10kV跌落式熔斷器的故障分析和運行維護

劉鵬

摘要：根據(jù)10kV跌落式熔斷器的工作原理，分析跌落式熔斷器在運行中存在的問題，并提出解決措施，探討跌落式熔斷器在運行過程中的正確使用和維護方法。

關(guān)鍵詞：跌落式熔斷器;短路保護;維護

前言

跌落式熔斷器是10kV配電線路分支線和配電變壓器最常用的一種短路保護開關(guān)，它具有經(jīng)濟實用、操作方便、體積小巧、適應(yīng)戶外環(huán)境性強等特點，被廣泛應(yīng)用于10kV配電線路和配電變壓器一次側(cè)作為保護和進行設(shè)備投、切操作之用。它安裝在10kV配電線路分支線上，可縮小停電范圍，因其有一個明顯的斷開點，具備了隔離開關(guān)的功能，給檢修段線路和設(shè)備創(chuàng)造了一個安全作業(yè)環(huán)境，增加了檢修人員的安全感。

一、跌落式熔斷器主要故障及分析

1、10KV跌落式熔斷器故障主要表現(xiàn)為誤跌落、合不上閘、熔管燒壞、拒跌落、絕緣子斷裂等故障，根據(jù)本人在日常生產(chǎn)運行維護中，總結(jié)以下故障現(xiàn)象和故障發(fā)生原因。

（1）誤跌落、合不上閘，故障原因分析是：①保險管尺寸與保險器固定接觸部分尺寸匹配不合適;②熔絲安裝過松，熔管上下觸頭受力不均;③上靜觸頭（鴨嘴罩里）的彈簧壓力過小;凸臺被燒或磨損，不能卡住上動觸頭。

（2）熔管燒壞，故障原因分析是：①消弧管經(jīng)多次滅弧后積碳嚴重，未及時清掃和更換消弧管;②熔絲熔斷后不能自動跌落，電弧在熔管內(nèi)未切斷形成了連續(xù)電弧。

（3）熔絲軋斷，故障原因分析是：①在擰緊螺栓時，熔絲末端隨螺栓的轉(zhuǎn)動而繞轉(zhuǎn)斷股。②由于熔絲管兩端金屬鑄件有凹凸鋒利刃口，熔絲在固定上緊以后，經(jīng)過一段時間運行，受機械力震動的影響，熔絲被割傷而斷股。

（4）拒跌落，故障原因分析是：①熔管軸線和地面垂直角度不當，造成上動觸頭在鴨嘴罩里卡死;②熔絲選擇過大，造成越級跳閘;③熔管纖維物受潮膨脹，熔絲熔斷后卡死，熔管正常脫漏。

（5）絕緣子斷裂，故障原因分析是：①上下引線過緊熱脹冷縮，當導線拉力超過絕緣子機械強度時而斷裂;②絕緣子緊固螺栓接觸不良，接觸電阻過大，通過負荷電流時溫度過高，下雨時，絕緣子急劇收縮而斷裂。

2、跌落式熔斷器的所述故障將會造成10KV分支線路或變壓器運行缺相或停用，嚴重時損壞用電設(shè)備，對配電線路和設(shè)備安全運行構(gòu)成極大威脅。造成跌落式熔斷器缺陷有以下幾點：

（1）產(chǎn)品工藝粗糙，制造質(zhì)量差，觸頭彈簧彈性不足，造成觸頭接觸不良而產(chǎn)生火花過熱。

（2）熔管轉(zhuǎn)動軸制造的粗糙不靈活，使熔管角度達不到規(guī)程要求，尤其是配備的熔管尺寸多數(shù)達不到規(guī)程要求，熔管過長將鴨嘴頂死，造成熔體熔斷后熔管不能迅速跌落，及時將電弧切斷、熄滅，造成熔管燒毀或爆炸;熔管尺寸短，合閘困難，觸頭接觸不良，產(chǎn)生電火花。

（3）熔斷器額定斷開容量小，其下限值小于被保護系統(tǒng)的三相短路容量。目前，10kV戶外跌落式熔斷器分為三種型號，即50A、100A、200A。200A跌落式熔斷器的遮斷能力上限是200MVA，下限是20MVA。根據(jù)其遮斷容量的能力，我們不難看出，短路故障時熔體熔斷后不能及時滅弧，也容易使熔管燒毀或爆炸。

（4）有些新開關(guān)熔管尺寸與熔斷器固定接觸部分尺寸匹配不合適，極易松動，在運行中一旦遇到外力作用、振動或者大風天氣，便會自行誤動而跌落。

上述幾方面缺陷的存在，不但增加了維護人員的工作量，而且也促使維護人員的不正當使用，完全地失去跌落式熔斷器應(yīng)有的保護功能，在線路中發(fā)生短路只能將停電范圍擴大，越級到變配電站10kV出線總斷路器跳閘，造成全線路停電。

