摘要：该文分析了户外10kV电压互感器一次侧保护电器的现状，指出采用10kV跌落式熔断器和RW10-35型限流熔断器的不合理性，研制了一种适用于户外10kV电压互感器一次侧保护电器的RW□-10型限流熔断器，并在变电所应用，取得了好的效果。

关键词：电压互感器；保护熔断器；选择


以往的变电所设计中，由于受10kV配电设备技术参数的制约，10kV配电装置一般都采用户内布置方式，电压互感器选用RN2-10或RN5-10型户内高压限流熔断器作过载和短路保护之用。近年来，随着技术水平的不断进步，10kV配电设备的技术参数有了很大的提高，出现了很多适应户外运行的设备，为变电所采用全户外布置方式提供了可能。在农村电网改造中，110kV、35kV变电所采用全户外布置已成为一种经常采用的方式。但是，10kV配电装置采用全户外布置后，10kV电压互感器(包括母线用电压互感器和出线侧用电压互感器)一次侧的保护电器的选择，却成了让设计人员棘手的问题，因为现有资料上没有专为户外10kV电压互感器设计的保护电器。

110kV电压互感器保护电器的现状

据调查，不论是国内公开出版的变电所设计标准图集中，还是很多设计单位所作的变电所施工设计图纸中，对10kV户外电压互感器一次侧保护电器的选择不外乎有两种方式：一种是采用10kV跌落式熔断器，另一种是用保护35kV户外电压互感器的RW10-35型限流熔断器代替。

为了限制短路电流，电压互感器使用的高压熔断器要求熔断件具有一定的电阻值，而且采用灭弧能力较强的石英砂作为填料，是一种限流型熔断器，这种熔断器在熔断过程中会产生超过熔断器额定电压数倍的过电压。为了将过电压限制在允许的范围内，对不同电压的熔断器内熔断件的特性都有一定的要求。常用的RN2型高压熔断器熔断件的数据见表1。从表1中可以看出，35kV和10kV用的熔断件的电阻和长度都有很大的差异，当把35kV限流熔断器用于10kV时，在熔断过程中会产生较大的过电压，甚至会击穿电压互感器。《电力工程电气设计手册（电气一次部分）》中明确指出：限流式高压熔断器不宜使用在电网工作电压低于熔断器额定电压的电网中。因此10kV电压互感器保护熔断器用RW10-35型限流熔断器代替是不合适的。

表1　RN2型高压限流熔断器的熔断件数据

10kV跌落式熔断器一方面由于熔断件截面小，机械强度低，加之熔断件长期受张力影响，操作时容易使熔断件断损，可靠性差，如果为了提高机械强度而加大熔断件截面，又会降低对电压互感器的保护作用。另一方面由于跌落式熔断器一般不具备限流功能，开断能力低，因此也不宜作为10kV电压互感器的保护电器。

2解决方案

参照现有的RW10-35型限流熔断器的做法，我们设计了一种专门用于10kV电压互感器保护的RW□-10型熔断器。熔断器采用“T”型结构，利用户内RN2-10型高压限流熔断器的熔管，将其放在根据熔管尺寸并满足泄漏比距要求而特别烧制的瓷套内，使之既具有限流特性，又不使熔断件承受张力，满足了电压互感器的保护要求。

RW□-10型熔断器外形尺寸如图1所示。



图1　RW□-10型熔断器外形尺寸图


RW□-10型熔断器的技术数据见表2。

表2　RW□-10型熔断器的技术数据



RW□-10型熔断器的主要特点有：

熔断器允许水平或垂直布置；

产品按相设计，可灵活用于三相电压互感器或单相电压互感器；

开断能力强，体积小，安装维护方便。

3应用及改进

RW□-10型熔断器自2003年5月研制生产以来，先后在常德电业局西湖110kV变电所、西洞庭110kV变电所、临澧九里35kV变电所使用，运行情况良好。

RW□-10型熔断器在实际使用过程中还可以从以下三个方面加以改进：一是将熔管瓷套及瓷质棒式支柱绝缘子改为硅橡胶护套和支柱绝缘子，提高熔断器的防污性能，并减小熔断器的体积和重量；二是将熔断器与避雷器合二为一，母线电压互感器用熔断器前侧一般都需要装设避雷器，可以将RW□-10熔断器的支柱绝缘子用避雷器来代替；三是将电压互感器与熔断器合二为一，将熔断器装配在电压互感器绝缘套管内，把元件集成，这样可以简化一次接线，方便安装。

4结束语

变电所10kV配电装置采用户外布置后，电压互感器一次侧保护电器的选择成为摆在设计人员面前的一个棘手问题，以往经常采用的用10kV跌落式熔断器或RW10-35型限流熔断器作为10kV电压互感器保护电器的方式是不合理的，甚至是错误的。