- 跌落式熔斷器
簡介
跌落式熔斷器安裝在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,所以,在10kV配電線路和配電變壓器中得到了普及。
戶外型號
戶外跌落式熔斷器適用于交流50HZ,額定電壓10KV的電力系統(tǒng)中,作輸配電線路和電力變壓器的過載和短路保護以及分、合額定負(fù)荷電流之用。
廣泛使用的戶外跌落式熔斷器的型號有RW7型和RW11型兩種。
工作原理
熔絲管兩端的動觸頭依靠熔絲(熔體)系緊,將上動觸頭推入“鴨嘴”凸出部
分后,磷銅片等制成的上靜觸頭頂著上動觸頭,故而熔絲管牢固地卡在“鴨嘴”里。當(dāng)短路電流通過熔絲熔斷時,產(chǎn)生電弧,熔絲管內(nèi)襯的鋼紙管在電弧作用下產(chǎn)生大量的氣體因熔絲管上端被封死,氣體向下端噴出,吹滅電弧。由于熔絲熔斷,熔絲管的上下動觸頭失去熔絲的系緊力,在熔絲管自身重力和上、下靜觸頭彈簧片的作用下,熔絲管迅速跌落,使電路斷開,切除故障段線路或者故障設(shè)備。
在現(xiàn)實的10kV線路系統(tǒng)中和配電變壓器上的熔斷器不能正確動作,其原因之一是,電工素質(zhì)差,責(zé)任心不強,常年不進行跌落式熔斷器的維護和檢修;原因之二是,跌落式熔斷器的產(chǎn)品質(zhì)量低劣,不能靈活的拉、合操作。兩原因降低了跌落式熔斷器的功能?,F(xiàn)實中經(jīng)常出現(xiàn)缺熔管、缺熔體或用銅絲、鋁絲甚至于鐵絲勾掛代替熔體的情況。使得線路的跳閘率和配電變壓器的故障率居高不下。
適用環(huán)境
概述
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)進行,也就是熔斷器的額定電壓必須與被保護設(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。而熔體的額定電流可選為額定負(fù)荷電流的1.5~2倍。此外,應(yīng)按被保護系統(tǒng)三相短路容量,對所選定的熔斷器進行校核。保證被保護系統(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。若熔斷器的額定斷開容量(一般是指其上限)過大,很可能使被保護系統(tǒng)三相短路容量小于熔斷器額定斷開容量的下限,造成在熔體熔斷時難以滅弧,最終引起熔管燒毀,爆炸等事故。一些供電單位仍處于農(nóng)網(wǎng)改造高峰,在選用該類熔斷器時,必須嚴(yán)把產(chǎn)品質(zhì)量關(guān),保護合格的設(shè)備入網(wǎng),同時要注意到它的額定斷開容量上限值和下限值。、
安裝及使用環(huán)境條件
1.產(chǎn)品正常使用條件:環(huán)境溫度不高于+40度,不低于-40度;海拔高度不超過1000m;最大風(fēng)速不超過35m/s;地震強度不超過8度。
2.產(chǎn)品不適用于下列場所:有燃燒或爆炸危險的場所;有劇烈震動或沖擊的場所;有導(dǎo)電、化學(xué)氣體作用及嚴(yán)重污穢鹽霧地區(qū)。
安裝提示
(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25°±2°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4m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,并具有一定的機械強度,一般要求熔體最少能承受147N以上的拉力。
(7) 10kV跌落式熔斷器安裝在戶外,要求相間距離大于70cm。
操作注意
一般情況下不允許帶負(fù)荷操作跌落式熔斷器,只允許其操作空載設(shè)備(線路)。但在農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路分支線和額定容量小于200kVA的配電變壓器允許按下列要求帶負(fù)荷操作:
(1) 操作時由兩人進行(一人監(jiān)護,一人操作),但必須戴經(jīng)試驗合格的絕緣手套,穿絕緣靴、戴護目眼鏡,使用電壓等級相匹配的合格絕緣棒操作,在雷電或者大雨的氣候下禁止操作。
(2) 在拉閘操作時,一般規(guī)定為先拉斷中間相,再拉背風(fēng)的邊相,最后拉斷迎風(fēng)的邊相。這是因為配電變壓器由三相運行改為兩相運行,拉斷中間相時所產(chǎn)生的電弧火花最小,不致造成相間短路。其次是拉斷背風(fēng)邊相,因為中間相已被拉開,背風(fēng)邊相與迎風(fēng)邊相的距離增加了一倍,即使有過電壓產(chǎn)生,造成相間短路的可能性也很小。最后拉斷迎風(fēng)邊相時,僅有對地的電容電流,產(chǎn)生的電火花則已很輕微。
(3) 合閘的時候操作順序拉閘時相反,先合迎風(fēng)邊相,再合背風(fēng)的邊相,最后合上中間相。
(4) 操作熔管是一項頻繁的項目,注意不到便會造成觸頭燒傷引起接觸不良,使觸頭過熱,彈簧退火,促使觸頭接觸更為不良,形成惡性循環(huán)。所以,拉、合熔管時要用力適度,合好后,要仔細檢查鴨嘴舌頭能緊緊扣住舌頭長度三分之二以上,可用拉閘桿鉤住上鴨嘴向下壓幾下,再輕輕試?yán)?,檢查是否合好。合閘時未能到位或未合牢靠,熔斷器上靜觸頭壓力不足,極易造成觸頭燒傷或者熔管自行跌落。
運行維護
(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,在運行維護管理中應(yīng)特別注意以下事項:
?、偃蹟嗥骶哳~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)必須進行調(diào)整。
②熔斷器的每次操作須仔細認(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。
?、廴酃軆?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。
?、軐π掳惭b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,熔管安裝角度達到25°左右的傾下角。
?、萑垠w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。
?、迲?yīng)定期對熔斷器進行巡視,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) 在春檢停電檢修時應(yīng)對熔斷器做如下內(nèi)容的檢查:
?、凫o、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。
?、迿z查熔斷器上下連接引線有無松動、放電、過熱現(xiàn)象。
對上述項目檢查出的缺陷一定要認(rèn)真檢修處理。
故障分析
原因分析
熔絲不正常熔斷熔絲熔斷引起掉管,從理論上說是熔絲保護起到了作用。但是,從往年的統(tǒng)計圖表中可明顯地看出,不正常熔斷有時間規(guī)律和氣候規(guī)律,反映在每年的7~8月間,氣溫高、用電負(fù)荷大、配變負(fù)載上升快,熔絲熔斷掉管故障集中多發(fā)。這說明了熔絲不正常熔斷,其原因有:(1)熔絲容量與配變?nèi)萘颗渲貌划?dāng),達不到熔絲配置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。(2)熔絲的質(zhì)量不過關(guān),熔斷特性比較差。
熔絲軋斷從往年的統(tǒng)計圖表中還可看出,熔絲由于軋傷引起掉管沒有特別的時間規(guī)律和氣候規(guī)律,而從熔絲本體軋斷的部位來分析,發(fā)現(xiàn)一是熔絲兩端固定的螺栓處,二是熔絲在熔絲管兩端的金屬鑄件轉(zhuǎn)角處。熔絲軋斷的原因有:
(1)在擰緊螺栓時,熔絲末端隨螺栓的轉(zhuǎn)動而繞轉(zhuǎn)斷股。
(2)由于熔絲管兩端金屬鑄件轉(zhuǎn)角處有凹凸鋒利刃口,熔絲在固定上緊以后,經(jīng)過一段時間運行,受機械力震動的影響,熔絲被割傷而斷股。
熔絲松脫熔絲在跌落式熔斷器上使用時,長期處于受力狀態(tài)。在更換熔絲時,如果上得過緊或過松,經(jīng)過一段時間的運行之后,由于受到自然環(huán)境、機械震動和長時間受力等影響,就會使熔絲在過緊狀態(tài)下拉出,或者熔絲較原先更換時拉長松脫,造成掉管故障。其原因有:
(1)更換熔絲時,調(diào)整受力不適當(dāng)。
(2)熔絲松脫拉出,主要是指熔絲本體從與多股尾線的壓接處拉出,此類問題屬于廠家的產(chǎn)品質(zhì)量問題。
(3)跌落式熔斷器運行年久,尤其是負(fù)荷長期較小的配變,熔絲管內(nèi)有進水受潮而發(fā)生熔絲霉斷的現(xiàn)象。
裝置性缺陷
(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,使熔管角度達不到規(guī)程要求,尤其是配備的熔管尺寸多數(shù)達不到規(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。廣靈電業(yè)局“6.7”事故就屬于此類原因,導(dǎo)致了工作人員心里急躁,閃念出用手握熔管合閘動態(tài),發(fā)生觸電身亡。
(3) 熔斷器額定斷開容量小,其下限值小于被保護系統(tǒng)的三相短路容量。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,不但減少了售電量,而且也很難保證供電可靠率指標(biāo)。
上述幾方面缺陷的存在,不但增加了維護人員的工作量,而且也促使維護人員(尤其是農(nóng)電工)的不正當(dāng)使用,完全地失去跌落式熔斷器應(yīng)有的保護功能,在線路中發(fā)生短路只能將停電范圍擴大,越級到變電所10kV出線總斷路器跳閘,造成全線路停電。
對策
采購合格的產(chǎn)品。
配置的熔絲容量應(yīng)按有關(guān)規(guī)程規(guī)定選?。?/p>
(1)變壓器一次側(cè)熔絲是作為變壓器本身和二次側(cè)出線故障的后備保護,與變電所出線開關(guān)繼電保護的動作時間相配合,必須小于變電所出口斷路器的開斷時間,要求熔絲熔斷而出口斷路器不動作。變壓器容量在100kV.A以下,其一次側(cè)熔絲可按2~3倍額定電流選用;在100kV.A及以上的配變,其一次側(cè)熔絲可按1.5~2倍額定電流選用。
(2)分支線路干線熔絲主要作為過負(fù)荷保護,一般按分支線路最大負(fù)荷電流選擇熔絲的額定電流,熔斷時間應(yīng)小于變電所出線開關(guān)電流保護裝置的整定時間。
(3)建立跌落式熔斷器運行檢修臺賬和制度,對運行時間已在5年以上的跌落式熔斷器,應(yīng)分批更換。
(4)提高電工的技術(shù)素質(zhì)和檢修工藝。在安裝或更換熔絲時,要使其受力適度,避免過松、過緊。
(5)對熔絲管兩端存在的鑄件不平缺陷問題,生產(chǎn)廠家應(yīng)進行“倒角”處理或作其他改進。
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