呂俊霞

(河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，南陽(yáng)473009)

1 低壓熔斷器的分類與結(jié)構(gòu)

低壓熔斷器是低壓配電系統(tǒng)中起安全保護(hù)作用的一種電器，主要作短路保護(hù)，有時(shí)也起過(guò)載保護(hù)作用，廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)保護(hù)和用電設(shè)備的保護(hù)。當(dāng)電網(wǎng)或用電設(shè)備出現(xiàn)短路故障時(shí)，通過(guò)熔體的電流大于額定電流值，熔體因過(guò)熱而熔化，自動(dòng)切斷電路，避免電網(wǎng)或用電設(shè)備的損壞，并防止故障的蔓延。

熔斷器是最簡(jiǎn)單的一種保護(hù)電氣，將它串接在被保護(hù)電路中，可以用來(lái)保護(hù)電氣裝置，防止過(guò)載電流和短路電流的損害。有些熔斷器還有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，用以提高熔斷器的滅弧能力。熔斷器也可作過(guò)負(fù)荷保護(hù)，但作過(guò)負(fù)荷保護(hù)可靠性不高。熔斷器的保護(hù)特性必須與被保護(hù)設(shè)備的過(guò)負(fù)荷特性有良好的配合。

由于結(jié)構(gòu)及維護(hù)簡(jiǎn)單，體積小，在低電壓配電裝置中被廣泛應(yīng)用，在3～35 kV的高壓電網(wǎng)中，亦被用來(lái)保護(hù)電壓互感器和小容量電氣設(shè)備。

熔斷器的結(jié)構(gòu)主要有熔體、連接熔體的觸頭裝置(包括動(dòng)觸頭及靜觸頭)、絕緣低板和外殼等組成，而熔體是熔斷器的核心部位，常做成絲狀或片狀，熔體的材料必須具有熔點(diǎn)低、導(dǎo)電性能好、易熔斷、不易氧化等特性。

2 低壓熔斷器的運(yùn)行與故障診斷

2.1 熔斷器的巡視檢查

(1)檢查熔斷器的額定電流與負(fù)荷情況是否匹配。

(2)檢查熔斷器外觀有無(wú)損傷、變形、開(kāi)裂現(xiàn)象，瓷絕緣部分有無(wú)破損或閃絡(luò)放電痕跡。

(3)熔體有氧化、腐蝕或破損時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。

(4)檢查熔斷管接觸處有無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象。

(5)檢查有熔斷指示的熔斷器，指示是否保持正常狀態(tài)。

(6)熔斷器的環(huán)境溫度必須與被保護(hù)對(duì)象的環(huán)境溫度保持一致，如果相差太大，可能會(huì)使保護(hù)動(dòng)作出現(xiàn)差錯(cuò)。因此，盡量避免裝在高溫場(chǎng)合，因?yàn)槿垠w長(zhǎng)期處于高溫下有可能老化。

(7)檢查導(dǎo)電部分有無(wú)熔焊、燒損等影響接觸的現(xiàn)象。

(8)檢查熔斷器上、下觸頭處的彈簧是否有足夠的彈性，接觸面是否緊密。

(9)應(yīng)經(jīng)常清除熔斷器及夾子上的灰塵和污穢。

2.2 熔體熔斷的原因

對(duì)于變截面積熔體，在小截面處的熔斷通常是由于過(guò)負(fù)荷引起的，因?yàn)樾〗孛嫣帨囟壬仙^快，熔體由于過(guò)負(fù)荷熔斷，使熔斷部位較軟。

