段建軍 程慧軍 高錦華

（大同煤礦集團(tuán)娘子關(guān)發(fā)電有限公司，山西 陽(yáng)泉 045233）

淺談電氣開關(guān)故障的檢查及其處理

段建軍 程慧軍 高錦華

（大同煤礦集團(tuán)娘子關(guān)發(fā)電有限公司，山西 陽(yáng)泉 045233）

本文針對(duì)螺旋式熔斷器弧前時(shí)間、燃弧時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，瞬態(tài)恢復(fù)電壓過(guò)低，飛弧過(guò)大，約定不熔斷電流、約定電流值、分?jǐn)嗄芰Σ荒軡M足使用要求，提出了可以在選材的時(shí)候，對(duì)待選石英砂進(jìn)行磁選、擦洗脫泥并用標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)篩等方法。這些方法可以有效提高石英砂的純度，從而提高螺旋式熔斷器保護(hù)的可靠性，進(jìn)一步加強(qiáng)了熔斷器對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)。

螺旋式熔斷器；弧前時(shí)間；燃弧時(shí)間

螺旋式熔斷器是主要的電氣開關(guān)之一，它主要用于電氣設(shè)備的過(guò)載及短路保護(hù)，由于其分?jǐn)嗄芰^高，結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊，體積較小，且更換熔體方便，工作安全可靠，所以，它適用于交流50Hz、額定電壓至380V，額定電流至200A的線路中，作電氣設(shè)備短路或過(guò)載保護(hù)之用。為了更好地保護(hù)電氣設(shè)備，防止螺旋式熔斷器的原因而引起的故障，本文提出了一些提高螺旋式熔斷器保護(hù)的可靠性的方法。

1 螺旋式熔斷器的正常工作條件

1.1 海拔高度不超過(guò)2 000m。

1.2 周圍空氣溫度不高于+40℃及不低于-5℃且24小時(shí)平均值不超過(guò)35℃。

1.3 周圍空氣的相對(duì)濕度在最高溫度為40℃時(shí)不超過(guò)50%，在較低溫度下可以有較高的相對(duì)濕度，例如在20℃時(shí)，相對(duì)濕度可達(dá)90%。而且要考慮由于溫度變化而產(chǎn)生的凝露。

1.4 振幅不大于0.5mm，頻率不大于600次/min的振動(dòng)。

1.5 在無(wú)爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)中，且介質(zhì)中無(wú)足以腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體和導(dǎo)電塵埃。

2 影響熔斷器可靠性原因分析及提高其保護(hù)特性采取的措施

經(jīng)過(guò)大量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，螺旋式熔斷器使用時(shí)發(fā)現(xiàn)：弧前時(shí)間、燃弧時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，瞬態(tài)恢復(fù)電壓過(guò)低，飛弧過(guò)大，約定不熔斷電流、約定電流值、分?jǐn)嗄芰Σ荒軡M足要求。

針對(duì)以上問(wèn)題，在螺旋式熔斷器加工制造過(guò)程采取的改進(jìn)措施主要有以下幾種。

2.1 裝入高純度石英砂作為滅弧介質(zhì)

熔斷器主要是利用金屬導(dǎo)體（銅、銀）作為熔體串聯(lián)于電路中，當(dāng)過(guò)載或短路電流通過(guò)熔體時(shí)，因其自身發(fā)熱而熔斷，從而分?jǐn)嚯娐返囊环N電器，但在分?jǐn)嚯娐窌r(shí)應(yīng)考慮燃弧時(shí)間、瞬態(tài)恢復(fù)電壓、工頻或恢復(fù)電壓、熔斷器的電弧電壓，為減少燃弧時(shí)間及熔斷時(shí)產(chǎn)生的飛弧，確保瞬態(tài)恢復(fù)電壓，在熔斷管中裝入高純度石英砂作為滅弧介質(zhì)（熔體埋于石英砂中，熔體熔斷時(shí)，電弧噴向石英砂及其縫隙，可迅速降溫而熄滅、確保斷電絕緣），因此，石英砂是減少燃弧時(shí)間、飛弧，提高分?jǐn)嗄芰?，確保瞬態(tài)恢復(fù)電壓關(guān)鍵的材料，選擇的石英砂應(yīng)確保（SiO2≥99.5—99.9%，F(xiàn)e2O3≤0.001%）。

使用前用磁選：主要用于除去石英砂中的磁性礦物，如可以通過(guò)強(qiáng)磁性機(jī)除去赤鐵礦、褐鐵礦、黑云母等弱磁性礦物，而強(qiáng)磁性礦物如磁鐵礦則可以通過(guò)弱磁選機(jī)除去。

擦洗脫泥：擦洗是指借助機(jī)械力和砂粒間的磨剝力來(lái)除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥性雜質(zhì)礦物和進(jìn)一步擦碎未成單體的礦物集合體，再經(jīng)分級(jí)作業(yè)達(dá)到進(jìn)一步提純石英砂的效果。目前主要有棒磨擦洗和機(jī)械擦洗。

用標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)篩：保持粒度范圍1-0.1mm內(nèi)，烘干（石英砂使用前用專用烘干設(shè)備烘干、保溫桶保存）、裝入熔管后、經(jīng)震動(dòng)設(shè)備震動(dòng)、達(dá)到密實(shí)、減少縫隙，確保滿足弧前時(shí)間、燃弧時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，瞬態(tài)恢復(fù)電壓過(guò)低，飛弧過(guò)大，提高分?jǐn)嗄芰σ蟆?/p>

