摘要：文章通過(guò)工作中的實(shí)例，針對(duì)10kV跌落式熔斷器運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，剖析了其故障“痛病”原因；結(jié)合筆者多年的檢修工作經(jīng)驗(yàn)，提出檢修方法，并對(duì)其引入創(chuàng)新技術(shù)方法，改良熔斷器結(jié)構(gòu)，提出解決方案，以此提高10kV跌落式熔斷器在實(shí)際運(yùn)行中的可靠性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：跌落式熔斷器；設(shè)備故障；設(shè)備檢修；配網(wǎng)系統(tǒng)；配電變壓器 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM464 文章編號(hào)：1009-2374（2017）01-0020-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.010

1 概述

跌落式熔斷器是10kV配網(wǎng)系統(tǒng)中的主要設(shè)備之一，其可靠性、安全性、穩(wěn)定性對(duì)于供電可靠性尤其重要。10kV跌落式熔斷器被廣泛應(yīng)用于架空線保護(hù)配電變壓器或配電線路，經(jīng)常因跌落式熔斷器未能及時(shí)發(fā)揮作用，而造成變壓器燒毀或10kV線路跳閘，因此對(duì)跌落式熔斷器的使用必須予以重視。本文通過(guò)對(duì)多年來(lái)收集、統(tǒng)計(jì)跌落式熔斷器故障記錄進(jìn)行分析，參照大量跌落式熔斷器的技術(shù)資料，深度剖析故障產(chǎn)生的各種原因，針對(duì)性地提出了一套檢修處理方法，并對(duì)10kV跌落式熔斷器提出了技術(shù)改良。

2 10kV跌落式熔斷器故障原因分析

配電變壓器高壓側(cè)廣泛采用10kV跌落式熔斷器進(jìn)行保護(hù)，實(shí)踐證明這是一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、有效的方法。10kV跌落式熔斷器作為變壓器本體保護(hù)和二次側(cè)出線故障的后備保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)能快速有效地起到保護(hù)。然而當(dāng)?shù)涫饺蹟嗥鳟a(chǎn)品設(shè)計(jì)或質(zhì)量問(wèn)題及安裝選用熔絲不當(dāng)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)故障未及時(shí)發(fā)揮作用造成變壓器燒廢或10kV線路跳閘故障。以下是發(fā)生在近期工作中的兩個(gè)事件，通過(guò)深入剖析加深對(duì)10kV跌落式熔斷器的認(rèn)識(shí)與重視。

2.1 事件1

10kV江北線大通公用臺(tái)變，低壓母線短路引起跌落式熔管燒廢，10kV路線開(kāi)關(guān)跳閘事件。群眾反映當(dāng)時(shí)臺(tái)架發(fā)生爆炸，引起10kV江北線#4塔4T1開(kāi)關(guān)、#43塔43T1開(kāi)關(guān)同時(shí)跳閘。通過(guò)分析原因，大通公用臺(tái)變低壓母線發(fā)生三相短路，10kV跌落式熔斷在熔斷時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的電弧。跌落式熔斷器型號(hào)RW3-10，熔管內(nèi)紙筒出現(xiàn)膨脹，內(nèi)壁有皺褶，從而熔體（絲）熔斷后熔絲壓接套卡塞導(dǎo)致電弧未能快速吹滅，大電流下引起強(qiáng)電弧繼而弧光短路，最終線路開(kāi)關(guān)保護(hù)跳閘。

2.2 事件2

10kV塘口線北義公用臺(tái)變，因跌落式熔絲選用不當(dāng)及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、質(zhì)量缺陷，引起變壓器燒廢，10kV線路跳閘事件。通過(guò)分析原因，跌落式熔絲選用過(guò)大，未能快速熔斷保護(hù)，導(dǎo)致燒廢變壓，未能快速滅弧，熔管在電弧高溫下點(diǎn)燃燒廢及造成10kV線路開(kāi)關(guān)越級(jí)跳閘。

理論推算故障電流可以避開(kāi)10kV塘口線#69桿69T1開(kāi)關(guān)（400A定值）跳閘。快速保護(hù)也可以避免變壓受損，還有熔管的設(shè)計(jì)缺陷未能快速滅弧，也導(dǎo)致了熔管燒廢。

3 跌落式熔斷器的作用、結(jié)構(gòu)、工作原理和熔絲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3.1 跌落熔斷器的作用

