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GB/T15166.4-2008GB/T15166《高压交流熔断器》共分为以下几部分:交流高压熔断器术语;高压交流熔断器第2部分:限流熔断器:高压交流熔断器第3部分:喷射熔断器;高压交流熔断器第4部分:并联电容器外保护用熔断器;高压交流熔断器第5部分:用于电动机回路的高压熔断器的熔断件选用导则;一高压交流熔断器第6部分:用于变压器回路的高压熔断器的熔断件的选用导则;--高压交流熔断器第7部分:电压互感器保护用熔断器的选用导则。本部分是GB/T15166的第4部分。本部分修改采用I℃60549:1976《并联电力电容器外保护用高压熔断器》。本部分与IEC60549:1976的主要差异是:·-适用范围:根据我国电网的实际情况,去掉了EC60549:1976中额定频率60Hz的有关内容,根据我国行业的分工情况,适用的系统标称电压由IEC60282-1及IEC60282-2的1000V改为3kV;额定电压:去掉了与我国电网无关的额定电压数值,按照GB/T11022(或GB156)中所列的电压给興尚频J.NE给出了时间-电流特性的要求:增加了“放电开断试验”中电容器的储存能量限值的规定;增加了“出厂试验”一章的内容;增加了第8章验收试验;增加了第9章选用导则;-增加了第11章安全性。本部分代替GB15166.5-1994《交流高压熔断器并联电容器外保护用熔断器》和部分代替GB/T15166.41994《交流高压熔断器通用试验方法》。本部分与GB15166.5-1994和GB/T15166.4一1994的主要差别有:标准体系的差别:本部分中包含了原GB/T15166.4-1994《交流高压熔断器通用试验方法》的适用部分,此次修订后,该系列标准将与IEC标准-一对应,原GB/T15166.4一1994将被取代;额定电压改为:3.6kV及以上;设计与结构,增加了铭牌的要求;型式试验;增加了第8章验收试验;增加了第9章选用导则;删除了GB15166.5一1994附录A,其内容表述在“选用导则”中:增加了第11章安全性。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国高压开关设备标准化技术委员会(SAC/TC65)归I并负责解释。本部分负责起草单位:西安高压电器研究所。霸Z.ZC.ET
GB/T15166.4-2008高压交流熔断器第4部分:并联电容器外保护用熔断器1概述1.1范围本部分适用于标称电压3kV及以上、频率为50Hz的交流电力系统中的保护单台或组(套)并联电容器的高压熔断器。1.2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T15166的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T15166.1交流高压熔断器术语(GB/T15166.1一1994,neq IEC60291:1969)GB/T15166.2-2008高压交流熔断器第2部分:限流熔断器(IEC60282-1:2005,MOD)GB/T15166.3一2008高压交流熔断器第3部分:喷射熔断器(1EC60282-2:1995,MOD)GB/T11022一1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求(eqv1EC60694:1996)GB/T11024,1、2001标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器,第1部分:总则-性能、试验和定额-安全要求安装和运行导则(eqvIEC60871-11997)J∠○U.N上GB/T11024.3-2001标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器第3部分:并联电容器和并联电容器组的保护(eqv IEC60871-3:1996)2正常使用条件周围空气温度按GB/T11024.1一2001的规定,其余使用条件按GB/T15166.22008或GB/T15166.3一2008的规定.3术语和分类3.1术语GB/T15166.1中确立的以及下列术语和定义适用于本部分。3.1.1电容器元件(或元件)capacitor element(or element)由电介质隔开的电极构成的电容器的一个不可分的部件。3.1.2电容器单元(或单元)capacitor unit(or unit)由一个或几个电容器元件装于单个容器中并有接线端子引出的组装体。3.1.3电容器组(或组)capacitor bank(or bank)电气上连接在一起的一组电容器单元。3.1.4电容器capacitor在本部分中,当不必特别强调“电容器单元”或“电容器组”两词的不同含义时的用语。霸Z.ZC.ET