2.2 合理選擇熔體

熔體由一組金屬（銅、銀）熔絲（片）組成，由于各種電氣設(shè)備都具有一定的過(guò)載能力，允許在一定條件下較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，還有一些設(shè)備起動(dòng)電流很大，但起動(dòng)時(shí)間很短，所以，要求這些設(shè)備的保護(hù)特性要適應(yīng)設(shè)備運(yùn)行的需要，要求熔斷體在電機(jī)起動(dòng)時(shí)不熔斷，也就是熔體有約定不熔斷電流（在規(guī)定時(shí)間內(nèi)、熔體能承載不熔化的規(guī)定電流值）；而當(dāng)負(fù)載超過(guò)允許值時(shí)，就要求保護(hù)熔體在一定時(shí)間內(nèi)熔斷也就是約定電流值（在規(guī)定時(shí)間內(nèi)、引起熔斷體熔斷的規(guī)定電流值），在短路電流作用下和超過(guò)允許過(guò)負(fù)荷電流時(shí)，熔體能可靠熔斷也就是熔斷器分?jǐn)嗄芰Γㄔ谝?guī)定的使用和性能條件下、熔斷器在規(guī)定的電壓下分?jǐn)嗟念A(yù)期電流值），起到保護(hù)作用。熔斷器的選擇性（熔體額定電流選擇偏大，負(fù)載在短路或長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷時(shí)不能及時(shí)熔斷；選擇過(guò)小，可能在正常負(fù)載電流作用下就會(huì)熔斷，影響正常運(yùn)行，為保證設(shè)備正常運(yùn)行，必須根據(jù)負(fù)載性質(zhì)合理地選擇熔體額定電流）。

表1 熔斷體的約定時(shí)間和約定電流

為確保熔斷體有（約定不熔斷電流，一般在150%In或115% In），約定電流值為210%In，時(shí)間—電流特性是熔斷體最主要的電性能指標(biāo)，它表明了熔斷體在不同過(guò)載電流負(fù)載時(shí)熔斷的時(shí)間范圍，熔化熱能值I2t：熔化熱能值I2t是直接測(cè)定熔斷體熔絲（片）被熔斷所需的能量值（在0.008秒或更短的持續(xù)時(shí)間內(nèi)），對(duì)于每一種不同的熔絲（片）來(lái)說(shuō)是一個(gè)常量值。當(dāng)選用熔斷體時(shí)應(yīng)先測(cè)定選用熔斷體的I2t，再與所用電路可能出現(xiàn)的脈沖電流的I2t值作比較，一般是I2t/熔化I2t=1/3，這樣在留有一定的余量后，熔斷體遇到脈沖電流時(shí)不致產(chǎn)生誤熔斷。提高熔斷器的分?jǐn)嗄芰Γǚ謹(jǐn)嗄芰κ侨蹟囿w最主要的安全指標(biāo)，是由它的結(jié)構(gòu)和所用材質(zhì)決定的。所以，選用時(shí)應(yīng)充分考慮所在電路的使用電壓及可能出現(xiàn)的最大故障電流值，這樣才能使熔斷體在電路中安全、有效地工作），目前，熔體一般選擇（銅、銀）材料，所以應(yīng)對(duì)銅、銀的含量控制，含量應(yīng)控制在99.9%左右，一般銅作為熔體時(shí)以絲狀為主、銀作為熔體時(shí)以片狀為主，當(dāng)采用銅作為熔體時(shí)要對(duì)銅絲外徑控制、做到均勻，當(dāng)采用銀片作為熔體時(shí)，應(yīng)對(duì)銀片長(zhǎng)度、厚度、寬度、形狀控制。在使用前用卡尺檢測(cè)，同時(shí)用直流電阻測(cè)試儀（如：電阻測(cè)試儀、雙臂直流電橋等）測(cè)試，確保電阻值符合要求，另一點(diǎn)是在熔體焊接時(shí)，制定焊接工藝規(guī)程、對(duì)操作人員交底、對(duì)焊接設(shè)備驗(yàn)收、維護(hù)保養(yǎng)，焊接材料使用前選擇、驗(yàn)收，焊接完畢自檢合格、報(bào)專業(yè)人員檢驗(yàn)合格、入庫(kù)，確保螺旋式熔斷器的約定不熔斷電流、約定電流值、分?jǐn)嗄芰δ軡M足要求。

3 結(jié)語(yǔ)

螺旋式熔斷器是主要的電氣開關(guān)之一，本文通過(guò)對(duì)螺旋式熔斷器在加工制造過(guò)程中的問(wèn)題分析，可以看出主要部件的材料（石英砂、熔斷體）在選擇、加工過(guò)程中的重要性。通過(guò)驗(yàn)證，在使用前，對(duì)石英砂進(jìn)行磁選、擦洗脫泥并用標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)篩，可以有效地提高石英砂的純度，有利于加強(qiáng)熔斷器自身的質(zhì)量。因此，螺旋式熔斷器生產(chǎn)廠家應(yīng)制定螺旋式熔斷器選材、加工管理規(guī)定及工藝卡、加強(qiáng)過(guò)程管理，做到自檢、專檢、按照要求做型式試驗(yàn)、經(jīng)檢測(cè)合格出廠，確保螺旋式熔斷器在低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)及用電設(shè)備中保護(hù)的可靠性。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，GB13539.1-2008低壓熔斷器第1部分：基本要求[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[2]楊昌興，王敏.提高電容器外保護(hù)用熔斷器的可靠性[J].電力電容器，2013（4）：23-26.

TM564

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1671-0037（2014）11-108-2

段建軍（1983.11-），男，本科，工程師，研究方向：電力技術(shù)。