跌落熔斷器安裝在配電變壓器上，可以作為變壓器本體保護(hù)和二次側(cè)出線故障的后備保護(hù)。故障時(shí)能熔斷隔離，并形成一個(gè)明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)點(diǎn)，快速隔離故障的同時(shí)避免線路越級(jí)跳閘，減少停電范圍。

3.2 跌落熔斷器的結(jié)構(gòu)

跌落式熔斷器一般由絕緣子、上下接線端、上靜觸頭、上動(dòng)觸頭、下支座、熔管等構(gòu)成。

3.3 跌落式熔斷器的工作原理

3.3.1 在正常運(yùn)行時(shí)將熔絲穿入熔管內(nèi)兩端擰緊。上動(dòng)觸頭由于熔絲拉緊的張力而垂直于熔絲管向上翹起，用絕緣棒將上動(dòng)觸頭推入靜觸頭內(nèi)，成閉合狀態(tài)（合閘狀態(tài)）并保持這一狀態(tài)。

3.3.2 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，故障電流超過(guò)熔體（絲）的額定動(dòng)作值時(shí)，熔體會(huì)按其反時(shí)限特性熔斷。斷口在熔管內(nèi)產(chǎn)生電弧，電弧高溫致使消弧管內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，高壓氣體向管外高速噴出，將電弧吹滅。熔絲熔斷后熔絲的拉力消失，在熔管的重力作用下向下轉(zhuǎn)動(dòng)掉落，形成明顯的開(kāi)斷位置，達(dá)到切除故障的目的。

3.4 熔絲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

熔絲核技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：熔絲由引線、熔體、壓接套組成。熔絲型式分：K型為快速熔絲；T型為慢速熔絲。熔絲必須具有穩(wěn)定的安-秒特性。其安-秒特性應(yīng)在以下3個(gè)時(shí)間點(diǎn)上滿足熔絲的最大和最小熔化電流值。以10（A）高壓熔絲的數(shù)據(jù)分析，如表1所示。

從表1中數(shù)據(jù)所得，K型快速熔絲具有較快的熔斷能力能更好地對(duì)變壓器做出內(nèi)部故障時(shí)斷開(kāi)電源或過(guò)載時(shí)起到保護(hù)。綜上所述，應(yīng)推廣應(yīng)用K型快速熔絲。

4 跌落式熔斷器各種故障分析和技術(shù)處理

對(duì)跌落式熔斷器各種故障進(jìn)行深入分析，結(jié)合實(shí)際采用務(wù)實(shí)有效措施加以解決，清除同類型熔斷器的“通病”，提高跌落式熔斷器運(yùn)行可靠性對(duì)提高供電可靠具有十分重要的意義。

4.1 熔斷

4.1.1 熔體中間熔斷。熔體中間熔斷表現(xiàn)為斷口為圓點(diǎn)。當(dāng)變壓器起載或選用熔絲額定電流過(guò)小不匹配時(shí)，超過(guò)熔絲的額定電流會(huì)使熔體發(fā)熱，加上拉力的作用，使熔體加速了熔斷，在斷口處表現(xiàn)為圓點(diǎn)。其具體防范措施表現(xiàn)如下：

第一，核查變壓器負(fù)荷，禁止變壓器長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行。必要時(shí)減少負(fù)荷或分割負(fù)荷，或降低大功率電動(dòng)機(jī)的啟運(yùn)電流。

第二，核算變壓器額定電流，選用合適的熔絲。按運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：（1）容量在100kVA及以下的變壓器配置2.0～3.0倍額定電流的熔絲；（2）容量在100kVA以上的變壓器配置1.5～2.0倍額定電流的熔絲。為方便計(jì)算易記，整理出口訣：100及以下選0.15S，100以上選0.1S（S為變壓器容量）。

4.1.2 熔體爆斷式熔斷。熔體爆斷式熔斷表現(xiàn)為熔體完全燒黑并燒斷。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障，如閘間短路、接地或變壓器外部故障，如避雷器泄流、故障或低壓側(cè)負(fù)荷短路、嚴(yán)重超負(fù)荷等原因，大電流造成熔體快速熔斷加上電弧的燃燒導(dǎo)致熔絲變黑。其具體防范措施表現(xiàn)如下：