二、防止跌落式熔斷器故障的主要措施

1、合理選擇跌落式熔斷器

10KV跌落式熔斷器其選擇是按照額定電壓和額定電流兩項參數(shù)進行，也就是說熔斷器的額定電壓必須與被保護設(shè)備（線路）的額定電壓相匹配。熔斷器的額定電流應(yīng)大于或等于熔絲的額定電流。而熔體的額定電流可選為額定負荷電流的1.5～2倍。有時為防止被保護設(shè)備發(fā)生故障時引起上一級保護動作，熔絲的額定電流也可以取得略小一些，即略大于被保護設(shè)備的正常滿負荷電流。

2、正確安裝跌落式熔斷器

（1）10KV跌落式熔斷器安裝的相間距離應(yīng)不小于500mm，并且牢固可靠，離地的垂直距離不小于4.5m，不能有任何的晃動現(xiàn)象。

（2）熔管不應(yīng)有吸潮膨脹或彎曲現(xiàn)象，安裝時應(yīng)將熔絲拉緊，否則容易引起觸頭發(fā)熱。

（3）熔管應(yīng)有向下15°～30°的傾角，排列整齊，熔管的長度應(yīng)調(diào)整適中，要求合閘后鴨嘴舌頭能扣住觸頭長度的2/3以上，以免在運行中發(fā)生自行跌落的誤動作。熔管亦不可頂死鴨嘴，以防止熔絲熔斷后熔管不能及時跌落。

（4）要求跌落式熔斷器瓷件良好，轉(zhuǎn)軸光滑靈活，無裂紋、沙眼。

3、正確操作高壓跌落式熔斷器

（1）為了減小電弧造成的危害，斷開跌落式熔斷器時應(yīng)先拉開中間相，再拉開背風向，最后拉開迎風相。送電正好相反。

（2）跌落式熔斷器的停電操作順序：從負載到電源，從低壓到高壓逐級進行停電操作。送電操作順序相反，即從電源到負載，從高壓到低壓逐級進行送點操作。這樣操作有以下優(yōu)點：

① 在多電源的情況下，按上述順序停電，可以防止變壓器反送電。

② 從電源側(cè)逐級進行送電操作，可以減少沖擊電流和電壓的波動，保證設(shè)備的安全運行。

③ 停電先停負荷側(cè)，再從低壓到高壓逐級停電，可避免開關(guān)切斷較大電流，減少操作過電壓的幅值。

（3）操作人員拉、合跌落式熔斷器過程是按“慢”（開始）――“快”（中間過程）――“慢”（臨近終了）的節(jié)奏進行。其目的是：剛開始時應(yīng)慢，看清是否為要操作的跌落式熔斷器，若有錯誤及時糾正，避免造成盲目操作;中間過程要“快”，此時應(yīng)迅速、果斷，快是為了防止電弧存在的時間過長，造成電氣短路和灼傷觸頭;最后又應(yīng)稍“慢”，以防止不必要的沖擊，造成熔斷器、絕緣子的機械損傷。

三、跌落式熔斷器的運行維護

1、應(yīng)按要求選擇正規(guī)廠家的合格產(chǎn)品并正確使用。

2、熔斷器額定電流與熔體應(yīng)和負荷電流值匹配，若配合不當必須進行調(diào)整。

3、操作須仔細認真，嚴防蠻干，特別是合閘操作，必須使動、靜觸頭接觸良好。操作時必須選用相同電壓等級的高壓絕緣拉桿進行操作。

4、熔管內(nèi)必須使用標準熔體，禁止用銅絲鋁絲代替熔體，更不準用銅絲、鋁絲及鐵絲將觸頭綁扎住使用。

5、在運行中跌落式熔斷器熔絲熔斷3～4次以后，應(yīng)檢查熔絲管內(nèi)徑是否增大，若增大達2～3mm，則應(yīng)考慮更換新熔管。在運行中若發(fā)現(xiàn)跌落式熔斷器分合閘不靈活則應(yīng)立即檢修調(diào)整，若無法調(diào)整，則應(yīng)換新的跌落式熔斷器。

6、應(yīng)定期對熔斷器進行巡視，每月不少于一次夜間巡視，查看有無放電火花和接觸不良現(xiàn)象，有放電，會伴有嘶嘶的響聲，如有問題要立即處理。

7、遇有大霧、陰雨天氣時需配備相同電壓等級的絕緣靴和絕緣手套進行操作。在雷電或者大雨的氣候下禁止操作。

四、結(jié)束語

10KV跌落式熔斷器已經(jīng)普遍應(yīng)用于10KV配電線路，是配電系統(tǒng)的重要保護元件，做好產(chǎn)品的選型，正確選擇參數(shù)，加強運行維護，正確安裝檢修、嚴格操作管理，減少事故發(fā)生，對配電線路及變壓器的安全和可靠運行起著重要的作用。近年來，電修車間在加強10KV跌落式熔斷器使用和維護的過程管理，及時處理缺陷，逐步選用技術(shù)創(chuàng)新型的跌落式熔斷器，取得了良好的效果。

參考文獻：

[1]工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊 中國電力出版社

[2]《工廠供電》 機械工業(yè)出版社