城網、農網的改造，涉及眾多的配電變壓器，解決好變壓器的保護問題是電網改造的重要內容，直接影響電網的供電質量。

　　1　負荷開關與熔斷器的正確配合才可收到保護效果

　　負荷開關與熔斷器根本區別在于熔斷器具有開斷短路能力，而負荷開關只作為負荷電流的切換(當然也應具有一定的開斷能力)。通常認為，負荷開關合分工作電流，熔斷器開斷短路電流。但是當出現故障時，由于三相電流不盡相同，以及熔斷器制造上的允許誤差，不可避免出現三相熔斷器之間的熔斷時間差，即有首開相。首開相切除故障后如果負荷開關不能及時分斷負荷電流，則會造成產生轉移電流和兩相運行對受電設備損害。帶有撞擊器(俗稱撞針)的熔斷器配合具有脫扣裝置的負荷開關則可解決缺相運行問題。當熔斷器的熔件熔化時，熔斷器內存的撞擊器以一定的能量擊出(通常為1.5焦耳)，負荷開關脫扣裝置在撞擊器操作下立即三相斷開。據了解生產廠多采用四連桿機構，當開關合閘操作時，開關中合分閘彈簧同時儲能，當四連桿機構過死點時，合閘彈簧的能量釋放，開關作合閘操作，此時分閘彈簧的能量仍由半軸機構所保持，一旦撞擊器出擊，半軸解列，分閘彈簧的能量釋放，開關作分閘操作。

　　因此，工程中應用一定要選擇帶撞針的熔斷器和具有機械脫扣裝置的負荷開關。應該指出，工程中所用的熔斷器多系后備熔斷器，這種熔斷器有一個最小開斷電流，其值約為熔斷器額定電流的2.5～3倍，當小于開斷電流時，后備熔斷器不能開斷此電流，這就是它與全范圍熔斷器的區別。全范圍熔斷器在引起熔體熔化至額定開斷電流(40kA)之間任何電流均能可靠斷開，但其價格昂貴，一般不采用。當故障電流小于后備熔斷器的最小開斷電流時，熔斷器雖然不保證其開斷，但熔件會熔斷其后內存的撞擊器會擊出，撞擊負荷開關開斷。例如額定電流為100A的熔斷器其最小開斷電流約250～300A，在此電流區，熔斷器不能開斷，但熔件熔斷撞針擊出，撞擊負荷開關跳閘開斷此電流，如選用600A的負荷開關，則可可靠開斷。

　　2　撞擊器操作與轉移電流

　　熔斷器的通過電流與熔斷時間呈反時限特性，簡稱安—秒特性，當出現過電流時，熔斷器依其安—秒特性熔斷。

　　前已指出，由于不可能避免地出現熔斷器熔件熔化的時間差(隨著電流的增大而減少)，三相熔斷器中有一首開相，三相熔斷器的熔斷時間差為Δt(見圖一)。當首開相動作后，撞擊器擊出，此時可能會出現另二相熔斷器尚未熄弧開斷而撞擊器擊出形成負荷開關切斷故障電流，原本應由熔斷器承擔的開斷任務現轉移至負荷開關承當。熔斷器與負荷開關轉移開斷職能時的三相對稱電流就叫“轉移電流”。很顯然轉移電流的數值與熔斷器安一秒特性、負荷開關固分時間有關，本文引用IEC—420標準中對轉移電流值的工程確定方法，在熔斷器安—秒特性時間軸取0.9倍負荷開關固分時間(從撞針擊出到負荷開關三相觸頭分開的時間)，作一平行線所對應的電流值就是轉移電流值。例如某真空負荷開關其固分時間為28ms，配用西熔生產的100A熔斷器(XLRN1型用于保護變壓器)，依此法求出轉移電流為1880A，負荷開關應能開斷此電流。故障電流超過轉移電流時概由熔斷器開斷。其實轉移電流是一個電流區域(Δa)，如圖1所示。轉移電流由于三相熔斷器之間存在熔化時間差，相對應亦有電流差，因此是一個很小的電流區域，該區域就是轉移電流區域。由此可見，負荷開關與熔斷器的良好配合是可以開斷任何電流，下圖示出負荷開關與熔斷器聯合開斷電流的分布：

　　

　　圖1　熔斷器特性曲線

　　顯然，熔斷器不同的額定電流有不同的安—秒特性，那么不同的額定電流配用同一個負荷開關，就有不同的轉移電流，額定轉移電流是指所能配用最大值熔斷器的轉移電流，生產廠應提供此值。

