负荷开关和熔断器的组合保护

环网供电单元由间隔组成，一般至少有3个间隔，包括2个环缆进出间隔和1个变压器回路间隔，环缆馈线与变压器馈线间隔均采用负荷开关，通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护。

负荷开关用于分合额定负荷电流，具有结构简单、价格便宜等特点，但不能开断短路电流，增加高遮断容量后备式限流熔断器为保护元件，可开断短路电流，将两者结合起来，可满足配电系统各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。断路器兼具操作和保护两种功能，但其结构复杂，造价昂贵，大量使用不现实。环网柜中大量使用负荷开关加熔断器组合装置，即用负荷开关来完成大量发生的负荷合分操作。

而采用高遮断容量后备式限流熔断器对极少发生短路的设备起保护作用，既可避免使用操作复杂、价格昂贵的断路器，又可满足实际运行的需要。环网柜的负荷种类，绝大部分为配电变压器，一般容量不大于1250kVA，极少情况达1600kVA，配电变压器空载电流一般为额定电流的2%左右，环网柜开合空载变压器小电流时，性能良好，不会产生较高过电压。

特别是对于油浸变压器，采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器比采用断路器更为有效，有时后者甚至并不能起到有效的保护作用。当油浸变压器发生短路故障时，电弧产生的压力升高和油气化形成的气泡会占据油箱的空间，将压力传给变压器油箱体，随短路状态的继续，压力进一步上升，致使油箱体变形和开裂。为了不破坏油箱体，必须在20ms内切除故障。如采用断路器，因有继电保护再加上自身动作时间和熄弧时间，其全开断时间一般不会少于60ms，不能有效地保护变压器。而高遮断容量后备式限流熔断器具有速断功能，且具有限流作用，可在10ms之内切除故障并限制短路电流，能够有效地保护变压器。

因为环网配电网络的首端断路器（即110kV或220kV变电站的10kV馈出线断路器）的保护设置速断保护的时间为0s，若环网柜中采用断路器，即使整定时间0s，由于断路器固有动作时间分散，也很难保证是环网柜中的断路器而不是上一级断路器首先动作。熔断器的保护范围在最小熔化电流（通常为熔断器额定电流的2～3倍）到最大开断容量之间。

限流熔断器的电流-时间特性一般为陡峭的反时限曲线，短路发生后，可在很短的时间内熔断，切除故障。如果采用断路器作保护，将使其它电器如电缆、电流互感器、变压器套管等元件的热稳定要求大幅度提高，加大了电器设备的造价，增大工程费用。在这里，有必要指出在采用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合时，两者之间要很好地配合，当熔断器非三相熔断时，熔断器的撞针要使负荷开关立即联跳，防止缺相运行。