一起跌落式熔断器瓷绝缘支柱胀裂引起的故障分析与思考

左亚华，徐 忠，姜蓉蓉

(盐城三新供电服务有限公司,江苏 盐城 224000）

1 事故经过

2020年3月26日16:00，阴有小雨，国网江苏电力盐城供电分公司220 kV映照变10 kV映坝线出线开关动作跳闸，巡视发现10 kV映坝线1-13#～1-14#杆集镇13#变跌落式熔断器中相瓷绝缘支柱断裂，三相熔丝管掉落，停电更换一组跌落式熔断器后恢复供电，属地供电所接到集镇13#变低压客户反映有家用电器损坏。

2 现场情况

220 kV映照变共有主变2台，接线组别为YN/YN/D，10 kV 侧主接线为单母线分段，采用消弧线圈补偿方式。10 kV 映坝线自变电站引出后，因政府规划要求，采用电缆敷设方式沿规划道路2 km至前进河环网柜，从环网柜引出至架空线路1#杆，再从1#杆架空～1-14#杆，集镇13#变支接于1-13#～1-14#杆间，供给江苏省盐城市经济技术开发区步凤镇集镇地段客户用电。据集镇13#变附近客户描述，故障停电时听到巨大响声，且从更换后的跌落式熔断器下端触头上也可见明显放电痕迹；进一步检查集镇13#变低压客户家用电器损坏的情况，损坏的家用电器均为沿街门面的LED灯具。

3 事故分析

3.1 动作过程分析

本次故障中的跌落式熔断器（如图1 所示）主要由瓷绝缘支柱、上端接线端子、上端触头、熔丝管及熔丝、下端触头、转轴、下端接线端子等部分组成，主绝缘采用瓷质绝缘件，上、下端接线端子固定支座采用水泥胶合剂浇注在瓷质绝缘件内。

图1 跌落式熔断器部件图

从更换下的跌落式熔断器瓷绝缘支柱表面看，熔断器三相瓷绝缘表面均有不同程度的纵向裂纹（如图2所示）。

图2 跌落式熔断器表面纵向裂纹图

该组跌落式熔断器投运时间约为2年，初步分析由于跌落式熔断器上端接线端子固定支座采用水泥胶合剂浇注在瓷绝缘支柱内，未采取防水密封措施（如图3所示）。

图3 跌落式熔断器上端无防水密封图

运行中水泥胶合剂受潮后，水泥胶合剂和瓷绝缘支柱膨胀系数不一致，经过1个以上的寒暑期运行后导致瓷质绝缘件表面出现裂纹。事故发生前一个星期，当地天气连续阴雨，跌落式熔断器瓷绝缘支柱表面由于裂纹，导致绝缘强度下降，引起表面对地电弧放电，由于变电站10 kV 侧采用消弧线圈补偿方式，单相接地时出线开关不能立即跳闸，接地电容电流不能完全熄灭，引起三相短路，最终造成变电站10 kV 出线开关动作跳闸。由三相导体短路的电动力分析可知，三相短路时中相设备承受电动力最大，造成跌落式熔断器中相瓷绝缘支柱断裂（如图4所示）。

图4 跌落式熔断器跌落式熔断图

3.2 台变低压客户LED灯具损坏分析

从集镇13#变现场损坏LED 灯具拆解后检查结果看，损坏的原因是LED 灯具内整流电路滤波电容被击穿，造成灯具不能正常工作。LED灯具工作原理是利用二极管发光特性，工作时将电网工频交流先整流成直流，再通过滤波、稳压等环节，为发光二极管提供恒压恒流的工作条件。由于整流稳压环节有电容元件，而电容元件的容抗跟电源频率成反比，即在直流（频率为0）时容抗理论上为无穷大，而在高频（即频率高于工频）时，容抗低于工频时的阻抗，且频率越高，容抗越低。由I=U/XC公式可知，电容被击穿损坏的原因，一种可能性是运行电压高于允许值，但在此次故障中，该故障台变其他类型单相用电设备未发生损坏情况，说明基波电压偏差应该在规定范围内，所以应是另一种可能性，容抗发生了下降，即电压波形中含有高次谐波分量，在基波电压未偏离规定范围时，高次谐波分量作用下容抗下降，造成LED 灯具滤波电容被击穿损坏。

3.3 台变高压侧故障引起低压侧特定用电设备损坏过程分析

此故障中损坏家用电器类型突出（均为LED灯具），从前文分析LED 灯具损坏原因是由于高次谐波作用造成滤波电容被击穿，说明本次高压侧故障应该有高次谐波分量从台变高压侧传递到低压侧。故障发生初期，集镇13#变某相跌落式熔断器因瓷绝缘支柱绝缘下降，表面对地电弧放电，变电站主变10 kV 侧采取消弧线圈补偿方式，故障电容电流不能完全熄灭，形成弧光接地过电压，该类过电压属操作过电压范畴，含有高次谐波分量，经变压器绕组传递到低压侧，进而造成低压侧对高次谐波敏感的LED灯具损坏。

4 防范措施

要注重设备巡视质量，对设备绝缘表面裂纹，污蚀等情况要重视，要根据缺陷严重程度，及时停电进行处理。

安装前对此类跌落式熔断器上端固定处采取防水密封处理或采取复合绝缘材料的跌落式熔断器。

要注重一线运行人员技术业务水平提升，要定期组织故障分析，不断提高现场运行人员技术水平。

5 居民家用电器损坏赔偿法律依据延展思考

1996年9月1日施行的《居民用户家用电器损坏处理办法》第三条“本办法所称的电力运行事故，是指在供电企业负责运行维护的220/380伏供电线路或设备上因供电企业的责任发生的下列事件：在220/380伏供电线路上，发生相线与零线接错或三相相序接反；220/380 伏供电线路上，发生零线断线；220/380伏供电线路上，发生相线与零线互碰；同杆架设或交叉跨越时，供电企业的高电压线路导线掉落到220/380伏线路上或供电企业高电压线路对220/380 伏线路放电。”上述事件描述中无因谐波因素造成居民家用电器损坏赔偿处理条款，在当时对现场理赔处理带来法律依据不足。

2021年1月1日《民法典》正式施行，4月1日，国家发展和改革委员会废止《居民用户家用电器损坏处理办法》后，对电力运营事故中损坏居民家用电器赔偿的法律依据：《民法典》第六百五十一条“供电人应当按照国家规定的供电质量标准和约定安全供电。供电人未按照国家规定的供电质量标准和约定安全供电，造成用电人损失的，应当承担赔偿责任”；《电力供应和使用条例》第四十三条“因电力运营事故给用户或第三人造成损失的，供电企业应当依法承担赔偿责任”。上述法律条款在理赔过程中可操作性不强，容易引起供用电双方纠纷和矛盾，建议相关部门进一步细化赔偿法律依据，增加可操作性条文，保障国家和电力客户合法权益，促进供电企业依法合规运营。