第一，變壓器內(nèi)部故障。檢查變壓器：通過(guò)望、嗅、摸、測(cè)的手段。望，觀察有無(wú)噴油；嗅，用鼻嗅變壓器內(nèi)部有無(wú)焦味；摸，用手變壓器外殼有無(wú)發(fā)熱；測(cè)，用絕緣表測(cè)絕緣電阻、用電橋測(cè)線圈直流電阻。如無(wú)明顯故障跡象時(shí)，可先裝上小電流的（3A或5A）熔絲試供電。相應(yīng)的處理方法包括以下三點(diǎn)：（1）減少負(fù)荷、改變大功率電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式；（2）檢查電源，檢查絕緣擊穿原因并處理；（3）檢查內(nèi)部結(jié)構(gòu)或穿心螺栓。

第二，避雷器泄流或故障。檢查避雷器外觀，摸外殼是否發(fā)熱，測(cè)其絕緣電阻是否合格。

第三，低壓側(cè)負(fù)荷短路或嚴(yán)重超負(fù)荷。（1）檢查低壓開(kāi)關(guān)是否跳閘、發(fā)熱，檢查低壓出線負(fù)荷是否正常；（1）變壓器供電后合上低壓開(kāi)關(guān)后聽(tīng)變壓器聲音是否正常。

4.2 折斷

4.2.1 熔體中間折斷。熔體中間折斷表現(xiàn)為熔體中間、斷口為尖點(diǎn)。由于安裝時(shí)拉力過(guò)大、熔管過(guò)長(zhǎng)、使用了劣質(zhì)熔絲等原因所造成的機(jī)械性折斷，所以斷口為尖點(diǎn)。對(duì)此應(yīng)采用的措施主要有以下三點(diǎn)：（1）重新更換熔絲，注意安裝工藝，要求熔絲的拉力不應(yīng)大于30N；（2）調(diào)整熔管長(zhǎng)度。必要時(shí)先拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)，進(jìn)行多次合熔管調(diào)試；（3）選用正規(guī)優(yōu)質(zhì)的熔絲。

4.2.2 熔絲引線折斷。熔絲引線折斷斷口為機(jī)械拆斷。其造成原因主要表現(xiàn)在以下三點(diǎn)：（1）螺絲釘壓接處。擰螺絲時(shí)塹栓一起轉(zhuǎn)動(dòng)，拉傷壓傷熔絲導(dǎo)線；（2）熔管管口處。熔管管口有棱角壓傷；（3）熔管內(nèi)。拉力過(guò)大或熔絲質(zhì)量差。

5 跌落式熔斷器技術(shù)改良

5.1 特征

（1）滅弧能力差；（2）熔絲選用不當(dāng)；（3）熔絲所受拉力難以控制；（4）熔絲容易受損壞。

5.2 提出對(duì)跌落式熔斷器的要求

（1）滅弧的速度與管徑大小成反比，所以不宜過(guò)大；（2）熔絲在管內(nèi)不應(yīng)有卡塞并置于管內(nèi)中間處不應(yīng)與管壁相碰；（3）要阻燃防止高溫?zé)龔U熔管；（4）熔絲拉力以24.5N為宜，且不受操作影響；（5）熔絲在螺絲帽壓接處不應(yīng)受壓而損壞；（6）熔絲在管口處不應(yīng)被棱角所傷。

5.3 技術(shù)改良方法

（1）采用快速消弧管，熔絲熔體部位放置在快速消弧管內(nèi)；（2）熔管上部設(shè)置釋壓管帽，起到大電弧下釋放壓力，小電弧下快速向下噴射的作用；（3）熔絲在管口處設(shè)置快速?gòu)椘?，而且可使熔絲拉力可調(diào)（使小電流熔絲拉力小，大電流熔絲拉力大，拉力在20～30N之間可調(diào)并有拉力大小顯示）；（4）熔絲在螺絲壓接處設(shè)防壓傷墊片。

6 結(jié)語(yǔ)

對(duì)10kV落式熔斷器在實(shí)際運(yùn)行中容易出現(xiàn)的各種問(wèn)題和故障及一些“痛病”，通過(guò)兩個(gè)典型事故個(gè)例深入地剖析原因，采取對(duì)應(yīng)措施，提出了改良方案，有效地提高10kV落式熔斷器的運(yùn)行可靠性。

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作者簡(jiǎn)介：周炳輝（1975-），男，廣東開(kāi)平人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門(mén)供電局高級(jí)技師，研究方向：配電技術(shù)。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）