GB/T15166.4-20083.1.5电容器设备capacitor equipment一个或多个电容器组及其附件。3.1.6组保护bank protection电容器组或其部件的所有保护设备的统称,内部熔丝除外。3.1.7单元熔断器unit fuse用来保护组成电容器组一部分的电容器单元的熔断器。3.1.8线路熔断器line fuse用来接到系统给定点的电容器的总保护的熔断器。3.1.9再装单元refill unit动作后能够将熔断件恢复到原来状态的一组更换部件。3.1.10容性开断电流capacitive breaking current在规定的使用和性能条件下,包括电容器单元或电容器组回路分闸的电流。3.1.1额定容性开嘶电流ated capacitive breaking current.NE在本部分所规定的使用和性能条件下,熔断器能开断的最大容性开断电流。3.2分类熔断器分类见表1。表1熔断器分类按型式喷射、限流等按保护对象单台电容器、电容器组(套)按安装场所户外、户内4额定值4.1额定电压额定电压(kV),从下列数值中选取:3.6,7.2,12,24,40.5,72.5,126。4.2额定绝缘水平按GB/T11022-1999的规定,没有极间及对地绝缘要求的熔断件只规定断绝缘水平。4.3额定电流4.3.1熔断器的额定电流(A),从下列数值中选取:12.5,16,20,25,31.5,40,50,63,80,100,125,160,200。4.3.2熔断件的额定电流由用户和制造厂协商确定。对于保护单台并联电容器用熔断器,推荐按9.3.2的原则选配。4.3.3熔断器的额定容性、感性开断电流应从表2中选取。耐受放电电流由制造厂规定。蜀Z.Z心
GB/T15166.4-2008表2熔断器的额定容性、感性开断电流数值对限流熔断器,优先值为熔断件同族系列中的最大电流额定值的20倍或50倍,其他值由制造厂与用户协商确定。额定容性开断电流(有效值)对喷射格断器,优先值为可更换熔断件制造厂所推荐的最大再装单元的额定电流的20倍或50倍,其他值由制造厂与用户协商确定。额定感性开断电流·(有效值)/kA3.15,4,5,6.3,8,10,12.5,16,20,25,31.5,40,50,63。“见表4的说明。5设计、结构与性能5.1概述熔断器是与电容器单元串接的、用来隔离其故障的单元。因而,熔断器的电流和电压范围取决于熔断器所接的电容器和电容器组特性以及供电回路的参数。外部熔断器动作通常由下列两个因数决定:a)部分或全部电容器故障起的工频故障电流。b)来自与故障并联的任何单元的放电能量。本部分给出了分别检验这些因数的方法这些要求,对于无重击穿的开关设备开合的电容器都是有效的。如果存在重击穿的开关设备,应与制造厂协商。5.2熔断器或熔断件电阻值熔断器或烯断件的电阻值及其允差应符合制厂的想定。J5.3弧前时间-电流特性5.3.1熔断器应有稳定的弧前时间-电流特性特性曲线及其允差范围:限流熔断器应符合GB/T15166.2-2008的规定;喷射熔断器应符合GB/T15166.3-2008的规定。5.3.2孤前时间-电流特性的极限5.3.2.1对于具有过载保护特性的保护单台并联电容器用熔断器其孤前时间-电流特性偏差不应超出允差,相应点亦不得超出表3规定的极限;并推荐其约定不熔化电流为1.1倍的熔断件额定电流,在此电流下熔断件应保证4不熔断。表3具有过载保护特性的保护单台并联电容器用熔断器弧前时间-电流特性的极限熔斯件额定电流倍数.1.52.0焙化时间/s不大于75不大于7.55.3.2.2对于无过载保护特性的保护单台并联电容器用熔断器弧前时间电流特性的极限不规定。5.4温度与温升熔断器的零件,材料及介质的最高允许温度及允许温升按GB/T15166.2-2008或GB/T15166.3一2008的规定,当周围空气温度按GB/T11024.1一2001的规定时,其最高允许温度不变,允许温升按相应周围空气温度计算。5.5开断性能熔断器应在额定参数下,按规定程序及要求开断容性、感性电流及放电电流。对于在不同场合使用的熔断器应分别具有表4要求的开断性能。5.6耐受放电性能熔断器按规定程序及要求应能承受第一个半波幅值不低于熔断件额定电流T0倍的涌流冲击。筑Z.Z0
