
一、結(jié)構(gòu)原理差異
(一)滅弧機(jī)制
跌落式熔斷器借產(chǎn)氣材料滅弧當(dāng)熔絲熔斷之際,產(chǎn)氣材料會分解出高壓氣體縱向吹弧,進(jìn)而拉長電弧,令其冷卻熄滅。真空斷路器則依靠真空滅弧室,在\(10^{-4}\text{Pa}\)以上高真空環(huán)境中,電弧產(chǎn)生的金屬蒸汽迅速擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù),快速滅弧并恢復(fù)絕緣。
(二)操作機(jī)構(gòu)
跌落式熔斷器屬純機(jī)械結(jié)構(gòu),熔絲熔斷時,活動部件因失去拉力,于重力作用下自動跌落,進(jìn)而達(dá)成分閘目的。真空斷路器運(yùn)用彈簧儲能機(jī)構(gòu),其分閘時間處于20 - 50ms之間,支持電動、手動雙模式,能夠達(dá)成遠(yuǎn)程與手動操作。
二、關(guān)鍵性能對比
(一)開斷能力
真空斷路器(35kV級)額定開斷電流為25 - 40kA,具備多次開斷故障電流的能力。跌落式熔斷器限流特性好,但為單次使用設(shè)備,最大開斷電流約 12.5kA,動作后需更換熔絲。
(二)保護(hù)特性
真空斷路器裝配微機(jī)保護(hù)單元,可達(dá)成三段式電流保護(hù),動作精準(zhǔn)。跌落式熔斷器僅具反時限特性,動作時間與電流成反比,但動作誤差 ±20%,精準(zhǔn)度低。
(三)電氣壽命
真空斷路器機(jī)械壽命超 10000 次,電氣壽命 2000 次滿容量開斷。跌落式熔斷器每次動作之后皆需更換熔絲,這一情況致使其電氣壽命受到限制。
三、工程應(yīng)用選擇
(一)經(jīng)濟(jì)性比較
跌落式熔斷器單價僅為斷路器的 1/5 - 1/8,初始成本低,但需考慮更換費(fèi)用。35kV 系統(tǒng)中,斷路器方案綜合成本 15 - 20 萬元 / 臺,長期運(yùn)行優(yōu)勢明顯;熔斷器方案 3 - 5 萬元 / 組,適合成本敏感場景。
(二)適用場景
跌落式熔斷器在配電變壓器、分支線路保護(hù)等場景中頗為適用,在這些場景中,保護(hù)精準(zhǔn)度要求不高,故障發(fā)生頻率也較低。真空斷路器被應(yīng)用于變電站出線以及重要負(fù)荷線路,其目的在于保障供電的可靠性。
(三)智能化程度
真空斷路器能夠集成在線監(jiān)測模塊,從而達(dá)成狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測以及預(yù)測性維護(hù)。跌落式熔斷器監(jiān)測手段稀缺,唯有依靠巡檢,致使運(yùn)維效率頗為低下。
四、技術(shù)發(fā)展趨勢
新一代混合式保護(hù)裝置融合兩者優(yōu)勢,以熔斷器作為斷路器的后備保護(hù),進(jìn)而提升系統(tǒng)安全性。在環(huán)保電網(wǎng)建設(shè)中,真空斷路器因無 SF?排放,逐步替代傳統(tǒng)熔斷器,應(yīng)用前景廣闊。
