护效果;④如果熔断器通风不良,必须校验其稳态温升,以便保证其温升不超过标准值,必要时,熔断器应降低额定值使用;⑤熔断器、接触器和保护装置的过负荷保护特性三者之间应良好匹配。

2 保护变压器的熔断器2.1 熔断器须满足的要求(1) 能耐受正常负荷和可能引起的过负荷。

(2) 能耐受变压器的励磁涌流。

(3) 能分断变压器二次侧出口的短路电流,并应与低压侧的熔断器或断路器选择性配合。

(4) 若有必要,应能可靠躲过变压器低压侧电动机的成组自起动。

2.2 变压器的励磁电流峰值熔断器0.1 s的熔化电流IF0.1应大于或等于14倍变压器的额定电流ITN,即IF0.1≥14 ITN故令峰值电流为IB=IF0.1/14≥ITN (1)2.3 稳定负荷和过负荷在正常环境(即不超过40 ℃)的环境温度下,熔断器的额定电流不应小于1.3倍变压器额定电流,以避免其装入开关柜后温度升高而引起的降容影响。

一般情况下,熔断器额定电流IFN选择范围在1.3 ITN≤IFN≤1.5 ITN (2)如果变压器按连续过负荷设计,则熔断器的额定电流不应小于1.3倍过负荷电流ITg。

因此,作为一般的准则,熔断器额定电流应选择的范围为1.3 ITg≤IFN≤1.5 ITg (3)2.4 变压器二次侧的故障电流从切除故障的观点来说,故障电流ISC不应小于熔断器的最小熔断电流I3 ISC≥I3而 ISC=ITN/ud%式中,ud%为变压器的阻抗(标幺值)。

纯电动汽车高压熔断器计算及选型

纯电动汽车高压熔断器计算及选型

一、概述现阶段动力电池能量密度越来越高,单体电芯容量越来越大,各高压部件一旦出现短路现象而无相应的保护措施,轻则部件损坏,重则引起火灾(尤其动力电池),后果将不堪设想,所以各高压部件回路的保护至关重要,本文将阐述纯电动汽车高压直流熔断器计算及选型方法,并实例说明。

电动汽车电气拓扑图如图一所示。

图一电动汽车电气拓扑图二、熔断器选型2.1 熔断器分类1)按动作特性主要分为:普通熔断器(gG/gL)、快速熔断器部分范围保护(aR)、快速熔断器全范围保护(gR)、Time-delay型及特殊熔断器;2)按照外形形状主要分为:a、英标熔断器英式熔断器壳体采用陶瓷材质,圆柱管体,具有体积小、浪湧耐受性能強、性价比高、弧电压小、功耗低等特点,一般小于100A的熔断器推荐采用英式系列熔断器。

英标BS88熔断器样式如图二所示。

图二英标BS88熔断器b、美标熔断器美式熔断器系列的产品,两端触刀为一体式,熔体直接一次性焊接,可抗强冲击及振动,具备高阻燃、高绝缘性能,弧电压小,功耗低,此系列为电动汽车的优选,一般大于100A的熔断器推荐采用美标系列以增加可靠性。

美标熔断器样式如图三所示。

图三美标熔断器c、欧标熔断器欧标方形熔断器壳体采用陶瓷材质,该产品具有运行温度低、功率损耗小、焦耳积分值小等特点,适用于要求结构紧凑、性能优越、大功率应用场合,尤其在手动维修开关(MSD)中大量使用。

欧标方形熔断器样式如图四所示。

图四欧标方形熔断器d、法标熔断器法标熔断器具有循环性能强、体积小、构造独特等特点,模块化底座方便安装,结构紧凑,适用于占用空间小的PDU、BDU、小型交流驱动器以及其它小功率应用。

法标圆形熔断器样式如图五所示。

图五法标圆形熔断器2.2 熔断器额定电压的选择熔断器作为电路中的保护器件,在回路中出现故障时,熔断器工作分为“熔”+“断”两个过程,“熔”的过程与电流有关系,“断”的过程与电压有关系。