GB/T15166.4-2008表4开断性能组(套)保护熔断器单台保护熔断器感性开断熔断器用于可能流过感性电流处试验熔断器用于不大可能流过感性电流处·容性开断试验放电开断试验“这种应用的实例是:电容器组(套)熔断器;-一在没有串联单元的三角形连接组中的单台熔断器;—在没有串联单元的中性点不接地的星形连接组中的单台熔断器。b这种应用的实例是:一中性点不接地的星形连接组中的单台熔断器:一有串联单元的电容器组。?中性点不接地的星形连接组(套)保护用熔断器须进行容性开断试验。5.7防腐蚀层熔断器的所有外露金属件应有可靠的防腐蚀措施,其表面应光清。5.8指示装置熔断器应有明显的熔断指示,且应动作可靠。5.9要求同族系列的主要配合尺寸、安装尺寸应统一,并具有互换性。5.10熔断件的选取喷射熔断器的熔断件应按GB/T15166.3一2008的规定选取。由制造厂提供或配用指定的熔断件。5.11铭牌铭牌应字迹清晰、经久耐用,且在熔断器和熔断件上标明:a)制造厂的名称或商标;b)熔断器型号;c)额定电压,kV;d)额定电流,A:c)制造日期或批号。6型式试验6.1概述进行型式试验是为了检验某一类型或特殊设计的熔断器,在正常性能条件下或在特殊规定条件下,是否符合规定的特性和功能。型式试验是在样品上进行以检验同一类型所有熔断器的规定特性。仅当设计的改变可能影响性能时,才应重复这些试验。为了便于进行试验,在制造厂事先同意的情况下,为试验规定的各值(特别是允差)可能改变得使试验条件较为严酷。当未规定允差时,型式试验应在不比规定值轻松的数值下进行,上限值须经制造厂同意。经常生产的产品,每8年应进行一次温升试验、小容性电流开断试验和具有最大额定电流及最小额定电流值的熔断件的弧前时间电流特性试验。4蜀Z.Z心
GB/T15166.4-20086.2型式试验项目在完成一种设计或作了影响性能的改动之后,其型式试验项目如下:一一绝缘试验;温升试验;开断试验(包括:感性电流开断、容性电流开断、放电电流开断);时间-电流特性试验;耐受放电试验。6.3所有型式试验的共用试验要求所有型式试验的结果应记录在型式试验报告中,包含必须的数据以检验是否符合本部分。除非另有规定,下列各项应是共用试验要求。6.3.1受试装置的状态装置应是新的、干净的且处于良好状况熔断件须在熔断件制造所规定的熔断器底座上试验。在一系列可更换熔断件内作一种试验方式的试验时,只更换熔断件、再装单元及正常可更换的部件。对其它试验方式的试验,须使用新的熔断件。6.3.2熔断器的安装受试熔断器应安装在尽可能接近正常使用条件或制造厂说明书规定的条件下,并且处于设计的正常使用位置和装有接地金属件。除非另有规定,连接线的布置不应减少正常电气间隙。6.4绝缘试验曲出串的去木?17@二限流熔断器按GBT15166.22008中6.4的规定进行;喷射熔断器按GB/℉15166.32008中6.4的规定进行。6.5温升试验限流熔断器按GB/T15166.2一2008中6.5的规定进行;喷射熔断器按GB/T15166.3一2008中6.5的规定进行。6.6开断试验6.6.1感性电流开断试验感性电流开断试验:限流熔断器按GB/T15166.2-2008中6.6.1.1的试验方式1和试验方式2进行;喷射熔断器按GB/T15166.3一2008中6.6.1.1的试验方式1~试验方式3进行。6.6.2容性电流开断试验容性电流开断试验包括小容性电流开断试验和额定容性电流开断试验。6.6.2.1试验概述试验应在单贝熔断器上进行单相试验:对同族系列的熔断件选用最大额定电流值的熔断件进行。动作后自动产生绝缘距离的喷射熔断器或限流熔断器的安装方式应符合设计要求。被试熔断器的两侧应各置一只通电的与试品相同的熔断器以确定喷出的气体是否会引起闪络,(该闪络可能造成邻近的熔断器动作),其他限流熔断器可按任何方便的方式安装。6.6.2.2试验回路试验参数见表5,小容性电流开断试验回路见图1,额定容性电流开断试验回路见图2。电源回路的阻抗应能使开合容性电流所引起的电压变化不超过10%,功率因数应不超过0.15(滞后),对地电容应尽可能低。金属短路试验时被试熔断器用阻抗可以忽略的连接导体来代替调整预期电流,电压E,、E:达到规定的工频恢复电压,这应由示波图来检验。开断电流的波形应尽可能接近正弦波形,电流的有效值与基波分量的有效值之比不超过1.2,即认5霸Z.ZC.ET
