10 kV跌落式熔斷器掉管和熔斷故障的解決方法分析

楊會志

（南京市江寧區(qū)三新供電服務有限公司，江蘇 南京 211100）

0 引 言

跌落式熔斷器在我國10 kV配電網絡中的應用十分廣泛，不論是城市還是農村的電力系統(tǒng)都離不開10 kV跌落式熔斷器的保護，該熔斷器對電壓為10 kV的分支線路和變壓器保護尤為顯著。但目前我國10 kV跌落式熔斷器的整體運行狀況并不樂觀。熔斷器會出現(xiàn)突然斷電的情況，失去保護作用，使停電范圍擴大，影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。10 kV跌落式熔斷器的故障原因包括熔斷器安裝不規(guī)范、日常維護不夠細致全面及設備老化。除此之外，熔斷器也會受異常因素的影響如熔絲斷裂或掉管等，都導致10 kV跌落式熔斷器無法正常工作。依據豐富的配網經驗，分析10 kV跌落式熔斷器熔絲斷裂及異常掉管的原因，針對故障提出相應的處理方案，以期促進熔斷器的安全穩(wěn)定運行。

1 10 kV跌落式熔斷器概述

10 kV跌落式熔斷器又可稱為10 kV跌落式開關，通常安裝在電壓為10 kV線路的分支線上，保護配電變壓器和臺區(qū)低壓線路。10 kV跌落式熔斷器實質上是一種隔離開關，當電力系統(tǒng)故障發(fā)生時，10 kV跌落式熔斷器可以縮小停電范圍，減小停電損失。其主要組成部分包括熔管、絕緣設備和上下接觸導電系統(tǒng)。當10 kV跌落式熔斷器正常運行時，由于熔絲張力很大，處在緊繃狀態(tài)，因而熔絲管呈閉合狀態(tài)。一旦配電系統(tǒng)發(fā)生故障而異常運行時，電流會急劇增大，當電流高于熔絲的額定電流值時，熔絲被熔斷，在熔管內的斷裂位置形成高溫電弧，電弧會在消弧管內產生大量氣體，氣體高速向外噴發(fā)吹滅電弧。由于熔斷的熔絲不再具有拉力，消弧管上方的鎖緊設備被釋放，消弧管失去限制，受重力和觸頭彈力作用跌落，觸頭分離時電路斷開，以此切除故障[1]。

2 10 kV跌落式熔斷器常見裝置缺陷

10 kV跌落式熔斷器的裝置缺陷會阻礙熔斷器保護功能的正常發(fā)揮，為工作人員帶來額外工作量。若此類裝置缺陷不能及時有效地解決，當電路發(fā)生短路時，10 kV跌落式熔斷器非但無法保護電路，還會擴大停電范圍，甚至造成總斷路器斷開，導致全面斷電。10 kV跌落式熔斷器常見的裝置缺陷包括如下幾種。

熔管轉動軸操作不靈敏，導致熔管無法轉到規(guī)定角度。熔管過長會導致鴨嘴被頂死，以至于熔體斷裂后熔管不能順利跌下，電弧不能被快速切斷，嚴重時會導致熔管燒毀，甚至引發(fā)爆炸。若熔管尺寸過短則難以合閘，觸頭的不良接觸會產生電火花。當以上情況發(fā)生時，工作人員要冷靜沉穩(wěn)處理，不可用手直接觸碰熔管，防止發(fā)生觸電事故。

熔斷器質量較差，制作工藝粗糙，或是觸頭彈簧缺乏彈性都會造成觸頭的不良接觸。熔斷器熔絲問題，如熔絲從尾線連接點處拉出。

3 對10 kV跌落式熔斷器異常掉管和熔斷故障的剖析

3.1 異常掉管

熔絲管兩端金屬部件的轉折點處存在刀刃口，當擰緊螺栓時，熔絲末端隨螺栓的轉動而繞轉斷股。此外，在更換熔絲時，熔絲拉力過大也會發(fā)生斷裂或掉管現(xiàn)象。若熔絲拉力過小，兩端觸頭無法保持原有角度而脫落，導致熔絲無法被熔斷而發(fā)生掉管故障。

3.2 熔絲管被燒毀

常見跌落式熔絲管故障是因熔絲管內被昆蟲或雜物堵塞而造成的。此外，熔絲管受潮后，會在管內產生放電電弧造成熔絲管燒毀。若存在熔絲管上下轉動軸安裝不正或轉動軸不靈活情況，當熔絲熔斷時，熔絲管不能自動跌落，仍保持原有狀態(tài)，電弧在管內未被切斷，引發(fā)的連續(xù)電弧會燒壞熔絲管。