　　由熔斷器熔斷引發撞擊器擊出而使負荷開關跳閘者稱為撞擊器操作。單純采用撞擊器操作的不利之處是一旦出現一只熔絲熔斷必須更換三只熔斷器(停電時間長)、熔斷器價格不菲(運行成本高)、且需有一定儲存量。

　　

　　3　分勵脫扣器操作與交接電流

　　隨著“少人值守”、“無人值守”的推廣，為了滿足供電單位遠方操作的基本要求，廠家可以提供負荷開關配置分勵脫扣器供保護跳閘用，即過載時通過繼電保護的方式使負荷開關分閘(無須燒毀熔斷器)，熔斷器僅作短路保護。由分勵脫扣器動作使組合電器中負荷開關分斷者，稱為“脫扣器操作”。繼電保護與熔斷器的時間-電流曲線不會相同，配合使用必然出現交叉點。繼電保護的動作特性與熔斷器的安秒特性相交點稱之為“交接電流”，如圖3、圖4所示。

　　

　　圖4　反時限保護的交接電流

　　工程上按IEC的研究確定最大交接電流的方法為：在熔斷器最大弧前安—秒特性的時間軸取負荷開關最小分閘時間加上20ms(外部繼電器保護的最小動作時間)所對應電流值即為最大交接電流。以上提到的某負荷開關固分時間28ms配100A熔斷器按此方法求出最大交接電流為2880A。與轉移電流一樣，交接電流也是一個小的區域，這里就不作敘述了。

　　從IEC確定轉移電流和交接電流的方法可見交接電流大于轉移電流，IEC-420規定生產廠凡進行了交接電流實驗者轉移電流可免試。撞擊器擊出需在脫扣板上由一套連桿系統的轉移至負荷開關主軸運動，其動作時間顯然慢于裝在主軸近端的脫扣器直接動作時間，因此轉移電流通常小于交接電流，如果撞擊器動作改變為電信號觸發脫扣器動作，那么轉移電流可能接近或等于交接電流。

　　4　組合電器的選用

　　選用組合電器時必須要求生產廠在其產品樣本中列出轉移電流或交接電流的數值。

　　熔斷器的選用，應考慮變壓器的額定電流、過載系數(取1.5)、勵磁涌流(12倍0.1s)以及周圍環境因素。

　　負荷開關依其滅弧原理可區分為產氣、壓氣、SF6和真空等形式。產氣開關由分閘的觸頭間產生的電弧灼熱滅弧管產生氣體將電弧熄滅，隨著開斷次數增加，滅弧管逐漸燒光，因此要不斷更換滅弧管。壓氣式開關靠其動觸桿分閘運動時產生氣體來滅弧，動觸桿是空心的銅桿，內裝固定活塞，靠分閘運動時(就像打氣筒一樣)產生的氣體來滅弧。產氣、壓氣負荷開關大約只能開斷電流1000A左右。SF6開關在歐洲廣泛使用，國內引進數不少，其主要優點是三、四個回路在SF6氣體中共箱，體積小，不受外界氣候影響，但SF6氣體消耗臭氧資源。真空負荷開關是采用真空滅弧室，動靜觸頭均在滅弧室中，真空滅弧室開斷能力強、性能穩定、無燃火與爆炸危險、且可頻繁操作免維護，因此在城網，農網改造中得到廣泛的使用。

　　本文在敘及轉移電流及交接電流所舉例的就是真空負荷開關。產氣與壓氣式負荷開關決不可能開斷1880A轉移電流，更不用說2880A的交接電流，這二類型的開關開斷能力大約在1000A左右，產氣式稍強于壓氣式。據了解，現有的負荷開關均具有撞擊器操作，有的產品配有分勵脫扣器和電動操作機構，生產廠宣稱可以電動及遠方操作，在選用開關時，我們應首先了解的是何類型的負荷開關，在其提供的技術資料有否轉移或交接電流，數值多寡?空載時的電動合分閘是否能滿足運行中的遠方電動操作要求。按IEC-420與國標的規定，脫扣器操作必須考核交接電流。對于未標有交接電流或未作過型式實驗的產品是不能可靠滿足電網運行要求的，這是我們在選用產品時應注意的。

　　本文中“轉移電流”“交接電流”“撞擊器操作”“脫扣器操作”引自IEC-420(1990)“交流負荷開關—熔斷器組合電器”。

　　(收稿日期：2000—06—08)