變截面熔體的大截面積部位熔化，熔體爆熔或熔斷部位較長(zhǎng)，一般是由于短路而引起的。

熔斷器熔體誤熔斷。熔體在短路情況下熔斷是正常的，在額定電流下熔斷稱為誤熔斷。原因如下。

(1)熔斷器的動(dòng)觸頭與靜觸頭、觸片與插座、熔體與底座接觸不良引起過(guò)熱，使熔體溫度過(guò)高，造成誤熔斷。

(2)熔體氧化腐蝕或安裝時(shí)有機(jī)械損傷，使熔體截面積變小，也會(huì)引起熔體誤熔斷。

(3)因熔斷器介質(zhì)溫度與被保護(hù)對(duì)象四周介質(zhì)溫度相差過(guò)大，將會(huì)引起熔體誤熔斷。

對(duì)于玻璃管密封熔斷器的熔體，長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)接近額定電流值時(shí)，熔體經(jīng)常在中間部位熔斷，但并不伸長(zhǎng)，熔體汽化后附在玻璃管壁上，如有1.6倍的額定電流反復(fù)通過(guò)和斷開(kāi)時(shí)，熔體在某一端熔斷且伸長(zhǎng);如有2.3倍額定電流反復(fù)通過(guò)和斷開(kāi)時(shí)，熔體在中間部位熔化并汽化，無(wú)附著現(xiàn)象;通電時(shí)的沖擊電流會(huì)使熔體在金屬帽附件某一端熔斷;若有大電流(短路電流)通過(guò)時(shí)，熔體幾乎全部熔化。

對(duì)于快速熔斷器的熔體，過(guò)負(fù)荷與正常時(shí)相比，所增的熱量并不是很大，而兩端導(dǎo)線與熔體連接處的接觸電阻對(duì)溫升的影響較大，熔體的最高溫度在兩端，所以經(jīng)常在兩端連接處熔斷。短路時(shí)熱量大、時(shí)間快，產(chǎn)生最高溫度的點(diǎn)在熔體的中部，來(lái)不及將熱量傳向兩端，因此在中間熔斷。

2.3 拆換熔體

安裝熔體時(shí)，應(yīng)該保證接觸良好，如接觸不好，會(huì)使接觸部分過(guò)熱，熱量傳至熔體，使熔體溫度過(guò)高，引起誤動(dòng)作。有時(shí)因接觸不好產(chǎn)生火花，將會(huì)干擾弱電裝置。

更換熔體時(shí)，不要使熔體受機(jī)械損傷和扭拉。熔體一般軟而易斷，容易發(fā)生斷裂或截面減小，這將降低額定電流值，影響設(shè)備運(yùn)行。

更換熔體時(shí)必須根據(jù)熔體熔斷器的情況，分清熔斷是由于短路電流，還是由于長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷所引起的，以便分析故障原因。過(guò)負(fù)荷電流比短路電流小得多，所以熔體發(fā)熱時(shí)間比較長(zhǎng)，熔體的小截面處過(guò)熱，導(dǎo)致在小截面處熔斷，并且熔斷的部位較短。短路電流比過(guò)負(fù)荷大得多，熔體熔斷快，而且熔斷部位較長(zhǎng)，甚至大截面部位全部燒光。

檢查熔斷器與其他保護(hù)設(shè)備的配合關(guān)系是否正確無(wú)誤。

一般應(yīng)在不帶電的情況下，取下熔斷管進(jìn)行更換。有些熔斷管是允許在帶電的情況下取下的，但應(yīng)將負(fù)荷切斷，以免發(fā)生危險(xiǎn)。

更換熔體時(shí)，應(yīng)注意熔體的電壓值、電流值及片數(shù)，并使熔體與管子相配合，不可把熔體硬拉硬彎裝在不相配的管子里，更不能找一根銅線代替熔體湊合使用。

對(duì)封閉管式熔斷器，管子不能用其他絕緣代替，否則容易炸裂管子，發(fā)生人身傷害事故，也不能在熔斷器管上鉆孔，因?yàn)殂@孔會(huì)使滅弧困難，可能會(huì)噴出高溫金屬和氣體，對(duì)人和周圍設(shè)備非常危險(xiǎn)。

