低壓熔斷器的運行維護與故障診斷技術

呂俊霞

(河南工業(yè)職業(yè)技術學院，南陽473009)

1 低壓熔斷器的分類與結構

低壓熔斷器是低壓配電系統中起安全保護作用的一種電器，主要作短路保護，有時也起過載保護作用，廣泛應用于電網保護和用電設備的保護。當電網或用電設備出現短路故障時，通過熔體的電流大于額定電流值，熔體因過熱而熔化，自動切斷電路，避免電網或用電設備的損壞，并防止故障的蔓延。

熔斷器是最簡單的一種保護電氣，將它串接在被保護電路中，可以用來保護電氣裝置，防止過載電流和短路電流的損害。有些熔斷器還有簡單的滅弧裝置，用以提高熔斷器的滅弧能力。熔斷器也可作過負荷保護，但作過負荷保護可靠性不高。熔斷器的保護特性必須與被保護設備的過負荷特性有良好的配合。

由于結構及維護簡單，體積小，在低電壓配電裝置中被廣泛應用，在3～35 kV的高壓電網中，亦被用來保護電壓互感器和小容量電氣設備。

熔斷器的結構主要有熔體、連接熔體的觸頭裝置(包括動觸頭及靜觸頭)、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低、導電性能好、易熔斷、不易氧化等特性。

2 低壓熔斷器的運行與故障診斷

2.1 熔斷器的巡視檢查

(1)檢查熔斷器的額定電流與負荷情況是否匹配。

(2)檢查熔斷器外觀有無損傷、變形、開裂現象，瓷絕緣部分有無破損或閃絡放電痕跡。

(3)熔體有氧化、腐蝕或破損時，應及時更換。

(4)檢查熔斷管接觸處有無過熱現象。

(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對象的環(huán)境溫度保持一致，如果相差太大，可能會使保護動作出現差錯。因此，盡量避免裝在高溫場合，因為熔體長期處于高溫下有可能老化。

(7)檢查導電部分有無熔焊、燒損等影響接觸的現象。

(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)應經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

對于變截面積熔體，在小截面處的熔斷通常是由于過負荷引起的，因為小截面處溫度上升較快，熔體由于過負荷熔斷，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，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)熔斷器的動觸頭與靜觸頭、觸片與插座、熔體與底座接觸不良引起過熱，使熔體溫度過高，造成誤熔斷。

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

(3)因熔斷器介質溫度與被保護對象四周介質溫度相差過大，將會引起熔體誤熔斷。

對于玻璃管密封熔斷器的熔體，長時間通過接近額定電流值時，熔體經常在中間部位熔斷，但并不伸長，熔體汽化后附在玻璃管壁上，如有1.6倍的額定電流反復通過和斷開時，熔體在某一端熔斷且伸長;如有2.3倍額定電流反復通過和斷開時，熔體在中間部位熔化并汽化，無附著現象;通電時的沖擊電流會使熔體在金屬帽附件某一端熔斷;若有大電流(短路電流)通過時，熔體幾乎全部熔化。

對于快速熔斷器的熔體，過負荷與正常時相比，所增的熱量并不是很大，而兩端導線與熔體連接處的接觸電阻對溫升的影響較大，熔體的最高溫度在兩端，所以經常在兩端連接處熔斷。短路時熱量大、時間快，產生最高溫度的點在熔體的中部，來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，應該保證接觸良好，如接觸不好，會使接觸部分過熱，熱量傳至熔體，使熔體溫度過高，引起誤動作。有時因接觸不好產生火花，將會干擾弱電裝置。

更換熔體時，不要使熔體受機械損傷和扭拉。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，影響設備運行。

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

檢查熔斷器與其他保護設備的配合關系是否正確無誤。

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

更換熔體時，應注意熔體的電壓值、電流值及片數，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，因為鉆孔會使滅弧困難，可能會噴出高溫金屬和氣體，對人和周圍設備非常危險。

當熔體熔斷后，特別是在分斷極限電流后，經常有熔體的溶渣熔化在管的表面，因此，在更換新熔體前，應仔細擦干凈管子內表面和接觸部分的溶渣、煙塵和塵埃等。當熔斷器已經達到所規(guī)定的分斷極限電流的次數時，即用眼睛觀察沒有發(fā)現管子有損傷現象，也不宜繼續(xù)使用，應更換新管子。