3.3 接觸不良引起的掉管。

頻繁操作使熔斷器上部觸頭磷銅片退火，造成觸頭接觸不良，鴨嘴（熔斷器上蓋）內的凸角會被燒傷（俗稱開天窗），凸角不能卡住熔絲管而自行跌落。

3.4 熔絲被熔斷的常見原因分析與解決方法建議

3.4.1 一相熔絲熔斷的原因

配電變壓器低壓側三相負荷不平衡過負荷。高壓側中性點不接地，系統(tǒng)發(fā)生一相弧光接地。熔斷器承受負荷的一側線路與變壓器絕緣點引線出現(xiàn)金屬性接地或短路都會造成一相熔絲熔斷。

3.4.2 兩相或三相熔絲熔斷的原因及檢查處理方法：

熔絲熔斷的原因有以下幾點；（1）熔斷器承受負荷的一側線路或變壓器絕緣點處出現(xiàn)弧光短路或金屬性短路；（2）變壓器一次側繞組相間短路或發(fā)生匝間短路；（3）變壓器二次側承受負荷的兩相發(fā)生相間短路或引線處發(fā)生相間短路，二次側保護開關無法做出保護動作或外部過電壓造成變壓器燒毀。

兩相或三相熔絲熔斷后，首要任務是對高壓引線及瓷絕緣進行檢驗，判斷有無放電跡象，并檢測變壓器外在溫度及外表形狀是否正常，變壓器是否噴油。若外在無異常，可利用直流電橋測量三相繞組直流電阻與絕緣電阻，一旦發(fā)現(xiàn)變壓器內部故障，必須對變壓器展開全面檢修。

3.5 誤操作引起的10 kV跌落式熔斷器相間短路故障

帶負荷操作跌落式熔斷器。即10 kV跌落式熔斷器的熔斷管挑落時沒有根據規(guī)定停運負荷。

沒有嚴格按照規(guī)定的順序操作，在有風的情況下進行操作。正確順序是先從中間相開始，繼而是背風相，最后是迎風相。操作不當引起跌落式熔斷器瓷柱斷裂，部分老式瓷柱跌落式熔斷器因長時間運行，瓷柱產生裂紋，當操作時用力過猛而導致10 kV跌落式熔斷器斷裂。

4 10 kV跌落式熔斷器故障的預防措施

4.1 正確選擇跌落式熔斷器

在無導電粉塵、無腐蝕性氣體及易燃易爆等危險物體的戶外，最適宜采用10 kV跌落式熔斷器。選擇時要參照額定電流和額定電壓的數值。

4.2 把好安裝驗收關

橫擔（構架）上的熔斷器安裝要保證牢固可靠，相間水平距離保持0.5 m以上。若熔絲過于松弛，會引發(fā)觸頭發(fā)熱，應采用螺帽加墊片的熔絲壓接方式，以防止熔絲隨螺帽的轉動越來越緊，使熔絲斷股或安裝時尾線被軋傷，熔管觸頭無法正常運行[2]。

4.3 加強運行維護管理

加強運行維護管理的方法如下：（1）建立和完善10 kV跌落式熔斷器管理制度；（2）更換運行時間超過5年的10 kV跌落式熔斷器；（3）定期巡視10 kV跌落式熔斷器，每月至少有一次夜間巡視；（4）加強工作人員的業(yè)務技能培訓，防誤操作；（5）操作必須嚴格按照負荷要求進行；（6）操作時，操作者應注意安全，操作力度要合適，動作要迅速；（7）要嚴格執(zhí)行操作順序，拉開時，從中間相到兩邊相，有風天氣時，從背風相到迎風相。合閘順序與拉開相反；（8）操作應由兩人進行，一人操作一人監(jiān)護，有異常立即停止操作，雷電天氣不得操作。

5 結 論

10 kV配電線路已廣泛采用10 kV跌落式熔斷器。因其具有諸多優(yōu)良特性，如成本較低、操作簡單及適合戶外操作等，逐漸被電力系統(tǒng)相關部門接受。購買符合要求的高質量產品、合理正確地選用符合參數要求的產品、進一步增強運行中的維護、正確安裝、嚴格按照要求完成操作步驟及加強操作人員的操作技能與綜合素質，都是保證配電線路和變壓器的安全運行的措施。將10 kV跌落式熔斷器在原有基礎上進行優(yōu)化與創(chuàng)新，保證配電網絡的安全穩(wěn)定運行，使其更好地滿足配電系統(tǒng)的需求，推動我國電力事業(yè)的發(fā)展。