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​关于跌落式熔断器结构组成、适用环境及主要功能
2019-4-4

跌落式熔断器是高压配电线路上最常用过负荷及短路保护设备,它具有结构简单、价格便宜、操作方便、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,给线路检修创造了一个安全作业环境。安装在配电变压器上,可以作为配电变压器的主保护,所以,在10kV配电线路和配电变压器中得到了普及。跌落式熔断器还起隔离开关作用,可用来隔离电源保证检修工作安全。正常运行时,其熔管上端动触头借熔丝张力拉紧后,利用绝缘棒将熔管上端动触头推入上静触头内锁紧,同时下动触头与下静触头也相互压紧,从而使电路接通。下面贤集网小编来为大家介绍跌落式熔断器结构组成、适用环境、主要功能、使用环境条件、安装步骤、主要技术参数、操作注意、故障分析、运行维护及选择原则。一起来看看吧!


跌落式熔断器结构组成、适用环境及主要功能

跌落式熔断器结构组成

1、熔断体:包括熔体,正常工作时起导通电路的作用,在故障情况下熔体将首先熔化,从而切断电路实现对其他设备的保护。熔断器熔体的熔断时间与熔体的材料和熔断电流的大小有关,熔断时间与电流的大小关系,称为熔断器的安秒特性,也称为熔断器的保护特性。

2、熔断器载熔件:用于安装和拆御熔体,常采用触点的形式。

3、熔断器底座:用于实现各导电部分的绝缘和固定。

4、熔管:用于放置熔体,限制熔体电弧的燃烧范围,并可灭弧。

5、充填物:一般采用固体石英砂,用于冷却和熄灭电弧。

6、熔断指示器:用于反映熔体的状态,即完好或已熔断。

跌落式熔断器适用环境

10kV跌落式熔断器适用于环境空气无导电粉尘、无腐蚀性气体及易燃、易爆等危险性环境,年度温差变比在±40℃以内的户外场所。其选择是按照额定电压和额定电流两项参数进行,也就是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。



跌落式熔断器结构组成、适用环境及主要功能

熔断器具的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。而熔体的额定电流可选为额定负荷电流的1.5~2倍。此外,应按被保护系统三相短路容量,对所选定的熔断器进行校核。保证被保护系统三相短路容量小于熔断器额定断开容量的上限,但必须大于额定断开容量的下限。若熔断器的额定断开容量(一般是指其上限)过大,很可能使被保护系统三相短路容量小于熔断器额定断开容量的下限,造成在熔体熔断时难以灭弧,最终引起熔管烧毁,爆炸等事故。一些供电单位仍处于农网改造高峰,在选用该类熔断器时,必须严把产品质量关,保护合格的设备入网,同时要注意到它的额定断开容量上限值和下限值。

跌落式熔断器主要功能

跌落式熔断器安装在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。安装在配电变压器上,可以作为配电变压器的主保护,所以,在10kV配电线路和配电变压器中得到了普及。

跌落式熔断器结构组成、适用环境及主要功能

跌落式熔断器结构组成、适用环境及主要功能

跌落式熔断器使用环境条件

1、产品正常使用条件:环境温度不高于+40度,不低于-40度;海拔高度不超过1000m;最大风速不超过35m/s;地震强度不超过8度。

2、产品不适用于下列场所:有燃烧或爆炸危险的场所;有剧烈震动或冲击的场所;有导电、化学气体作用及严重污秽盐雾地区。

跌落式熔断器结构组成、适用环境及主要功能

跌落式熔断器结构组成、适用环境及主要功能

跌落式熔断器安装步骤

1、安装时应将熔体拉紧(使熔体大约受到24.5N左右的拉力),否则容易引起触头发热。

2、熔断器安装在横担(构架)上应牢固可靠,不能有任何的晃动或摇晃现象。

3、熔管应有向下25°±2°的倾角,以利熔体熔断时熔管能依靠自身重量迅速跌落。

4、熔断器应安装在离地面垂直距离不小于4m的横担(构架)上,若安装在配电变压器上方,应与配变的最外轮廓边界保持0.5m以上的水平距离,以防万一熔管掉落引发其他事故。