更換熔斷器時要區(qū)分是過載電流熔斷，還是分斷極限電流熔斷。如果熔斷時響聲不大，熔體只在一處熔斷，而管子沒有燒焦現象，也沒有大量的熔體蒸氣附著在管子壁上，一般認為是過載電流熔斷。如果熔斷時響聲特別大，有時能看見火花，管內熔體熔斷成很多段(裝有兩片熔體的熔斷器，兩片熔體熔在一體)，管子內壁有大量熔體蒸氣附著物，有時管子有燒焦現象，甚至接觸部分也有溶渣，就有可能是分斷極限電流熔斷。

2.4 熔體在運行中熔斷的處理步驟

(1)仔細觀察、判斷、確認熔體確已熔斷?？捎^察有關電流表或用鉗形電流表測量，可觀察到熔斷器的熔斷指示已經彈出或熔斷器冒煙，負載已停止運行或缺相運行，這都是熔斷器熔斷可能出現的現象。

(2)使用有相應斷流能力的開關電器(斷路器、接觸器、負荷開關等)切斷電源;對熔斷器兩端驗電，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。熔體逐漸熔斷、斷口圓滑，屬于過載;熔體爆斷、熔體飛濺，屬于短路。

(4)根據對故障性質的判斷找出故障點，并予以排除。

(5)更換合適的熔體送電。

2.5 熔斷器常見故障診斷

(1)熔斷器熔體過早熔斷

熔體容量選得太小。特別是在電動機啟動過程中發(fā)生過早熔斷，使電動機不能正常啟動。

熔體變色或變形。說明該熔體已經過熱，熔體的形狀直接影響熔體的特性，人為地改變熔體形狀會使熔體過早地熔斷。

(2)熔體不能熔斷。熔體的容量選得過大，特別是在更換熔體時，增大熔體的電流等級或用其他金屬絲代替，當線路發(fā)生短路時，熔體不能熔斷，即不能對線路或電動機起保護作用，嚴重時甚至燒壞線路或電動機。

2.6 熔斷器維修中的注意事項

(1)正確選擇熔體。應根據各種用電設備的用電情況(電壓等級、電流值、負荷變化情況)選擇熔體，應按同型號、材料、尺寸、電流值更換熔體。

(2)更換熔體時，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完好、無滑扣現象，保證熔體的接觸良好，否則會造成接觸處溫度升高，燒壞熔體。安裝熔絲時，熔絲不會被螺釘擠出來。安裝熔絲不能碰傷、劃傷熔絲，更不要隨意改變熔絲的外形尺寸。

(4)更換熔體時，必須停電進行。

(5)不能隨便改變熔斷器的工作方式。在熔體熔斷后，應根據管頭標明的規(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)作為電動機保護的熔斷器，應按要求選擇熔絲，而熔斷器只能作電動機主電路回路的短路保護，不能作過載保護。

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

(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)更換熔體時必須用相同容量的熔體，不允許無根據地加大熔體容量，不允許用加大熔體容量的辦法去維持帶病負荷的繼續(xù)運行。

(10)更換裸露熔體時，不應使其遭受外傷，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，無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內容

(1)檢查熔斷器指示器是否正常，尤其是發(fā)生過載的故障后，必須檢查指示器，以便及時發(fā)現單相運行情況。

(2)檢查熔斷器外觀有無破損情況及閃絡放電痕跡，清掃外部積塵。

(3)檢查熔斷器有無過熱現象。如果發(fā)現瓷底座有瀝青流出(如RC1A型)，說明過負荷或接頭(尤其是銅鋁接頭)機觸刀接觸不良，應及時處理。

(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，會引起過熱，使熔體溫度升高，造成誤熔斷。

(5)管式熔斷器的熔體熔斷后，要檢查鋼紙熔管內壁有無燒焦現象，內壁燒焦后不能可靠滅弧，應及時換上新的熔斷器。

(6)檢查負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，過高的環(huán)境溫度會引起誤熔斷。

(8)當線路或負荷發(fā)生短路及嚴重過負荷時，熔斷器不能切斷電源，應檢查是否用其他金屬絲代替熔體。

(9)當發(fā)現熔體熔斷時，不可更換完新熔體后便馬上投入運行，應首先分析查找造成熔斷的原因，查處故障并修復后再投入運行。否則容易發(fā)生損壞電氣設備及弧光閃絡傷人事故。

(10)正確安裝熔體，避免機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:化學工業(yè)出版社，2009

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

［3］雷玉貴主編.變電檢修［M］.北京:中國水利水電出版社，2006

［4］陳家斌主編.常用電氣設備故障排除實例［M］.鄭州:河南科學技術出版社，2004