電弧的基本特性。專業(yè)封閉式熔斷器高壓熔斷器因供電回路故障發(fā)生熔斷時(shí)，熔斷器的電弧范圍內(nèi)一般由陰極壓降區(qū)、陽(yáng)極壓降區(qū)和弧柱區(qū)等三部分組成。陰極壓降區(qū)長(zhǎng)度大約只有10mm，在這個(gè)區(qū)域的一端，電流是在金屬蒸汽中流過(guò)；另一端，電流是在固體或液體金屬的陰極上流過(guò)。陰極壓降區(qū)的電壓降大約為10V。陽(yáng)極壓降區(qū)長(zhǎng)度大約也只有10-3mm，在這個(gè)區(qū)域的一端，電流是在金屬蒸汽中流過(guò)；另一端，電流是在固體或液體金屬的陽(yáng)極上流過(guò)。跨在陽(yáng)極壓降區(qū)的電壓，可以是由零至熔體材料的原子電離電位之間的任何值，般認(rèn)為取熔體材料的電離電位較合理。弧柱區(qū)占據(jù)陰極壓降區(qū)和陽(yáng)極壓降區(qū)之間的全部空間。無(wú)錫封閉式熔斷器弧柱區(qū)溫度很高，一般在絕對(duì)溫度5000K以上。弧柱區(qū)可以認(rèn)為是具有一定導(dǎo)電率的導(dǎo)體，其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度較低，這一段的電壓與電弧燃燒的熾熱程度、弧柱截面的大小、弧柱的長(zhǎng)度等各種因素有關(guān)。其特點(diǎn)是電流大時(shí)，壓降較小；電流小時(shí)，壓降反而較大。維持電弧高溫燃燒是由回路電感提倛主要能源，因?yàn)榍袛喽搪冯娏鲿r(shí)，回路電感之中是儲(chǔ)存有磁場(chǎng)能量的，該能量系維持電弧持續(xù)燃燒的主要能源。

控制接線圖，TFJ為“防跳”繼電器，當(dāng)接觸器合閘回路完成一次合閘后串接在“防跳”繼電器TFJ回路中的接觸器輔助觸點(diǎn)KIM閉合，此時(shí)TFJ帶電，無(wú)錫封閉式熔斷器TF的常開(kāi)接點(diǎn)閉合，TFJ帶電保持，串接在合閘回路中的TFJ常閉接點(diǎn)打開(kāi)，此時(shí)即使合閘命令一直處于保持狀態(tài)，由于合閘回路中TFJ常閉接點(diǎn)打開(kāi)，合閘回路也無(wú)法再次合閘。當(dāng)接觸器跳閘過(guò)后，TFJ失電，此時(shí)串接在合閘回路中的TF常閉接點(diǎn)閉合，合閘回路復(fù)位，保證接觸器處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)合閘回路的通暢，為下一次合閘做好準(zhǔn)備。專業(yè)封閉式熔斷器6kV廠用段導(dǎo)體和電氣設(shè)備選型指南叢書(shū)高壓熔斷器串真空接觸器(F-C)回路，F(xiàn)-C川路過(guò)電壓保護(hù)裝置的選擇。F-C回路過(guò)電壓的產(chǎn)生，一般電氣系統(tǒng)的過(guò)電壓分為雷電過(guò)電壓(大氣過(guò)電壓)和內(nèi)部過(guò)電壓，內(nèi)部過(guò)電壓是由于系統(tǒng)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換和網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)變化而引起的，又可分為暫時(shí)過(guò)電壓和操作過(guò)電壓。對(duì)于F-C回路來(lái)說(shuō)，主要是會(huì)受到操作過(guò)電壓的影響。由于操作、故障或某些非正常運(yùn)行狀態(tài)，電力系統(tǒng)由一種穩(wěn)態(tài)過(guò)渡到另一種穩(wěn)態(tài)時(shí)，過(guò)渡狀態(tài)中系統(tǒng)內(nèi)部電源能量產(chǎn)生振蕩，互相轉(zhuǎn)換和重新分布，都可能在某些設(shè)備上或系統(tǒng)中出現(xiàn)操作過(guò)電壓。

擴(kuò)散是弧柱內(nèi)自由電子、正離子逸出弧柱以外，到周圍冷介質(zhì)中去的過(guò)程。擴(kuò)散是由于帶電質(zhì)點(diǎn)的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，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(kuò)散。專業(yè)封閉式熔斷器電弧和周圍介質(zhì)的溫度差以及離子濃度差越大擴(kuò)散作用也越強(qiáng)。擴(kuò)散出來(lái)的離子，因冷卻而相互結(jié)合，成為中性質(zhì)點(diǎn)顯然，如果游離過(guò)程大于去游離過(guò)程，電弧將繼續(xù)燃燒，并越燒越旺，如果去游離過(guò)程大于游離過(guò)程，電弧便越來(lái)越小，最后電弧將熄滅。由此分析，熄滅電弧的基本方法是設(shè)法冷卻電弧，設(shè)法加強(qiáng)復(fù)合和擴(kuò)散形成的去游離過(guò)程。高壓限流熔斷器熄滅電弧的基本原理，就是當(dāng)熔體元件熔化而出現(xiàn)電弧后，迫使電弧深入到周圍填料石英砂構(gòu)成的縫隙中去，根據(jù)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(dāng)預(yù)期電流非常大，熔體元件熔化、蒸發(fā)、出現(xiàn)間隙及電弧時(shí)，這一過(guò)程在非常短的時(shí)間之內(nèi)就已經(jīng)完成，熔體元件在來(lái)不及向周圍填料石英砂傳熱的情況下，就已經(jīng)熔斷并形成電弧。

