广东电网有限责任公司清远连州供电局 广东省连州市 513400
摘要: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、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和进行设备投、切操作之用。将其设置于配网支线,能有效控制停电范围,由于存在非常清楚的断开距离,相当于一个隔离开关,如果将其设置于配电变压器,则能够发挥主保护作用,此设备已经得以深入运用。本文主要阐述了10kV户外跌落式熔断器保护原理,对10kV户外跌落式熔断器在运行中常见故障进行了分析,并提出了这些故障的一般处理措施。
关键词:10kV;跌落熔断器;多发故障;处理措施;
引言
10kV跌落式熔断器具有结构简单,维修方便,运行可靠的特点;它具有很好的断路特性,在城市和农村配电线路中得到了普遍应用,它对10kV以上的配电支线及配电变压器的安全起到了很好的作用。安装质量差,维修不到位,老化破损严重;异常掉管或熔丝不明原因的熔丝烧毁,使熔丝失去了供电和保护功能,使停电区域增大。因此,笔者根据熔断等几种故障状况,进行了有针对性的分析,并制定了相应的整改方案,使熔丝的工作可靠度持续提升,收到了很好的效果。
1.跌落式熔断器保护原理
跌落式熔断器也称为跌落型、跌落型安全装置,主要由绝缘体、上下接触导电体系及熔管组等组成。在正常工作状态下,通过熔丝张紧后的熔丝,使保险丝处于关闭状态。在故障情况下,当短路电流超出熔融(细丝)允许的运行范围时,熔融物按照逆时间可熔特性进行熔化,并在管子中形成一道电弧,导致熄弧管内壁生成大量的气体。高压气体以极快的速度喷射到管子外面,从而熄灭了电弧。熔丝烧完以后,由于保险丝的张力被切断,灭弧管内可动触点的锁定装置被松开,从而在自身的自重和静触点弹性的共同影响下,熄弧管内的空气阻力逐渐减小;在下轴处发生翻落,将动、静触头分开,产生清晰的断距。
2.跌落式熔断器的安装检查
2.1安装前检查
产品型号规格与图纸要求一致,配件及零部件是否齐备,“产品说明书”,“产品证书”,“试验报告”等内容是否完整。把熔断器的各个部位都擦掉,看看接头的螺丝是不是拧紧了,转动的转轴部位是不是柔软的,铸造的产品没有裂缝,没有砂眼,没有生锈,瓷件完好,弹簧没有生锈,没有熔断器的管子没有受潮,没有变形。导体触点的接触情况,跌落式熔断器的耐压测试。
2.2安装后检查
应该对跌落式熔断器的装配过程进行检验,其重点是:熔断器的零件是否清洁完整,没有损坏。在焊接过程中,要有一个固定的、固定好的位置,在一个横向的横杆上,该横杆与地板的竖直方向保持15~30°,熔断器的横向间距不少于500毫米。上引线和下引线要与电线牢固地相连。熔断器的规格合适,两端有适当的压力和弹性,不会出现拧断和克断现象。具有适当的长短、使用弹性、触点紧凑、不会出现卡死、不会出现硬碰合或自动脱落的情况。
3.跌落式熔断器故障
3.1烧熔断管
普通熔断器烧管的故障,都是因为熔丝熔断后无法自行脱落,造成没有在管中被截断的电弧,从而造成了持续的电弧,从而烧毁了管道,主要是因为上、下旋转轴的安装有误,被一些杂物堵塞。和所述旋转部件的生产过程是不平整的,这样的话,就会产生较大的电阻,从而在熔丝被烧断的时候,在较短的时间内,安全管子仍然能够维持原来的状况而不会迅速下降,电弧熄灭的时间过长,引起爆管。
3.2熔断管误跌落故障
造成安全管道异常坠落的主要因素为:切换安全管道与安全装置的连接部位不相配合,容易发生松脱,在强风作用下容易脱落。有时因作业后不经检验,轻微震动即自动脱落。要么是熔丝的上触头的弹力太低,而在鸭嘴部(保险装置上罩)中的直角凸出部分被烧焦或磨破,无法阻挡管道。熔丝的固定角(也就是保险轴和铅垂线的角度)不适当,也会对掉管的时机产生影响。另外,熔丝的配件过厚,安全孔过小,就算保险丝烧断了,熔丝的部件也很难脱离管子而无法快速掉落。