當(dāng)熔體熔斷后，特別是在分?jǐn)鄻O限電流后，經(jīng)常有熔體的溶渣熔化在管的表面，因此，在更換新熔體前，應(yīng)仔細(xì)擦干凈管子內(nèi)表面和接觸部分的溶渣、煙塵和塵埃等。當(dāng)熔斷器已經(jīng)達(dá)到所規(guī)定的分?jǐn)鄻O限電流的次數(shù)時(shí)，即用眼睛觀察沒(méi)有發(fā)現(xiàn)管子有損傷現(xiàn)象，也不宜繼續(xù)使用，應(yīng)更換新管子。

更換熔斷器時(shí)要區(qū)分是過(guò)載電流熔斷，還是分?jǐn)鄻O限電流熔斷。如果熔斷時(shí)響聲不大，熔體只在一處熔斷，而管子沒(méi)有燒焦現(xiàn)象，也沒(méi)有大量的熔體蒸氣附著在管子壁上，一般認(rèn)為是過(guò)載電流熔斷。如果熔斷時(shí)響聲特別大，有時(shí)能看見(jiàn)火花，管內(nèi)熔體熔斷成很多段(裝有兩片熔體的熔斷器，兩片熔體熔在一體)，管子內(nèi)壁有大量熔體蒸氣附著物，有時(shí)管子有燒焦現(xiàn)象，甚至接觸部分也有溶渣，就有可能是分?jǐn)鄻O限電流熔斷。

2.4 熔體在運(yùn)行中熔斷的處理步驟

(1)仔細(xì)觀察、判斷、確認(rèn)熔體確已熔斷。可觀察有關(guān)電流表或用鉗形電流表測(cè)量，可觀察到熔斷器的熔斷指示已經(jīng)彈出或熔斷器冒煙，負(fù)載已停止運(yùn)行或缺相運(yùn)行，這都是熔斷器熔斷可能出現(xiàn)的現(xiàn)象。

(2)使用有相應(yīng)斷流能力的開(kāi)關(guān)電器(斷路器、接觸器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)等)切斷電源;對(duì)熔斷器兩端驗(yàn)電，要確保已可靠停電。

(3)取下熔管或熔斷器蓋，取出熔體，觀察熔體熔斷情況，從而判斷故障性質(zhì)。熔體逐漸熔斷、斷口圓滑，屬于過(guò)載;熔體爆斷、熔體飛濺，屬于短路。

(4)根據(jù)對(duì)故障性質(zhì)的判斷找出故障點(diǎn)，并予以排除。

(5)更換合適的熔體送電。

2.5 熔斷器常見(jiàn)故障診斷

(1)熔斷器熔體過(guò)早熔斷

熔體容量選得太小。特別是在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中發(fā)生過(guò)早熔斷，使電動(dòng)機(jī)不能正常啟動(dòng)。

熔體變色或變形。說(shuō)明該熔體已經(jīng)過(guò)熱，熔體的形狀直接影響熔體的特性，人為地改變?nèi)垠w形狀會(huì)使熔體過(guò)早地熔斷。

(2)熔體不能熔斷。熔體的容量選得過(guò)大，特別是在更換熔體時(shí)，增大熔體的電流等級(jí)或用其他金屬絲代替，當(dāng)線路發(fā)生短路時(shí)，熔體不能熔斷，即不能對(duì)線路或電動(dòng)機(jī)起保護(hù)作用，嚴(yán)重時(shí)甚至燒壞線路或電動(dòng)機(jī)。

2.6 熔斷器維修中的注意事項(xiàng)

(1)正確選擇熔體。應(yīng)根據(jù)各種用電設(shè)備的用電情況(電壓等級(jí)、電流值、負(fù)荷變化情況)選擇熔體，應(yīng)按同型號(hào)、材料、尺寸、電流值更換熔體。

(2)更換熔體時(shí)，裝在熔斷管的熔體的額定電流不得大于熔斷管的額定電流。

(3)熔絲兩端的固定螺釘應(yīng)完好、無(wú)滑扣現(xiàn)象，保證熔體的接觸良好，否則會(huì)造成接觸處溫度升高，燒壞熔體。安裝熔絲時(shí)，熔絲不會(huì)被螺釘擠出來(lái)。安裝熔絲不能碰傷、劃傷熔絲，更不要隨意改變?nèi)劢z的外形尺寸。