熔断器的电压可以表述为:此熔断器可以分断此电压所产生的电弧。

高压熔断器选型

高压熔断器选型

高压熔断器系列名称规格型号额定电流直径长度备注XRNP(I)系列夹子+10/对底座+40XRNP-3.60.2-0.525*195标准尺寸123.15XRNP-7.20.2-0.5123.15XRNP-120.2-0.51231.5XRNP-240.2-0.525*354标准尺寸123.15XRNP-35(40.5)0.2-0.525*465标准尺寸123.15XRNP(II)系列XRNP-3.6、7.2、120.2-0.551*192标准尺寸123.15-10XRNP-3.6、7.2、120.2-0.576*192123.15-10高压熔断器系列氧化锌避雷器规格型号 备注 HY1.5W-0.28/1.3 HY1.5W-0.50/2.6 HY5WS-7.6/30 HY5WS-10/30 HY5WS-12.7/50 HY5WS-17/50 HY5WZ-7.6/27 HY5WZ-10/27 HY5WZ-12.7/45名称 规格型号额定电流 直径长度 备注XRNT1系列XRNT1-3.6、7.2、10、122-3.1551*292标准尺寸SDLAJ6.3 10 16 20 25 31.5 40 5076*292标准尺寸SFLAJ63 80 100 125 SKLAJ 160 88*292标准尺寸 SVLAJ200HY5WZ-17/45HY5WZ-42/134HY5WZ-51/134HY5WR-10/27HY5WR-17/45HY5WX-51/134高压熔断器系列名称规格型号额定电流直径尺寸备注撞击度25KGXRNT(I)系列夹子35/对XRNT-12底座+756.351*4421016202531.5405076*442638010012516088*44220025010076*537125160200XRNT-35(40.5)1.2-3.1551*537标准尺寸6.310162025底座+150 3.15 76*537标准尺寸405063RW10、RXWO/RW9-35(整台)RNK RNK-6 50-100高压熔断器系列名称规格型号额定电流直径尺寸备注PRNT(I),GOR5系列PRNT-15.5,GOR5-15.55 6.3 10 16 20 25 30 40 50 63 71 80 100 140XRNT(I),GOR4系列XRNT-15.5,GOR4-15.5 31.5 40 50 63 80 100 125 150 160175200高压熔断器系列名称规格型号额定电流RN2 RN2-(6-10) 0.5-25 RN2-10 30-100 RN2-35 0.5-10RN1 RN1-62-2530-75100-200 RN1-102-2530-75100-200 RN1-35 2-15RN3 RN3-62-5075-100150-200 RN3-10 2-5060-100150-200RXWO RXWO-35 0.5-10 RW9 RW9-35 05-10RW10 RW10-35 0.5-10RWJ RWJ-35 0.5-10高压穿墙套管系列规格型号备注CB-10/600CLB-10/200-600CWLB-10/200-600CWLB-35/200-1000CWB-35/200-600CB-10/1000CWLB-10/2000CLB-10/3150CWLB-10/3150CWB-20/800CWW-35/1000CWW-35/2000CWW-20/3150CWW-35/1250CM-10-160/1000跌落式熔断器规格型号备注RW3-10/100ARW3-10/200AHRW3-10/100AHRW3-10/200ARW5-35/100ARW5-35/200ARW7-10/100ARW7-10/200AHRW7-10/200ARW10-10F/100ARW10-10F/200AHRW10-10F/100AHRW10-10F/200ARW11-10/100ARW11-10/200AHRW11-10/100AHRW11-10/200APRWG2-35/100APRWG2-35/200A高压熔断器名称规格型号额定电流直径长度备注2531.54050高压熔断器名称 规格型号额定电流 直径尺寸备注2531.5 40 50XRNM(I)系列XRNM-7.2、12母线式6376*403标准尺寸WFNHO 80 100 125 160 200 WKNHO224 250 315XRNM-7.2、12插入式25 76*403标准尺寸WFNHO31.5 40 50 63 80 100 125 160 200XRNM(I)系列XRNM-7.2、12插入式224 76*403标准尺寸WKNHO 250 315XRNM系列夹子80/对底座+150/套XRNM-7.2、12母线式6380100125160200224XRNM-7.2、12插入式2576*442标准尺寸31.540506380100125160200224XRNT(I)-24列夹子35/对底座+80/套XRNT-243.15-6.351*442标准尺寸1016202531.5405076*4426380100125160 88*442标准尺寸200。

