【摘要】近年来，SF6绝缘的10kV负荷开关-熔断器组合电器在10kV配电系统环网供电和终端用电中的应用渐趋广泛，尤其是中小容量变压器用户，负荷开关-熔断器组合电器以其电气接线简单、保护动作迅速、维护工作方便等技术优点，和性价比高等经济优势，占领了大部分市场，获得了用电客户的广泛认可。随着用户变电所投运以后后期电气维护管理的全面展开，负荷开关-熔断器组合电器在运行方面的一些共性问题逐渐暴露。本文将结合苏州市用户变电所应用负荷开关-熔断器组合电器的实际情况，探讨组合电器在参数选用、施工安装和运行维护等方面的注意事项和应对策略。
【关键词】SF6；负荷开关；熔断器；参数；施工安装；运行维护
引言
近年来，SF6绝缘的10kV负荷开关-熔断器组合电器在10kV配电系统环网供电和终端用电中得到了广泛的应用。尤其是对中小容量变压器用户，负荷开关-熔断器组合电器简化了变电所的操作电源和继电保护装置，减少了客户变电所的占地面积，节约了设备投资，同时也能基本满足变电所日常运行的要求，受到了用电客户的普遍欢迎。
SF6绝缘的10kV负荷开关-熔断器组合电器是一种将负荷开关、高压熔断器、接地开关组合安装，全部或部分密封在充满SF6气体的箱体内，利用SF6优异的绝缘、灭弧性能，满足安全关合负荷电流的开关设备。对中小容量变压器用户，出于功能和成本两方面的考虑，一般选用单独将负荷开关机构填充SF6密封绝缘，熔断器和接地开关机构空气绝缘的半充气组合电器形式。另有开关柜内全部填充SF6气体密封的GIS全充气设备。本文主要讨论半充气组合电器。
问题分析
负荷开关-熔断器组合电器是由负荷开关来承担过载电流和正常工作电流的关合和开断，并且还要求承担“转移电流”的开断，而配电变压器高压侧的短路保护和过载保护由高压限流熔断器来承担，两者有机的结合起来，就可满足系统正常操作和故障保护的要求[1]。
在我国，随着电网建设和改造的不断深入，负荷开关-熔断器组合电器在10kV配电系统的环网供电和终端用电的应用越来越多。考虑到熔断器性能特点和SF6气体的特性，在选用组合电器时需要对针对实际情况对各项因素综合考虑。
下面从四个方面分析SF6绝缘的10kV负荷开关-熔断器组合电器在使用时的注意事项，并提出应对措施。
1.组合电器的参数选择
1.1短路电流
转移电流是指在撞击器驱动下，开断故障电流任务由熔断器转移到负荷开关时的三相对称电流[3]，它是带有撞击器脱扣联锁机构的负荷开关-熔断器组合电器的主要参数之一。转移电流发生在第一相熔断器起弧后，因为熔断器熔断时间存在着时间差，负荷开关应在该相熔断器撞击器的驱动下，在第二相熔断器熔断之前或与之同时断开。
熔断器应能开断变压器二次桩头直接短路时的短路电流，将其折算成一次侧短路电流，以1250kVA配电变压器为例，其短路阻抗按4%计算，则：
一般压气式和产气式负荷开关的额定转移电流在1000A左右，无法满足要求[4]。SF6负荷开关转移电流IZ≥1700A，可满足要求。
配电变压器出线开关采用负荷开关-熔断器组合电器时，建议干式变压器单台容量不大于1250kVA，油浸式变压器单台容量不大于630kVA[5]。这是因为如果变压器容量超过1600kVA，组合电器的转移电流无法满足上述分析的要求。而800kVA及以上油浸式变压器设有用于切除变压器内部故障的瓦斯保护，故障电流在尚未威胁设备安全以前，微机保护可以发故障报警或跳闸信号，熔断器则无法进行预先判别，因此将需将油浸式变压器的容量限定在630kVA及以下。
2.熔断器性能的局限性
下面从三个方面论述熔断器保护相比微机保护的不足之处。
2.1性能老化
熔断器性能随时间的推移会发生老化，导致出现故障时失灵，从而引发严重后果。相对应的，微机保护的运行寿命一般为10年，技术成熟，运行可靠。
2.2无通用备品备件
