基于跌落式熔斷器的防弧改進的探討與應(yīng)用

劉東 劉林 魏嵬

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，電網(wǎng)發(fā)展突飛猛進。高壓跌落式熔斷器因價格便宜，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，有明顯斷開點，可兼做隔離開關(guān)、過載和短路保護使用。因而在10kV架空配電線路和配電變壓器的電源側(cè)的廣泛的應(yīng)用。但是在使用中發(fā)現(xiàn)，選擇和使用維護不當(dāng)又容易發(fā)生事故。因此，我們對跌落式熔斷器進行了改進，以提高供電安全性和可靠性

關(guān)鍵詞：跌落式熔斷器;隔離開關(guān);短路保護;

1背景

目前，國內(nèi)外線路、配電變壓器等使用的高壓熔斷器均采用高壓零克;高壓零克上鴨嘴采用彈簧片與零克管接觸，零克管的上帽為尖頂圓柱體，所以其接觸為點接觸，接觸面積小，接觸電阻大。經(jīng)常因發(fā)熱而使令克熔絲熔斷或金屬帽熔焊不能脫落;運行一定時間后，彈簧片乏力造成令克管自動脫落，造成不必要的停電事故或缺相運行。高壓零克下側(cè)基座僅由掛鉤掛住零克管的轉(zhuǎn)軸，接觸面積小，常因接觸電阻大而發(fā)熱燒毀零克。另外使用一個普通螺桿固定，不但在運行中極易造成錯位，使得相間安全距離減少。

國內(nèi)外使用的隔離開關(guān)只能在無負荷電流和短路故障電流的情況下進行手動拉、合閘操作，而不具備短路、過流、過負荷等故障的保護功能，發(fā)生故障或異常時，只能使用安裝于線路首端的斷路器斷開短路電流和負荷電流，經(jīng)常因為某一用戶發(fā)生故障而致使整條線路跳閘，造成停電范圍擴大、查找故障點繁瑣而費時費力。另外目前使用中的隔離開關(guān)不能將刀閘的動觸頭取下來，在停電檢修時，易造成人員誤合刀閘，引起人員、設(shè)備事故。

國內(nèi)安裝于變電站線路出口、高低壓電網(wǎng)線路、用戶等使用的隔離開關(guān)、高壓零克的固定方式都是在安裝板上預(yù)先留一個或兩個螺孔，現(xiàn)場安裝時由于橫擔(dān)的螺孔位置不統(tǒng)一，經(jīng)常致使現(xiàn)場無法安裝，需要進行改孔，并且使用一個螺絲進行固定，經(jīng)常使刀閘安裝不牢固，經(jīng)常出現(xiàn)隔離開關(guān)跑位造成相間安全距離過小、操作不便等現(xiàn)象;以上兩種設(shè)備的桿上安裝都必須使用上、下兩個扳手緊固固定螺絲，需要兩個人配合進行安裝，不但延長了安裝時間和搶修時間，還增加了人力和物力。

以上隔離開關(guān)存在無短路、過流、過負荷保護功能、無滅弧功能;高壓零克存在易發(fā)熱燒毀，脫落或焊接等缺點。以及由于橫擔(dān)寬度、螺孔的限制安裝不牢固、安裝費時，操作費力的不足。

2 對跌落式熔斷器進行改進

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，將跌落式熔斷器改造為一種防弧隔離開關(guān)式熔斷器，具有有短路、過流、過負荷保護功能、滅弧功能。結(jié)構(gòu)示意圖如圖1

圖1中：掛鉤1、掛軸2、撐板a3、撐板b4、熔絲5、消弧管6、絕緣板7、拆裝掛件8、分合閘拉環(huán)9、靜觸頭10、動觸頭a11、動觸頭b12、絕緣子13、 V型螺栓14、固定連扳15、橫擔(dān)16、閘刀17、滅弧罩18、滅弧橋19、彈簧20。

