10kV全絕緣化噴射式（寶塔型）熔斷器的研究與應(yīng)用

鄭懷華

摘 要：跌落式熔斷器是10 kV架空配電線路比較常用的開關(guān)類設(shè)備，普遍應(yīng)用于配電變壓器的一次側(cè)、支線處、用戶進(jìn)線處，具有經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。但目前10 kV架空配電線路有98%以上用戶所使用的跌落式熔斷器存在著如下缺陷：（1）使用功能不全；（2）保護(hù)性能差；（3）溫升高；（4）滅弧、開斷性能低，電氣及機(jī)械接觸面小；（5）防污、防盜、防止無故障脫落、防止操作不安全能力不足；（6）合閘成功率，線路運(yùn)行率低。由此造成掛網(wǎng)運(yùn)行中的跌落式熔斷器不能正常與前級(jí)開關(guān)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)配合，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生因用戶端故障時(shí)擴(kuò)大停電范圍的事故，并且該類事故查找困難，恢復(fù)供電時(shí)間長，這就大大降低了10 kV架空配電線路的供電可靠性。鑒于上述跌落式熔斷器的運(yùn)行現(xiàn)狀，10 kV全絕緣化噴射式（寶塔型）熔斷器的研究與應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)行了全面的技術(shù)創(chuàng)新改進(jìn)，其改進(jìn)后的新型全絕緣熔斷器在防污、防止無故障脫落、防止操作不安全等方面較傳統(tǒng)跌落式熔斷器有非常大的性能提高，從而其具有很高的合閘成功率、線路運(yùn)行率等優(yōu)點(diǎn)，切實(shí)成為10 KV配電線路分支線和配電變壓器等電力設(shè)備的保護(hù)裝置，大幅度減少發(fā)生短路故障時(shí)的停電范圍，提高了10 kV架空配電線路的供電可靠性，由此具有廣泛市場(chǎng)前景，真正作為傳統(tǒng)跌落式熔斷器的更新產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：全絕緣 寶塔型 全封閉

中圖分類號(hào)：TM563 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）03（a）-0021-02

1 技術(shù)概要

（1）熔斷器的上下部電極為絕緣出線（一次橡膠成型）。（2）底部帶有密封蓋，可防止內(nèi)部污染。（3）當(dāng)熔絲熔斷時(shí)，密封蓋被高溫氣體沖開，熔絲管部分被彈出，以示熔絲已熔斷（如圖1）。

2 主要?jiǎng)?chuàng)新內(nèi)容及實(shí)施方案

（1）全絕緣（寶塔型）熔斷器本體采用全封閉式構(gòu)造，導(dǎo)電元件、載熔件及熔體均采取內(nèi)置結(jié)構(gòu)。不會(huì)發(fā)生傳統(tǒng)熔斷器由于動(dòng)靜觸頭、連接端子等帶電部位裸露，搭掛異物造成的短路事故；（2）全絕緣（寶塔型）熔斷器整體封閉在熔絲筒中，進(jìn)一步提高了外絕緣爬距，不會(huì)發(fā)生污穢造成的外絕緣電阻下降事故；（3）全絕緣（寶塔型）熔斷器解決熔絲筒在應(yīng)用內(nèi)置式、單端噴弧結(jié)構(gòu)情況下仍具有較高開斷容量的難題；（4）全絕緣（寶塔型）熔斷器上部、下部電極采用花瓣式觸頭，觸頭接觸良好，每次送上電后都能保證熔管接觸電極接緊固不易脫落，電極不易生銹，有效確保長期性能穩(wěn)定，在運(yùn)行中不會(huì)因遇到外力作用、振動(dòng)或者大風(fēng)天氣，而自行誤動(dòng)而跌落，不易造成不必要的停電事故發(fā)生；（5）全絕緣（寶塔型）熔斷器采用全封閉結(jié)構(gòu)及花瓣式電極，不會(huì)產(chǎn)生電火花，采用專用的操作手柄，可確保每次操作都能成功；減少操作者的心理壓力，提高操作的成功率。且提高了抵御惡劣天氣運(yùn)行和操作的能力；（6）全絕緣（寶塔型）熔斷器具有負(fù)荷電流開合功能。即采用狹縫滅弧的方式取代傳統(tǒng)滅弧罩外露方式，大幅度提高滅弧可靠性；（7）全絕緣（寶塔型）熔斷器底蓋添加反光材料和量具。為了方便地面操作，在掛鉤孔四周增加了黃色反光材料；量具可以測(cè)定熔絲筒的消弧層損耗程度，確定是否需要更換整個(gè)熔絲筒（如圖2）。

研發(fā)與8 mm2導(dǎo)線壓接用的導(dǎo)線孔徑為4.5 mm專用端子。并對(duì)壓接端子進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，確認(rèn)壓接端子強(qiáng)度完全符合要求：芯線部分?jǐn)嗔眩瓟嗔?11 kgf，芯線沒有發(fā)生被抽出的現(xiàn)象。

3 全絕緣（寶塔型）熔斷器特點(diǎn)

（1）熔斷器本體采用封閉式構(gòu)造，導(dǎo)電元件和載熔件、熔體均采取內(nèi)置結(jié)構(gòu)；（2）熔斷器整體封閉，提高外絕緣爬距；（3）解決熔絲筒內(nèi)置、單端噴弧結(jié)構(gòu)下仍具有高開斷容量的難題；（4）上部、下部電極均采用全封閉結(jié)構(gòu)及花瓣式電極，其接觸良好且不會(huì)產(chǎn)生電火花，提高操作的成功率；（5）熔斷器能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)荷電流開合功能。

4 經(jīng)濟(jì)效益明顯

以掛網(wǎng)運(yùn)行在10 kV架空配電線路一次側(cè)的傳統(tǒng)跌落式熔斷器因自身運(yùn)行性能不穩(wěn)定或因搭掛異物造成的短路事故引起的線路跳閘停電事故約為150次/年為例，每次因跳閘事故造成的直接停電損失約為35.76萬元，全年造成經(jīng)濟(jì)損失約為150次/年 × 35.76萬元 =5 364（萬元）。

而在更換使用全絕緣（寶塔型）封閉型噴射式熔斷器后為其運(yùn)行線路減少因短路事故引起的線路跳閘停電事故約為80次/年，直接減少全局經(jīng)濟(jì)損失約為80次/年×35.76萬元=2860.8（萬元）。

此外，以掛網(wǎng)運(yùn)行的傳統(tǒng)跌落式熔斷器約為5萬組為例，如全部更換需資金約為5萬組×[（1 200+1 000）×3]= 33 000（萬元）（注：1 200元為保險(xiǎn)器費(fèi)用，1 000元為作業(yè)費(fèi)（帶電作業(yè)和停電作業(yè)的平均）），由此按照上述節(jié)約的費(fèi)用估算，整個(gè)更換工程投資成本回收期也只有4年左右。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳智剛，沈偉偉，胡偉源，等.新型全絕緣噴射式熔斷器的研究應(yīng)用[J].科技資訊，2014（7）：133-134.

[2] 孫圳，徐園龔，龔曉濱.新型全絕緣熔斷器在配電變壓器中的應(yīng)用[J].能源工程，2014（1）：35-37.