10kV跌落式熔断器的故障分析和运行维护

刘鹏

摘要：根据10kV跌落式熔断器的工作原理，分析跌落式熔断器在运行中存在的问题，并提出解决措施，探讨跌落式熔断器在运行过程中的正确使用和维护方法。

关键词：跌落式熔断器;短路保护;维护

前言

跌落式熔断器是10kV配电线路分支线和配电变压器最常用的一种短路保护开关，它具有经济实用、操作方便、体积小巧、适应户外环境性强等特点，被广泛应用于10kV配电线路和配电变压器一次侧作为保护和进行设备投、切操作之用。它安装在10kV配电线路分支线上，可缩小停电范围，因其有一个明显的断开点，具备了隔离开关的功能，给检修段线路和设备创造了一个安全作业环境，增加了检修人员的安全感。

一、跌落式熔断器主要故障及分析

1、10KV跌落式熔断器故障主要表现为误跌落、合不上闸、熔管烧坏、拒跌落、绝缘子断裂等故障，根据本人在日常生产运行维护中，总结以下故障现象和故障发生原因。

（1）误跌落、合不上闸，故障原因分析是：①保险管尺寸与保险器固定接触部分尺寸匹配不合适;②熔丝安装过松，熔管上下触头受力不均;③上靜触头（鸭嘴罩里）的弹簧压力过小;凸台被烧或磨损，不能卡住上动触头。

（2）熔管烧坏，故障原因分析是：①消弧管经多次灭弧后积碳严重，未及时清扫和更换消弧管;②熔丝熔断后不能自动跌落，电弧在熔管内未切断形成了连续电弧。

（3）熔丝轧断，故障原因分析是：①在拧紧螺栓时，熔丝末端随螺栓的转动而绕转断股。②由于熔丝管两端金属铸件有凹凸锋利刃口，熔丝在固定上紧以后，经过一段时间运行，受机械力震动的影响，熔丝被割伤而断股。

（4）拒跌落，故障原因分析是：①熔管轴线和地面垂直角度不当，造成上动触头在鸭嘴罩里卡死;②熔丝选择过大，造成越级跳闸;③熔管纤维物受潮膨胀，熔丝熔断后卡死，熔管正常脱漏。

（5）绝缘子断裂，故障原因分析是：①上下引线过紧热胀冷缩，当导线拉力超过绝缘子机械强度时而断裂;②绝缘子紧固螺栓接触不良，接触电阻过大，通过负荷电流时温度过高，下雨时，绝缘子急剧收缩而断裂。

2、跌落式熔断器的所述故障将会造成10KV分支线路或变压器运行缺相或停用，严重时损坏用电设备，对配电线路和设备安全运行构成极大威胁。造成跌落式熔断器缺陷有以下几点：

（1）产品工艺粗糙，制造质量差，触头弹簧弹性不足，造成触头接触不良而产生火花过热。

（2）熔管转动轴制造的粗糙不灵活，使熔管角度达不到规程要求，尤其是配备的熔管尺寸多数达不到规程要求，熔管过长将鸭嘴顶死，造成熔体熔断后熔管不能迅速跌落，及时将电弧切断、熄灭，造成熔管烧毁或爆炸;熔管尺寸短，合闸困难，触头接触不良，产生电火花。

（3）熔断器额定断开容量小，其下限值小于被保护系统的三相短路容量。目前，10kV户外跌落式熔断器分为三种型号，即50A、100A、200A。200A跌落式熔断器的遮断能力上限是200MVA，下限是20MVA。根据其遮断容量的能力，我们不难看出，短路故障时熔体熔断后不能及时灭弧，也容易使熔管烧毁或爆炸。

（4）有些新开关熔管尺寸与熔断器固定接触部分尺寸匹配不合适，极易松动，在运行中一旦遇到外力作用、振动或者大风天气，便会自行误动而跌落。

上述几方面缺陷的存在，不但增加了维护人员的工作量，而且也促使维护人员的不正当使用，完全地失去跌落式熔断器应有的保护功能，在线路中发生短路只能将停电范围扩大，越级到变配电站10kV出线总断路器跳闸，造成全线路停电。