具體操作方式

防弧隔離開關(guān)式熔斷器包括：

掛鉤1、撐板a3、撐板b4、靜觸頭10、絕緣子13、 V型螺栓14、固定連扳15、橫擔(dān)16、閘刀17、滅弧罩18、滅弧橋19、彈簧20，絕緣子13通過固定連扳15和V型螺栓14固定在橫擔(dān)16上，避免安裝時一個固定螺栓固定不牢和需要現(xiàn)場打孔安裝的問題，杜絕了需要兩人使用上、下兩個扳手緊固的行為，并且可以隨意調(diào)節(jié)防弧隔離開關(guān)式熔斷器在橫擔(dān)上的安裝位置，在絕緣子13的上部連接撐板a3的一端，撐板a3的右側(cè)上部安裝有接滅弧罩18，撐板a3的另一端設(shè)有靜觸頭10，在絕緣子13的下部連接撐板b4的一端，撐板b4的另一端設(shè)有掛鉤1，掛鉤1連接閘刀17，在閘刀（17）右側(cè)安裝彈簧（20）和滅弧橋（19）。

其中，所述的閘刀17包括將掛軸2、熔絲5、消弧管6、絕緣板7、拆裝掛件8、分合閘拉環(huán)9、動觸頭a11、動觸頭b12，在掛軸2的右側(cè)設(shè)有動觸頭b12，動觸頭a11通過絕緣板7與動觸頭b12固定連接，使隔離開關(guān)閘刀中間有一個絕緣體，動觸頭a11與動觸頭b12之間安裝有熔絲5，熔絲5安裝于消弧管6內(nèi)，當(dāng)發(fā)生短路事故時，熔絲熔斷，消弧管快速熄滅電弧，起到保護設(shè)備，縮小停電范圍的重要作用。

另外，所述絕緣子13中部連接固定連扳15的一端，固定連扳15的另一端固定在橫擔(dān)16的上部，在固定連扳15另一端上設(shè)有V型螺栓14，V型螺栓14的一端與固定連扳15連接，另一端與橫擔(dān)16的底部連接，撐板a3比撐板b4長，絕緣子13在平行面上形成一定的傾斜角，便于拉、合防弧隔離開關(guān)式熔斷器，靜觸頭10、動觸頭a11和動觸頭b12的接觸部位采用面接觸，糾正了高壓零克的點接觸和彈簧乏力造成的接觸不良而發(fā)熱燒毀設(shè)備的現(xiàn)象，零克棒頂住拆裝掛件8使掛軸2裝于掛鉤1內(nèi)，便于安裝、拆除閘刀，更換熔絲、隔離設(shè)備、改變運行方式。

3防弧隔離開關(guān)式熔斷器的應(yīng)用效果

防弧隔離開關(guān)式熔斷器具有有短路、過流、過負荷保護功能、滅弧功能;發(fā)生故障時，在線路首端電路器跳閘之前，保險絲熔斷，縮小停電范圍，便于查找故障點;在撐板a處安裝滅弧罩，與滅弧橋共同作用，當(dāng)操作閘刀時，滅弧橋在彈簧的作用下，快速脫離滅弧罩，滅弧罩能夠快速將分離閘刀時產(chǎn)生的電弧熄滅，本實用新型靜觸頭、動觸頭a和動觸頭b的接觸部位采用面接觸，解決了高壓零克的點接觸和彈簧乏力造成的接觸不良而發(fā)熱燒毀設(shè)備的現(xiàn)象，由于采用“V”型螺栓安裝固定，且解決了由于橫擔(dān)寬度、螺孔的限制安裝不牢固、安裝費時，操作費力的問題，并且具有閘刀取下功能，使防弧隔離開關(guān)式熔斷器的閘刀在使用過程中不致于脫落，更換閘刀上的熔絲安全、簡單靈活，消弧迅速等有益效果。

4 結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，電網(wǎng)安全可靠的供電已成為電力服務(wù)質(zhì)量的一個關(guān)鍵評判標(biāo)準，在10kV配電線路和配電變壓器電源側(cè)的高壓跌落保險換裝為防弧隔離開關(guān)式熔斷器，具有短路、過流、過負荷保護功能、滅弧功能;發(fā)生故障時，在線路首端電路器跳閘之前，保險絲熔斷，縮小停電范圍，便于查找故障點。并且安裝牢固、安裝省時省力，操作維護便利，十分有益于安全供電和電網(wǎng)的安全：