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熔斷器

  
評論: 更新日期:2009年12月29日

  一、熔斷器簡介:

  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(hù)開關(guān),它具有經(jīng)濟(jì)、操作方便、適應(yīng)戶外環(huán)境性強(qiáng)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(hù)和進(jìn)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。安裝在配電變壓器上,可以作為配電變壓器的主保護(hù),所以,在10kV配電線路和配電變壓器中得到了普及。熔斷器可分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。

  (1)戶內(nèi)式熔斷器:

  戶內(nèi)熔斷器是內(nèi)充石英砂填料的密封管式熔斷器,當(dāng)它通過過載電流或短路電流時熔體熔斷,其金屬蒸氣與燃弧后的游離氣體受到高溫高壓的作用,噴入石英砂之間的空隙,與石英砂表面接觸受到冷卻凝固,減少了熔體蒸發(fā)后的游離氣體與金屬蒸氣,從而使電流自然過零,迫使電弧熄滅。在熔體熔斷時,熔斷器彈簧的拉線也同時拉斷,并從彈簧管內(nèi)彈出。戶內(nèi)型高壓管式熔斷器具有熄弧能力強(qiáng)、分?jǐn)嗳萘看?、分?jǐn)嚯娐窌r無游離氣體排出、能產(chǎn)生截流過電壓等特點。能在短路電流未達(dá)到?jīng)_擊值之前就可完全熔斷,因此這種熔斷器具有限流作用。

  (2)戶外式熔斷器:

  戶外式熔斷器,用來保護(hù)10kV電力變壓器和電力線路。由固定支持部分、活動熔管及熔絲組成,固定支持部分為瓷或合成絕緣體。其工作原理是:將熔絲穿入熔管內(nèi),兩端擰緊,并使熔絲位于熔管中間偏上方,上動觸頭由于熔絲拉緊的張力而垂直于熔絲管向上翹起,用絕緣拉桿將上動觸頭推入上靜觸頭內(nèi),成閉合狀態(tài)(合閘狀態(tài))并保持這一狀態(tài)。當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生故障,故障電流使熔絲熔斷時,形成電弧,消弧管在電弧高溫作用下分解出大量氣體,使管內(nèi)壓力急劇增大,氣體向外高速噴出,對電弧形成強(qiáng)有力的縱向吹弧,使電弧迅速拉長而熄滅.與此同時,由于熔絲熔斷,熔絲的拉力消失,使鎖緊機(jī)構(gòu)釋放,熔絲管在上靜觸頭的彈力及其自重的作用下,繞下軸翻轉(zhuǎn)跌落,形成明顯的斷開距離。使電路斷開,切除故障段線路或者故障設(shè)備。

  二、熔斷器在運行中易出現(xiàn)的問題

  在實際的10kV線路系統(tǒng)中和配電變壓器上的熔斷器不能正確動作,常出現(xiàn)以下問題:

  (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(dá)不到規(guī)程要求,尤其是配備的熔管尺寸多數(shù)達(dá)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(hù)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(fēng)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(hù)人員的工作量,也使熔斷器失去了應(yīng)有的保護(hù)功能,在線路中發(fā)生短路只能將停電范圍擴(kuò)大,越級到變電所10kV出線總斷路器跳閘,造成全線路停電。

  三、避免上述問題的措施

  1、熔斷器及熔絲元件的合理選擇

  (1)10kV跌落式熔斷器適用于環(huán)境空氣無導(dǎo)電粉塵、無腐蝕性氣體及易燃、易爆等危險性環(huán)境,年度溫差變比在±40℃以內(nèi)的戶外場所。其選擇是按照額定電壓和額定電流兩項參數(shù)進(jìn)行,也就是熔斷器的額定電壓必須與被保護(hù)設(shè)備(線路)的額定電壓相匹配。熔斷器具的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流。此外,應(yīng)按被保護(hù)系統(tǒng)三相短路容量,對所選定的熔斷器進(jìn)行校核。保證被保護(hù)系統(tǒng)三相短路容量小于熔斷器額定斷開容量的上限,但必須大于額定斷開容量的下限。若超越上限,則可能因電流過大,產(chǎn)氣過多而使熔管爆炸;若低于下限,則有可能因電流過小,產(chǎn)氣不足而無法熄滅電弧,最終引起熔管燒毀,爆炸等事故。因此,在選擇跌落式熔斷器的額定容量時,既要考慮其上限開斷電流與安裝地點的最大短路電流相匹配,還要重視其下限開斷容量與安裝地點的最小短路電流的關(guān)系??紤]到跌落式高壓熔斷器作為配電變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù),保護(hù)范圍從低壓熔斷器變壓器側(cè)到高壓熔斷器變壓器側(cè),而且又作為低壓熔斷器的后備保護(hù),應(yīng)以低壓出口兩相短路作為短路電流最小值來選擇其下限開斷容量。