二、防止跌落式熔断器故障的主要措施

1、合理选择跌落式熔断器

10KV跌落式熔断器其选择是按照额定电压和额定电流两项参数进行，也就是说熔断器的额定电压必须与被保护设备（线路）的额定电压相匹配。熔断器的额定电流应大于或等于熔丝的额定电流。而熔体的额定电流可选为额定负荷电流的1.5～2倍。有时为防止被保护设备发生故障时引起上一级保护动作，熔丝的额定电流也可以取得略小一些，即略大于被保护设备的正常满负荷电流。

2、正确安装跌落式熔断器

（1）10KV跌落式熔断器安装的相间距离应不小于500mm，并且牢固可靠，离地的垂直距离不小于4.5m，不能有任何的晃动现象。

（2）熔管不应有吸潮膨胀或弯曲现象，安装时应将熔丝拉紧，否则容易引起触头发热。

（3）熔管应有向下15°～30°的倾角，排列整齐，熔管的长度应调整适中，要求合闸后鸭嘴舌头能扣住触头长度的2/3以上，以免在运行中发生自行跌落的误动作。熔管亦不可顶死鸭嘴，以防止熔丝熔断后熔管不能及时跌落。

（4）要求跌落式熔断器瓷件良好，转轴光滑灵活，无裂纹、沙眼。

3、正确操作高压跌落式熔断器

（1）为了减小电弧造成的危害，断开跌落式熔断器时应先拉开中间相，再拉开背风向，最后拉开迎风相。送电正好相反。

（2）跌落式熔断器的停电操作顺序：从负载到电源，从低压到高压逐级进行停电操作。送电操作顺序相反，即从电源到负载，从高压到低压逐级进行送点操作。这样操作有以下优点：

① 在多电源的情况下，按上述顺序停电，可以防止变压器反送电。

② 从电源侧逐级进行送电操作，可以减少冲击电流和电压的波动，保证设备的安全运行。

③ 停电先停负荷侧，再从低压到高压逐级停电，可避免开关切断较大电流，减少操作过电压的幅值。

（3）操作人员拉、合跌落式熔断器过程是按“慢”（开始）――“快”（中间过程）――“慢”（临近终了）的节奏进行。其目的是：刚开始时应慢，看清是否为要操作的跌落式熔断器，若有错误及时纠正，避免造成盲目操作;中间过程要“快”，此时应迅速、果断，快是为了防止电弧存在的时间过长，造成电气短路和灼伤触头;最后又应稍“慢”，以防止不必要的冲击，造成熔断器、绝缘子的机械损伤。

三、跌落式熔断器的运行维护

1、应按要求选择正规厂家的合格产品并正确使用。

2、熔断器额定电流与熔体应和负荷电流值匹配，若配合不当必须进行调整。

3、操作须仔细认真，严防蛮干，特别是合闸操作，必须使动、静触头接触良好。操作时必须选用相同电压等级的高压绝缘拉杆进行操作。

4、熔管内必须使用标准熔体，禁止用铜丝铝丝代替熔体，更不准用铜丝、铝丝及铁丝将触头绑扎住使用。

5、在运行中跌落式熔断器熔丝熔断3～4次以后，应检查熔丝管内径是否增大，若增大达2～3mm，则应考虑更换新熔管。在运行中若发现跌落式熔断器分合闸不灵活则应立即检修调整，若无法调整，则应换新的跌落式熔断器。

6、应定期对熔断器进行巡视，每月不少于一次夜间巡视，查看有无放电火花和接触不良现象，有放电，会伴有嘶嘶的响声，如有问题要立即处理。

7、遇有大雾、阴雨天气时需配备相同电压等级的绝缘靴和绝缘手套进行操作。在雷电或者大雨的气候下禁止操作。

四、结束语

10KV跌落式熔断器已经普遍应用于10KV配电线路，是配电系统的重要保护元件，做好产品的选型，正确选择参数，加强运行维护，正确安装检修、严格操作管理，减少事故发生，对配电线路及变压器的安全和可靠运行起着重要的作用。近年来，电修车间在加强10KV跌落式熔断器使用和维护的过程管理，及时处理缺陷，逐步选用技术创新型的跌落式熔断器，取得了良好的效果。

参考文献：

[1]工业与民用配电设计手册 中国电力出版社

[2]《工厂供电》 机械工业出版社