電壓互感器的高壓熔斷器保護范圍為:電壓互感器內部故障(相間.匝間短路等)或電壓互感器與電網連接線的短路故障。
當電壓互感器內部故障或與電網連接線發生短路時,高壓熔斷器熔斷,切斷故障點或將電壓互感器與故障源隔離,從而縮小故障范圍,保護設備的安全。但是高壓熔斷器不是用來保護電壓互感器過載的,過載時間稍長,電壓互感器就會過熱、冒煙,甚至起火,從而引起內部故障;而且由于高壓熔斷器靈敏度的原因,有時電壓互感器內部故障,高壓熔斷器卻不一定熔斷。我們必須盡快停用故障電壓互感器,如果高壓熔斷器不帶限流電阻或限流電阻不合格,就不能用隔離開關直接拉開故障電壓互感器,即使限流電阻合格,為保險起見也不能直接拉開,因為隔離開關和高壓熔斷器沒有滅弧裝置,容易引起母線短路,導致事故擴大及設備損壞或人身事故,必須通過倒換運行方式,用上級斷路器隔離故障。
對于雙母線接線方式,可將所帶負荷倒至另一條母線上,用母聯開關隔離故障電壓互感器;對于我們常用的單母線分段接線方式,必須將該段母線所帶負荷全部轉移或停電,用電源斷路器隔離故障電壓互感器和該段母線,再恢復其它正常供電。這樣的操作復雜,不利于快速隔離故障,且可能影響部分用戶的正常供電。
如果電壓互感器的高壓熔斷器有足夠的靈敏度,在電壓互感器內部故障時,立即熔斷,隔離故障點,就可用隔離開關直接拉開故障電壓互感器,而不必通過倒換運行方式那樣的復雜操作。這里的關鍵在于高壓熔斷器的熔體(絲) ,它是熔斷器的核心部件,利用它在電流熱作用下來熔化,斷開故障電路。
我們常用的熔絲為鎳鉻合金,熔絲的直徑為0.13mm,做成螺旋形,總阻值為315Q ,額定電流為0.5A,對于熔體,要求有下列的性質:熔點低,導電性好,不易氧化,便于加工。
熔體的材料一般有銅.鎳鉻合金.鉛.錫等,對于35kv系統的電壓互感器,要求熔斷器具有較大的斷流能力,常用銅或鎳鉻合金,它們的電阻率小,熱傳導快,截面面積也很小,斷流產生的金屬蒸氣也少,易于滅弧。但缺點是熔化溫度高,長期工作中可能達到較高的溫度而不熔斷,同時要使其快速熔斷,必須流過較大的電流,否則會延長熔斷時間,這樣對被保護的電壓互感器不利。
在電壓互感器的正常運行中,其內部故障的幾率很小。而高壓熔斷器之所以經常熔斷,是因為電壓互感器的諧振。當系統運行方式發生某種變化時,電壓互感器的鐵芯飽和,感抗和對地容抗相等或近似相等,產生較大的電流,導致熔斷器熔斷,這時必須停運電壓互感器,更換熔斷器。
我們現在大多用的是裝有防雨罩的充填石英砂的瓷管熔斷器,熔斷器裝在防雨罩中,兩邊各用四個螺絲固定,更換時,必須將兩邊的螺絲擰開,一手拿鉗子固定螺母,一手拿起子擰螺絲,由于高空作業,著力的地方很少,這樣的操作既費時費力,又很危險。側蓋及螺絲用一般的熟鐵制做,長期日曬雨淋,很容易生銹變形。螺絲擰開后,固定鐵環由于受力不均,容易卡滯,很難取下。特別是遇到特殊天氣,不得不延期更換,減少了計量和保護的可靠性。