GB/T15166.4-2008为符合条件。开断电流过零每半周波应不超过一次。表5试验参数试验项目参数小容性电流开断额定容性电流开断工频恢复电压U,+%功率因数(超前)≤0.15预期电流额定电流的1.5倍额定容性开断电流电压过零后的起弧相角任意0°-20°试验次数330“对喷射熔断器应在同一载熔件上进行规定开断试验次数。6.6.2.3试验合格的条件开断过程中不发生对地或对相邻电容器的闪络,也不导致相邻熔断器的动作,限流熔断器动作时喷出的火焰或粉尘的程度应符合GB/T15166.2一2008的要求。开断过程中不得发生重击穿,这由示波图来判断。每次动作后只允许按规定更换再装单元,其他零部件应保持良好状态,不得修理和更换。熔断器动作后,应能承受工频恢复电压加上电容器上的剩余电荷所造成的直流电压分量,工频恢复电压保持时间:对动作后自动产生隔离间隙的熔断器为1s,对其他限流熔断器为60s。663电开断斌骏6.6.3.1试验概述熔断器同族系列中,对限流熔断器用最大额定电流值熔断件进行;对喷射熔断器须在具有最大燃弧距离的熔断件上进行,如有若干相同燃弧距离的熔断件,则须在具有最小额定电流值的熔断件进行。6.6.3.2试验回路试验所用的电容器应用直流充电到下述电压值:-限流熔断器为1.82√2U.;-喷射熔断器为1.10√2U,。电容器的电容应能使储存的能量在上述电压下具有规定的值。限流熔断器其开断放电能量为40kJ,喷射熔断器其开断放电能量为15kJ(更详细的内容见GB/T11024.3一2001的5.3.1)。电容器通过被试熔断器放电,回路的振荡频率应与6.8.2)项试验的规定相同。放电电流的相邻峰值之比为0.8一0.85。金属短路试验应以阻抗可以忽略的连接导体代替被试熔断器。调节回路以求得规定的放电能量、振荡频率和衰减量,这一点应以示波图来检验。试验接线图见图3。6.6.3.3试验要求应按制造厂的规定进行安装,不应发生对地或对相邻电容器单元闪络。限流熔断件不应喷出火焰或粉末,只要不引起对地击穿或明显的泄漏电流,允许从触发器或指示装置处喷出微弱的火焰。熔断器动作后,除了须更换的部件以外,熔断器的各部件应基本与试验前状态相同,但喷射熔断器的管内壁的烧蚀除外。对限流熔断器,动作后熔断件应能整件卸下。在试验后,熔断器的部件可能损坏,应更换使熔断器恢复到运行状态。筑Z.ZS0
GB/T15166.4-2008动作后,熔断器接线端子间应能耐受2.0√2U,的瞬态电压。6.6.3.4试验合格的条件熔断器动作后,没有明显空气间隙的熔断器应在熔断器两端保留电压10mi(这就要求用做试验的电容器没有放电电阻),对于其他熔断器,不要求保持电压。限流熔断器,放电后应立即测量电容器上的剩余电压,以确定在熔断器上消耗的能量,此剩余电压应记录在试验报告中。熔断器开断过程中和开断后,限流熔断器应符合GB/T15166.2一2008规定;喷射熔断器应符合GB15166.3一2008规定。6.7弧前时间-电流特性试验弧前时间-电流特性试验按5.3.2及GB/T15166.2一2008或GB/T15166.3一2008的规定进行。6.8耐受放电试验6.8.1试验要求同族系列熔断器应选用具有最大额定电流值和最小额定电流值的熔断件分别进行试验,同族系列中任一熔断件的试验失败都是整个同族系列熔断件该项试验的失败。试验后熔断件仍应是导通的。试验可在任何合适的电压下进行。放电电流见5.6,放电电流相邻峰值之比为0.8~0.95。金属短路试验应以与试验回路相比阻抗可以忽略的连接导体代替被试熔断器。调节回路以得到规定的第一个半波电流、振荡频率和衰减量。这一点应以示波图来检验。6.8,2耐受放电试验包括下到两项试赛转,J.N正a)对问一熔厮件在10面n内放电5次,放电振荡频率为:1)额定电流不大于31.5A的熔断件为:f(kHz)=1.2U,+9%2)定电流大于31.5A的熔断件为:f(kHz)=0.8U,+9%式中:U,额定电压,kV。b)对同一熔断件在制造厂规定的时间间隔中放电100次,放电振荡频率为:f(kHz)=8+9%7出厂试验出厂试验项目如下:a)外观及外形尺寸检查;b)熔断器或熔断件电阻测量;c)工频1min耐压试验(仅对有极间或对地绝缘的产品);d)弧前时间-电流特性检验。其中:a)项、b)项、c)项应逐台进行;d)项为抽样检验,熔断器同族系列中相同额定电流的每批产品中抽取1%,但不少于3台,具有过载保护特性的产品应符合5.3.2.1的要求,其它熔断器的检验内容应符合制造厂要求。试验均应合格,如有一台不合格,则应加倍抽查,若仍有一台不合格,则判定该批产品为不合格。8验收试验如果在用户和制造之间达成协议进行验收试验,则这些试验一般应从出厂试验中选取。2筑Z.ZS0
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