5、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三分之二以上,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,以防止熔体熔断后熔管不能及时跌落。

6、所使用的熔体必须是正规厂家的标准产品,并具有一定的机械强度,一般要求熔体最少能承受147N以上的拉力。

7、10kV跌落式熔断器安装在户外,要求相间距离大于70cm。

跌落式熔断器主要技术参数

熔断器的技术参数应区分为熔断器(底座)的技术参数和熔体的技术参数。同一规格的熔断器底座可以装设不同规格的熔体,熔体的额定电流可以和熔断器的额定电流不同,但熔体的额定电流不得大于熔断器的额定电流。额定电流的表示形式为:熔断器底座的额定电流/熔体的额定电流。

1、额定电压

长期能够承受的正常工作电压,即安装处电网额定电压。

2、额定电流

壳体部分和载流部分允许通过的长期最大工作电流。

3、熔体的额定电流

熔体允许长期通过而不会熔断的最大电流。

4、极限断路电流

熔体器所能开断的最大短路电流。若被开断的电流大于此电流时,有可能导致熔断器损坏,或由于电弧不能熄灭而引起相间短路。

跌落式熔断器操作注意

一般情况下不允许带负荷操作跌落式熔断器,只允许其操作空载设备(线路)。但在农网10kV配电线路分支线和额定容量小于200kVA的配电变压器允许按下列要求带负荷操作:

1、操作时由两人进行(一人监护,一人操作),但必须戴经试验合格的绝缘手套,穿绝缘靴、戴护目眼镜,使用电压等级相匹配的合格绝缘棒操作,在雷电或者大雨的气候下禁止操作。

2、在拉闸操作时,一般规定为先拉断中间相,再拉背风的边相,最后拉断迎风的边相。这是因为配电变压器由三相运行改为两相运行,拉断中间相时所产生的电弧火花最小,不致造成相间短路。其次是拉断背风边相,因为中间相已被拉开,背风边相与迎风边相的距离增加了一倍,即使有过电压产生,造成相间短路的可能性也很小。最后拉断迎风边相时,仅有对地的电容电流,产生的电火花则已很轻微。

3、合闸的时候操作顺序拉闸时相反,先合迎风边相,再合背风的边相,最后合上中间相。

4、操作熔管是一项频繁的项目,注意不到便会造成触头烧伤引起接触不良,使触头过热,弹簧退火,促使触头接触更为不良,形成恶性循环。所以,拉、合熔管时要用力适度,合好后,要仔细检查鸭嘴舌头能紧紧扣住舌头长度三分之二以上,可用拉闸杆钩住上鸭嘴向下压几下,再轻轻试拉,检查是否合好。合闸时未能到位或未合牢靠,熔断器上静触头压力不足,极易造成触头烧伤或者熔管自行跌落。

跌落式熔断器结构组成、适用环境及主要功能

跌落式熔断器结构组成、适用环境及主要功能

跌落式熔断器故障分析


一、原因分析

1、熔丝不正常熔断熔丝熔断引起掉管,从理论上说是熔丝保护起到了作用。但是,从往年的统计图表中可明显地看出,不正常熔断有时间规律和气候规律,反映在每年的7~8月间,气温高、用电负荷大、配变负载上升快,熔丝熔断掉管故障集中多发。这说明了熔丝不正常熔断,其原因有:

(1)熔丝容量与配变容量配置不当,达不到熔丝配置的技术标准。

(2)熔丝的质量不过关,熔断特性比较差。

2、熔丝轧断从往年的统计图表中还可看出,熔丝由于轧伤引起掉管没有特别的时间规律和气候规律,而从熔丝本体轧断的部位来分析,发现一是熔丝两端固定的螺栓处,二是熔丝在熔丝管两端的金属铸件转角处。熔丝轧断的原因有:

(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转角处有凹凸锋利刃口,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。

3、熔丝松脱熔丝在跌落式熔断器上使用时,长期处于受力状态。在更换熔丝时,如果上得过紧或过松,经过一段时间的运行之后,由于受到自然环境、机械震动和长时间受力等影响,就会使熔丝在过紧状态下拉出,或者熔丝较原先更换时拉长松脱,造成掉管故障。其原因有:

(1)更换熔丝时,调整受力不适当。

(2)熔丝松脱拉出,主要是指熔丝本体从与多股尾线的压接处拉出,此类问题属于厂家的产品质量问题。

(3)跌落式熔断器运行年久,尤其是负荷长期较小的配变,熔丝管内有进水受潮而发生熔丝霉断的现象。


二、装置性缺陷

(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。广灵电业局"6.7"事故就属于此类原因,导致了工作人员心里急躁,闪念出用手握熔管合闸动态,发生触电身亡。

(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。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,不但减少了售电量,而且也很难保证供电可靠率指标。

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(尤其是农电工)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,越级到变电所10kV出线总断路器跳闸,造成全线路停电。


三、对策

采购合格的产品。

配置的熔丝容量应按有关规程规定选取:

(1)变压器一次侧熔丝是作为变压器本身和二次侧出线故障的后备保护,与变电所出线开关继电保护的动作时间相配合,必须小于变电所出口断路器的开断时间,要求熔丝熔断而出口断路器不动作。变压器容量在100kV.A以下,其一次侧熔丝可按2~3倍额定电流选用;在100kV.A及以上的配变,其一次侧熔丝可按1.5~2倍额定电流选用。

(2)分支线路干线熔丝主要作为过负荷保护,一般按分支线路最大负荷电流选择熔丝的额定电流,熔断时间应小于变电所出线开关电流保护装置的整定时间。

(3)建立跌落式熔断器运行检修台账和制度,对运行时间已在5年以上的跌落式熔断器,应分批更换。

(4)提高电工的技术素质和检修工艺。在安装或更换熔丝时,要使其受力适度,避免过松、过紧。

(5)对熔丝管两端存在的铸件不平缺陷问题,生产厂家应进行“倒角”处理或作其他改进。

跌落式熔断器运行维护

1、为使熔断器能更可靠、安全的运行,除按规程要求严格地选择正规厂家生产的合格产品及配件(包括熔件等)外,在运行维护管理中应特别注意以下事项:

①熔断器具额定电流与熔体及负荷电流值是否匹配合适,若配合不当必须进行调整。

②熔断器的每次操作须仔细认真,不可粗心大意,特别是合闸操作,必须使动、静触头接触良好。

③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。

④对新安装或更换的熔断器,要严格验收工序,必须满足规程质量要求,熔管安装角度达到25°左右的倾下角。

⑤熔体熔断后应更换新的同规格熔体,不可将熔断后的熔体联结起来再装入熔管继续使用。

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,要尽早安排处理。

2、在春检停电检修时应对熔断器做如下内容的检查:

①静、动触头接触是否吻合,紧密完好,有否烧伤痕迹。

②熔断器转动部位是否灵活,有否锈蚀、转动不灵等异常,零部件是否损坏、弹簧有否锈蚀。

③熔体本身有否受到损伤,经长期通电后有无发热伸长过多变得松弛无力。

④熔管经多次动作管内产气用消弧管是否烧伤及日晒雨淋后是否损伤变形、长度是否缩短。

⑤清扫绝缘子并检查有无损伤、裂纹或放电痕迹,拆开上、下引线后,用2500V摇表测试绝缘电阻应大于300MΩ。

⑥检查熔断器上下连接引线有无松动、放电、过热现象。

跌落式熔断器的选择原则

1、熔断器规格的选择:

(1)额定电压的选择:可按电网的额定电压或高于电网的额定电压选择。10kV配电网选10kV跌落式熔断器,如RW10―10F、RW11―10等。

(2)额定电流的选择:应大于或等于熔体的额定电流。

2、熔体额定电流的选择:

(1)100KVA以上配电变压器高压侧熔丝的额定电流,按配变高压侧额定电流的1.5~2倍选择。

(2)100KVA及以下配电变压器高压侧熔丝的额定电流,按配变高压侧额定电流的2~3倍选择。

(3)配电变压器低压侧熔丝的额定电流,按配电变压器低压侧额定电流1~1.2选择。


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