(4)更換熔體時(shí)，必須停電進(jìn)行。

(5)不能隨便改變?nèi)蹟嗥鞯墓ぷ鞣绞健Ｔ谌垠w熔斷后，應(yīng)根據(jù)管頭標(biāo)明的規(guī)格更換新的熔斷管，不能用一根熔絲搭在管子兩端使用。

(6)作為電動(dòng)機(jī)保護(hù)的熔斷器，應(yīng)按要求選擇熔絲，而熔斷器只能作電動(dòng)機(jī)主電路回路的短路保護(hù)，不能作過(guò)載保護(hù)。

(7)在下列線路中，不準(zhǔn)接入熔斷器:① 接地線路;②三相四線制(三相五線制)的中性線路;③直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁回路。

(8)必須在不帶電的條件下更換熔體，不允許帶電操作熔斷器。

(9)更換熔體時(shí)必須用相同容量的熔體，不允許無(wú)根據(jù)地加大熔體容量，不允許用加大熔體容量的辦法去維持帶病負(fù)荷的繼續(xù)運(yùn)行。

(10)更換裸露熔體時(shí)，不應(yīng)使其遭受外傷，以免降低熔體容量。

(11)熔體熔斷后，特別是因短路故障造成熔體爆斷后，一定要清理熔濺的金屬顆粒和碳質(zhì)，無(wú)法清理及烤糊燒焦的熔斷器，必須更新。

3 低壓熔斷器巡視檢查和維護(hù)內(nèi)容

(1)檢查熔斷器指示器是否正常，尤其是發(fā)生過(guò)載的故障后，必須檢查指示器，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)單相運(yùn)行情況。

(2)檢查熔斷器外觀有無(wú)破損情況及閃絡(luò)放電痕跡，清掃外部積塵。

(3)檢查熔斷器有無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象。如果發(fā)現(xiàn)瓷底座有瀝青流出(如RC1A型)，說(shuō)明過(guò)負(fù)荷或接頭(尤其是銅鋁接頭)機(jī)觸刀接觸不良，應(yīng)及時(shí)處理。

(4)檢查熔體與觸刀之間、觸刀與到座之間及螺旋式熔斷器熔體接觸是否良好。如果接觸不良，會(huì)引起過(guò)熱，使熔體溫度升高，造成誤熔斷。

(5)管式熔斷器的熔體熔斷后，要檢查鋼紙熔管內(nèi)壁有無(wú)燒焦現(xiàn)象，內(nèi)壁燒焦后不能可靠滅弧，應(yīng)及時(shí)換上新的熔斷器。

(6)檢查負(fù)荷是否與熔體的額定值相匹配。

(7)檢查熔斷器的使用環(huán)境溫度，過(guò)高的環(huán)境溫度會(huì)引起誤熔斷。

(8)當(dāng)線路或負(fù)荷發(fā)生短路及嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷時(shí)，熔斷器不能切斷電源，應(yīng)檢查是否用其他金屬絲代替熔體。

(9)當(dāng)發(fā)現(xiàn)熔體熔斷時(shí)，不可更換完新熔體后便馬上投入運(yùn)行，應(yīng)首先分析查找造成熔斷的原因，查處故障并修復(fù)后再投入運(yùn)行。否則容易發(fā)生損壞電氣設(shè)備及弧光閃絡(luò)傷人事故。

(10)正確安裝熔體，避免機(jī)械損傷和拉得更緊而使熔體截面積變小，引起誤熔斷。

［1］張澤軍主編.低壓電器故障診斷與維修［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2009

［2］芮靜康主編.常見(jiàn)電氣故障的診斷與維修［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007

［3］雷玉貴主編.變電檢修［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2006

［4］陳家斌主編.常用電氣設(shè)備故障排除實(shí)例［M］.鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社，2004