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▉ 高压熔断器选择—熔体额定电流选择
(2)熔体额定电流选择 为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外 的短路及电动机自启动等冲击电流时误动作,保护35kV及 以下电力变压器的高压熔断器,其熔体的额定电流可按下
式选择,即 INfsKImax
式中 K—可靠系数(不计电动机自启动时K=1.1~1.3, 考虑电动机自启动时K=1.5~2.0);
▉ 高压熔断器选择—熔断器选择性校验
4. 熔断器选择性校验 为使前后两级熔断器之间或 熔断器与电源保护装置之间动作 的选择性,应进行熔体选择性校 验。如图7-4为两个不同熔体安 秒特性曲线(ⅠNfs1 <ⅠNfs2), 同一电流同时通过此二熔体时, 熔体1先熔断。所以,为了保证动作的选择性,前一级熔体应 采用熔体1,后一级熔体应采用熔体2。保护电压互感器用的 高压熔断器,只需按额定电压及断流容量两项来选择。
▉ 高压熔断器选择—熔管额定电流选择
2. 额定电流选择
熔断器的额定电流选择,包括熔管的额定电流和熔体 的额定电流的选择。
(1)熔管额定电流的选择 为了保证熔断器载流及IN接ft I触Nfs 部分不致过热和损坏,高 压熔断器的熔管额定电流应满足下式的要求,即
INft INfs
式中 INft—熔管的额定电流 INfs—熔体的额定电流
高压熔断器选择
高低压保护电器和限流电器
图5-26 RW4型高压跌落式熔断器
1—上接线端子 2—上静触头 3—上动触头 4—管帽 5—操作环 6—熔管 7—铜熔丝 8—下动触头 9—下静触头
10—下接线端子 11—绝缘瓷瓶 12—固定安装板
一、额定电压选择 二、额定电流选择
▉ 熔管额定电流选择 ▉ 熔体额定电流选择 三、熔断器开断电流校验 四、熔断器选择性校验
Imax—电力变压器回路最大工作电流。
▉ 高压熔断器选择—熔体额定电流选择
用于保护电力电容器的高压熔断器的熔体,当系统电压 升高或波形畸变引起回路电流增大或运行过程中产生涌流时 不应误熔断,其熔体按下式选择,即
INfsKINc
式中K—可靠系数(对限流式高压熔断器,当一台电力电容器 时K=1.5~2.0,当一组电力电容器时K=1.3~1.8);
ⅠNc—电力电容器回路的额定电流。
▉ 高压熔断器选择—熔断器开断电流校验
3. 熔断器开断电流校验
INbrIc( h 或 I)
式中 ⅠNbr—熔断器的额定开断电流 对于没有限流作用的熔断器,选择时用冲击电流的有
效值Ⅰch 进行校验;对于有限流作用的熔断器,在电流达 最大值之前已截断,故可不计非周期分量影响,而采用I“ 进行校验。
▉ 高压熔断器选择——额定电压选择
1. 额定电压选择
对于一般的高压熔断器,其额定电压UN必须大于或等于 电网的额定电压UNs。但是对于充填石英砂有限流作用的熔 断器,则不宜使用在低于熔断器额定电压的电网中,这是因 为限流式熔断器灭弧能力很强,在短路电流达到最值之前 就将电流截断,致使熔体熔断时因截流而产生过电压,其过 电压倍数与电路参数及熔体长度有关,一般在UNs=UN的电 网中,过电压倍数约2~2.5倍,不会超过电网中电气设备的绝 缘水平,但如在UNs<UN的电网中,因熔体较长,过电压值 可达3.5~4倍相电压,可能损害电网中的电气设备。
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