熔断器是电力系统中过载和短路故障的保护设备。其原理是当电流超过给定值一定时间，熔化一个或几个特殊设计配合的熔件，分断电路的器件。它具有结构简单、体积小、价格便宜、维护方便、保护动作可靠和消除短路故障时间短等优点。其分类一般如表1所示。

表1　熔断器分类表

分类方式 分类名称 性能 限流式、非限流式 保护范围 一般、后备、全范围 熄弧方式 角壮式(大气中熄弧)、石英砂填料、喷射式、真空等 安装场所 户外、户内 保护对象 变压器、电动机、电压互感器、单台并联电容器、电容器组、电容器组、供电回路等 结构 型式 插入式、母线式、跌落式、非跌落式、混合式等 极数 单极、三级 底座绝缘子 单柱、双柱

2　高压交流熔断器的选择

　　2.1　型式的选择

　　在3～35kV的电站和变电所常用的高压熔断器有两大类：一类是户内高压限流熔断器，zui高额定电压能达40.5kV，常用的型号有RN₁、RN₃、RN₅、XRNM₁、XRNT₁、XRNT₂、XRNT₃型，主要用于保护电力线路、电力变压器和电力电容器等设备的过载和短路；RN₂和RN₄型额定电流均为0.，为保护电压互感器的熔断器。另一类是户外高压喷射式熔断器，此类熔断器在熔体熔断产生电弧时，需要等待电流过零时才能开断电路，无限流作用。常用的型号有RW₃、RW₄、RW₇、RW₉、RW₁₀、RW₁₁、RW₁₂、RW₁₃型等，其作用除与RN₁型相同外，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。RW₁₀－35/0.5型为保护区35kV电压互感器的户外产品。所以根据熔断器的型式和不同的保护对象来选择。

　　2.2　按工作电压选择

　　(1)　一般条件：

U_e≥U_we

式中　U_e——熔断器额定电压

　　　U_we——安装处电网额定电压

即熔断器的额定电压(kV)应不小于熔断器安装处电网额定电压(kV)。

　　(2)　对于限流型熔断器：

　　以石英砂作为熔断器填充物的限流型熔断器只能按U_e=U_we的条件选择，这种情况下此类熔断器熔断产生的zui大过电压倍数限制在规定的2.5倍相电压之内，此值并未*一电压等级电器的绝缘水平。如果熔断器使用在工作电压低于其额定电压的电网中，过电压倍数造成威胁可能增大3.5～4。

　　2.3　按工作电流及保护特性选择

　　(1)　一般条件：

I_e≥I_je≥I_g·zd

式中　I_e——熔断器熔管的额定电流，A

　　　I_je——熔断器熔体的额定电流，A

　　　I_g·zd——回路zui大持续工作电流，A

　　此条件为选择熔断器额定电流的总体要求，其中熔体额定电流的选择zui为重要，它的选择与其熔断特性有关，应能满足保护的可靠性、选择性和灵敏度要求。

　　(2)　具体情况：

　　①保护配电设备(即35kV及以下电力变压器)：

I_je=KI_b·zd

式中　I_b·zd——变压器回路zui大持续工作电流，A

　　　K——可靠系数，不考虑电机自起动时，取1.1～1.3；考虑电机自起动时，

　　　取1.5～2.0

　　按此条件选择可确保变压器在通过zui大持续工作电流，通过变压器励磁涌流，电动机自起动或保护范围以外短路产生的冲击电流时熔件不熔断，而且能保证前后级保护动作的选择性以及本段范围内短路能以zui短时间切除故障。

　　②保护电力电容器：

I_je＝KI_c·e

式中　I_c·e——电容器回路的额定电流，A

　　　K——可靠系数，对于跌落式熔断器，取1.35～

　　　1.5；对于限流型熔断器，当一台电容器时，系数

　　　取1.5～1.8；当一组电容器时，系数取1.35～1.8

　　③保护电力线路：

　　按一般条件选择：

I_e≥I_je≥I_g·zd

　　2.4　按开断电流选择

　　(1)　一般条件：

I_ke≥I_dt(S_ke≥S_dt)

式中　I_ke(或S_ke)——熔断器的额定开断电流，kA(或额定开断容量MVA)

　　　I_dt——短路全电流，kA

　　对于限流型熔断器取I_dt≥I″(次暂态电流幅值)；对于非限流型熔断器取I_dt≥I_ch(稳态短路电流zui大有效值)。

　　(2)　对于跌落式熔断器：

　　跌落式熔断器的开断能力应分别按上、下限值来验算，在验算上限值时要应用系统的zui大运行方式；验算下限值时，应用zui小运行方式。

　　2.5　短路电流的稳定性

　　对于限流型熔断器可不进行动、热稳定的校验；而对于非限流型熔断器，要求进行动、热稳定的校验工作。

热稳定校验：

动稳定校验：

式中　 ——短路电流峰值

　　　I_ch——稳态短路电流有效值

　　2.6　保护电压互感器的熔断器

　　只需要按额定电压和开断能力选择。

3　结论

　　(1)　高压熔断器的额定电压应大于或等于实际工作的zui高电压。

　　(2)　限流型熔断器不允许使用在低于或高于它们的额定电压的线路，非限流型熔断器在选择时要进行动、热稳定性校验。

　　(3)　熔体的额定电流应小于熔断器的额定电流，但大于回路持续工作电流。

　　(4)　根据保护动作选择性要求来校验熔体额定电流，以保证装设回路中前后保护动作时间的配合。

　　(5)　保护电压互感器的高压熔断器只须按工作电压与开断能力来选择。