當(dāng)采用F-C 回路供電時(shí)，F(xiàn)-C回路的保護(hù)功能是由高壓限流熔斷器和真空接觸器兩種電器元件組合實(shí)現(xiàn)的，由熔斷器切除較大的短路電流，由綜合保護(hù)裝置動(dòng)作真空接觸器切除較小的短路電流和過(guò)載電流，這就決定了F-C 回路饋線電纜熱穩(wěn)定截面選擇方式的特殊性，既不同于用斷路器保護(hù)的饋線電纜熱穩(wěn)定截面的選擇方式，也不同于單純用熔斷器保護(hù)的饋線電纜的熱穩(wěn)定截面的選擇方式。專業(yè)封閉式熔斷器電纜熱穩(wěn)定條件，電纜的介質(zhì)損耗一般隨溫度上升面增加，電纜的選擇，除在正常工況下保證電纜的芯線溫度在允許范圍內(nèi)，即根據(jù)額定電流選擇電纜截面外，還應(yīng)保證電纜在短路，過(guò)載、過(guò)電壓條件下其溫度不超過(guò)規(guī)定值。只要電纜在各種工況下的溫度不超過(guò)上述溫度值，電纜即具有有限的熱穩(wěn)定性。3～10kV電力電纜一般采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，對(duì)于交聯(lián)聚乙烯電纜，聚乙烯被交聯(lián)，它的電氣性能沒(méi)有什么變化，但耐熱性能機(jī)械強(qiáng)度都有了明顯提高。無(wú)錫封閉式熔斷器交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜在短路時(shí)間小于5s的情況下，其允許的溫度較高，達(dá)到250℃，若短路時(shí)間超過(guò)55，其允許的溫度將下降很多、根據(jù)相關(guān)研究，電纜線芯溫度達(dá)到130℃時(shí)，可以運(yùn)行200~2s0h。

永磁保持型接觸器的控制。永磁保持是指借助于高性能永久磁鐵與合閘接觸器共同作用實(shí)現(xiàn)合閘，與跳閘接觸器共同作用(產(chǎn)生的磁通與合閘相反)實(shí)跇閘；而靠水磁鐵的永磁力使接觸器保持在合閘狀態(tài)的一種操作機(jī)構(gòu)型式。在對(duì)上述三種型式接觸器控制分析的基礎(chǔ)上，現(xiàn)將各自特點(diǎn)歸納總?cè)缦隆?a href="/tag/%E4%B8%93%E4%B8%9A" target="_blank">專業(yè)封閉式熔斷器機(jī)械保持型的優(yōu)點(diǎn)是可靠、節(jié)能，由于有單獨(dú)的分閘線圈，更符合高壓廠用電系統(tǒng)控制習(xí)慣，能完全滿足對(duì)控制回路的基本要求，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壽命略低。電保持型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)，但在可靠性和節(jié)能方面不及機(jī)械保持型。由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該型接觸器接線不能完全滿足對(duì)控制回路的要求，如不具備“防跳”功能等。無(wú)錫封閉式熔斷器永磁保持型與常規(guī)電磁系統(tǒng)相比，具有動(dòng)作電流小(因而靈敏度高)原材料消耗低、整機(jī)體積小等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是高溫下性能不穩(wěn)定，抗沖擊振動(dòng)性能差。當(dāng)真空接觸器的操作機(jī)構(gòu)采用機(jī)械保持時(shí)，對(duì)真空接觸器的控制回路有一定要求，即控制回路中的分閘命令和合閘命令需為獨(dú)立的常開(kāi)接點(diǎn)。

多采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式，在這種條件下使用阻容吸收器，由于相對(duì)地電容值增大，電容電流也將隨之大幅度增大，這時(shí)需重新考慮中性點(diǎn)接地的接地方式及零序保護(hù)的配置。當(dāng)火力發(fā)電廠單機(jī)容量為300MW及以上時(shí)，高壓廠用電系統(tǒng)的單相接地電容電流較大，多采用中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的方式，相對(duì)于大得多的低電阻接地的阻性電流來(lái)說(shuō)，阻容吸收器電容電流的影響就不那么大了。專業(yè)封閉式熔斷器所以在高壓廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)采用低電阻接地的接地方式的大容量機(jī)組中，采用阻容吸收器作為限制過(guò)電壓的措施在理論上已經(jīng)成為了一種可行的措施，但針對(duì)不同系統(tǒng)，其具體參數(shù)需要進(jìn)一步的運(yùn)行測(cè)試檢驗(yàn)。制過(guò)電壓的保護(hù)措施及過(guò)電壓保護(hù)裝置的選針對(duì)中性點(diǎn)低電阻接地系統(tǒng)，用于F-C回路的阻容過(guò)電壓吸收器可以采用不接地系統(tǒng)相同的電容值和電阻值，即可以取相間電容約為0.1~0.5F，相間電阻值約為100~500，相地電容約為0.2~1F，相地電阻值約為50~25002。由于無(wú)錫封閉式熔斷器單相接地故障時(shí)不存在相電壓升高為線電壓的問(wèn)題，阻容過(guò)電壓吸收器宜采用星形接線方式，而不再是傳統(tǒng)上適用于中性點(diǎn)非接地系統(tǒng)的“三叉戟”型式。