3.3跌落式熔断器熔丝易断
熔丝的额定断路能力很低,低于被保护的三段短路能力,熔丝不能正确地烧断。若出现反复,通常是由于熔丝选取太细或与下一段熔丝的电容匹配不合适而引起的跳线错误。这种情况很有可能是由于在大容量的变压器被替换之后,没有及时替换掉大容量的熔丝而造成的。保险丝的品质不好,它的焊缝在受热和外力的影响下脱离,也可能造成误断。此外,老式的锡合金丝及带线或弹性熔丝,由于受高温作用,其性质也会发生变化,而且容易被氧化锈蚀,最容易出现假融现象。
3.4易烧坏熔管
普通熔丝的烧管问题都是在熔丝被烧毁之后才出现的,因为熔丝被烧毁后无法自行掉落,所以在管子里没有被截断的电弧就会继续燃烧,所以经常会因为上、下旋转轴的位置不对而导致管子烧毁;由于有杂质堵塞,且转动轴局部不平整,从而产生较大的阻力、不够柔韧等缘故;这样,在熔丝被烧毁后,管子仍然在短时间内维持着原来的形态,无法迅速下降,导致熄弧时间过长而导致管子烧毁。
4.10kV跌落熔断器故障处理措施
4.1跌落式熔断器的选择
10kV跌落式熔断器主要用于无导电粉尘、无腐蚀性气体和易燃、易爆等危险场合,全年温差小于±40℃的室外使用。它是根据规定的额定电压和规定的电流来确定的,即熔丝的工作电压要与被保护装置的工作电压相符。熔丝的额定电流应该与熔融物的额定电流相等。而对于熔融物,则选用额定负载电流1.5~2.0倍.另外,选择的熔丝也要根据被保护的三相短路能力来检查。确保被保护的三段线路的短路能力不能超过熔丝的最大极限,但是不能超过允许的最小断路能力。如果熔丝的断路能力太大,则会导致被保护装置的三段短路能力低于保险丝的允许断路能力,从而导致熔融物熔融时电弧不易熄灭,从而导致管子烧毁甚至爆炸等事故。
4.2正常合理操作跌落式熔断器
(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)在开关动作中,通常的做法是先拉断中相线,然后是背风线相拉断,最后是逆风线。由于配变变压器从原来的三相过渡到了二相,所以在断开中间相时,只会有很少的电弧火花,从而避免了两相之间的短路。其次,在出现过电压的情况下,由于中相已经被剥离,背风相和迎风相相位之间的距离增大了一倍;同时,还不太可能导致三相间短路。最终,在拉断迎风侧相位时,只有接地电容电流,造成的电火花也很小。
(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)熔管作业是一个经常做的工作,稍有疏忽,就会导致触点烧灼,触点温度升高,弹簧退火;促进触点的触点越来越差,从而产生一个恶性循环。因此,熔管拉合的力度要适中,合好以后,要注意观察鸭的嘴部是否能牢牢地夹在舌的2/3左右,可以用拉闸棒勾起上鸭的嘴巴,往下按数次;然后用手轻拽,看看它是不是已经固定好了。由于合闸位置不对或没有关紧,保险丝上的静触点压力不够,容易引起触点烧坏,也可能导致熔丝自动脱落。
5.结束语
跌落熔丝是10kV配电网及配电网中应用最多的一种保护装置,但在实践中常被忽略,多数运行人员仅把它当作一种绝缘开关来对待,而忽略了熔丝“跌落”在安装、运行中的重要意义;由于维修等工作做得不到位,10kV配电线路和配电变压器的防护措施不足,导致线路越级跳闸,配电变压器烧毁等事故频发,不仅使电力企业遭受了巨大的经济损失,而且也严重地影响到了广大农民的日常生产、生活用电。通过对该故障的分析与预防,减少其失效率,确保电力系统的安全性与可靠性。
参考文献
[1]关城《配电线路》北京中国电力出版社2019.06
[2]温渡江《配电线路作业技术与安全1000问》北京中国电力出版社2020.09