不同品牌产品有各自配套的熔断器，市场上尚无认证认可的通用备品备件，运行管理十分不便。苏州市用户终端变电所应用的组合电器厂家众多，有ABB、施耐德、西门子等进口产品，也有申宏、科瑞悦、三狮等国产品牌，其熔断器在投运或故障更换时，存在着未按厂家要求使用指定型号和参数的熔断器的现象，可能影响组合电器的性能。
而微机保护已经全面实现了实时数字式操作方式，更改继电保护定值方便快捷。
2.3通讯和远控能力不足
熔断器因为其机械结构和安装方式，无法完成设备通讯和远控的要求。微机保护能够实现远程通讯和远方控制，符合配网自动化发展的要求。
3.SF6气体的危害
SF6气体本身是无毒的，但具有窒息作用，它的比重约为空气的5倍，若发生泄漏，则会沉积在低洼处，如果这些地方的通风设施不良，工作人员在SF6气体浓度较大的环境中工作，会有窒息的危险。此外，SF6气体在电弧作用下，会分解产生一些有毒低氟化合物，这些分解物又和电极材料、水分、氧气等进一步反应生成有毒的其他化合物，对人体产生危害[6]。工业用户的变电所建设在其规划红线地块内，靠近生产厂房，而公用配电网设备往往深入居民区、商业中心等人口密集区，因此必须考虑SF6气体泄漏的防范和善后处理措施。 苏州市从2004年开始已将“在低位设置机械式排风装置”列入了采用SF6绝缘设备的变电所配套土建建设的要求中。
4.安装及运行维护
4.1电缆安装工艺
SF6负荷开关环网柜体积小，一个间隔宽度约325mm，某些产品甚至只有210mm，出线电缆安装空间很小，手枪形电缆头与套管可能会发生受力情况，以致影响箱体密封性，甚至造成气体泄漏，安装时需要尤其加以注意。
4.2泄压通道的设置
苏州市场上SF6负荷开关环网柜的泄压通道位置通常设置在柜体的背部和项部，在柜体背部和顶部均安装有泄压板，可快速释放柜内因故障产生的高压气体，防止高压气体危及柜前操作人员的安全。其中背部采用水平向后的泄压方式，顶部采用垂直向上的泄压方式。
其中背部水平向后的泄压方式存在一定的安全隐患。背部泄压板一般为镀锌板，采用直接扣在柜体上的方式固定。这样的结构强度较差，一旦柜内设备发生故障，泄压板将向后方大力冲出，可能会对柜体后方的巡视人员造成伤害。
对此，可以通过增加泄压板上下部位强度差的方式来加以改善。首先将柜后泄压板的中部折弯，增加板的整体强度。在泄压板上部用金属螺丝固定，下部用塑料螺丝固定，这种结构造成了板上部的紧固程度要明显高于板下部。实验数据显示：如此改造后，当在泄压板上部加力至21N时金属螺丝松动；下部加力至9.8N时塑料螺丝弹出。如果开关柜内发生故障，产生的高温高压气体冲击泄压板，塑料螺丝将首先受力弹开，而金属螺丝保持固定，这样泄压板将向下方打开，瞬时释放高温高压气体，避免直接向后冲击到运行维护人员。
4.3三相熔断器的更换
动作后须同时更换三相熔断器。当组合电器发生短路故障时，考虑到熔断器的动作误差时间，只要某一相熔断器熔断后，其余相的熔断器即使外观完好，但由于通过了过电流，也应该同时更换。
结束语
SF6绝缘的10kV负荷开关-熔断器组合电器在市场上已经逐步铺开，整体的技术设计已日趋成熟。由于其结构简单、入市门槛低等原因，生产该种产品的厂家和选用该种产品的用户非常之多。在激烈的市场竞争中，一些生产厂家为了获得市场占有率，往往在产品细节上不够注意；在产品的安装、使用和运行维护过程中，也存在着不少不规范之处。本文依据笔者在工作中的实际经验，从四个方面分析了该产品在使用时的注意事项，并提出了相应应对措施，希望藉此能够提升设备厂家的产品质量，提高用户对该产品的运行维护管理水平，消除一些潜在的安全隐患，使得客户的供电更加可靠，供电企业的电网更加安全。
参考文献
[4]金开宇等.配电网新设备与新技术[M].北京：中国水利水电出版社，2006.
[6]郭贤珊.高压开关设备生产运行实用技术.北京：中国电力出版社，2006.