  (2) 熔絲的選擇應(yīng)能保證配電變壓器內(nèi)部或高、低壓出線套管發(fā)生短路時能迅速熔斷。實踐中常按以下原則選擇:配電變壓器容量為160kVA以下的,熔絲按變壓器額定電流的2~3倍來選;配電變壓器容量為160kVA及以上的,按1.5~2倍選擇。熔絲的選擇還必需考慮熔絲的熔斷特性能否與上級保護(hù)時間相配合,這是決定采用熔絲保護(hù)能否生效的關(guān)鍵問題。配電線路的速斷保護(hù)動作時間很短,約為0.1s左右。根據(jù)熔絲的特性曲線,在0.1s內(nèi)使熔絲熔斷的電流應(yīng)不小于額定電流的20倍。這一數(shù)據(jù)是保證熔絲與首端斷路器配合的必要條件。

  2、熔斷器的正確安裝

  (1) 安裝時應(yīng)將熔體拉緊(使熔體大約受到24.5N左右的拉力),否則容易引起觸頭發(fā)熱。

  (2) 熔斷器安裝在橫擔(dān)(構(gòu)架)上應(yīng)牢固可靠,不能有任何的晃動或搖晃現(xiàn)象。

  (3) 熔管應(yīng)有向下15°-30°的傾角,以利熔體熔斷時熔管能依靠自身重量迅速跌落。

  (4) 熔斷器應(yīng)安裝在離地面垂直距離不小于4.5m的橫擔(dān)(構(gòu)架)上,若安裝在配電變壓器上方,應(yīng)與配變的最外輪廓邊界保持0.5m以上的水平距離,以防萬一熔管掉落引發(fā)其他事故。

  (5) 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三分之二以上,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,以防止熔體熔斷后熔管不能及時跌落。

  (6) 所使用的熔體必須是正規(guī)廠家的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度,一般要求熔體最少能承受147N以上的拉力。

  (7) 10kV跌落式熔斷器要求相間距離大于60cm。

  四、熔斷器的維護(hù)管理

  1、 為使熔斷器能更可靠、安全的運行,除按規(guī)程要求嚴(yán)格地選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的合格產(chǎn)品及配件(包括熔件等)外,在運行維護(hù)管理中應(yīng)特別注意以下事項:

  (1)熔斷器額定電流與熔體及負(fù)荷電流值是否匹配合適,若配合不當(dāng)必須進(jìn)行調(diào)整。

  (2)熔斷器的每次操作須仔細(xì)認(rèn)真,不可粗心大意,特別是合閘操作,必須使動、靜觸頭接觸良好。

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

  (4)對新安裝或更換的熔斷器,要嚴(yán)格驗收工序,必須滿足規(guī)程質(zhì)量要求。

  (5)熔體熔斷后應(yīng)更換新的同規(guī)格熔體,不可將熔斷后的熔體聯(lián)結(jié)起來再裝入熔管繼續(xù)使用。

  (6)應(yīng)定期對熔斷器進(jìn)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,要盡早安排處理。

  2 、在停電檢修時應(yīng)對熔斷器做如下內(nèi)容的檢查:

  (1)靜、動觸頭接觸是否吻合,緊密完好,有否燒傷痕跡。

  (2)熔斷器轉(zhuǎn)動部位是否靈活,有否銹蝕、轉(zhuǎn)動不靈等異常,零部件是否損壞、彈簧有否銹蝕。

  (3)熔體本身有否受到損傷,經(jīng)長期通電后有無發(fā)熱伸長過多變得松弛無力。

  (4)熔管經(jīng)多次動作管內(nèi)產(chǎn)氣用消弧管是否燒傷及日曬雨淋后是否損傷變形、長度是否縮短。

  (5)清掃絕緣子并檢查有無損傷、裂紋或放電痕跡,拆開上、下引線后,用2500V搖表測試絕緣電阻應(yīng)大于300MΩ。

  (6)檢查熔斷器上下連接引線有無松動、放電、過熱現(xiàn)象。

  五、熔斷器操作的步驟及注意事項

  1.接受操作任務(wù),正確填寫操作票

  2. 操作申請經(jīng)批準(zhǔn)后,組織相關(guān)人員勘察作業(yè)現(xiàn)場,研究安全措施、技術(shù)措施、危險點分析及預(yù)控措施。

  3. 現(xiàn)場核對設(shè)備名稱、編號和位置,并裝設(shè)安全遮攔,懸掛“止步,高壓危險”標(biāo)示牌。

  4.監(jiān)護(hù)人對臨近帶電部位、現(xiàn)場危險點及控制措施進(jìn)行交待。

  5.登桿前檢查,檢查主要內(nèi)容有:檢查桿根、拉線,桿塔埋深是否符合要求,線桿外觀表面光潔平整,壁厚均勻,無偏心、露筋、跑漿、蜂窩等現(xiàn)象,桿身不得有縱向裂縫;橫向裂縫寬度不超過0.1mm長度不超過1/3周長,且1米內(nèi)橫向裂紋不得超過三處桿身彎曲度不超過1/500。

  檢查高壓熔斷器的實際位置、高壓熔斷器瓷柱裂紋情況。

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