基于跌落式熔斷器的防弧改進的探討與應用

劉東 劉林 魏嵬

摘要：隨著我國經濟的快速發展，電網發展突飛猛進。高壓跌落式熔斷器因價格便宜，結構簡單，安裝方便，有明顯斷開點，可兼做隔離開關、過載和短路保護使用。因而在10kV架空配電線路和配電變壓器的電源側的廣泛的應用。但是在使用中發現，選擇和使用維護不當又容易發生事故。因此，我們對跌落式熔斷器進行了改進，以提高供電安全性和可靠性

關鍵詞：跌落式熔斷器;隔離開關;短路保護;

1背景

目前，國內外線路、配電變壓器等使用的高壓熔斷器均采用高壓零克;高壓零克上鴨嘴采用彈簧片與零克管接觸，零克管的上帽為尖頂圓柱體，所以其接觸為點接觸，接觸面積小，接觸電阻大。經常因發熱而使令克熔絲熔斷或金屬帽熔焊不能脫落;運行一定時間后，彈簧片乏力造成令克管自動脫落，造成不必要的停電事故或缺相運行。高壓零克下側基座僅由掛鉤掛住零克管的轉軸，接觸面積小，常因接觸電阻大而發熱燒毀零克。另外使用一個普通螺桿固定，不但在運行中極易造成錯位，使得相間安全距離減少。

國內外使用的隔離開關只能在無負荷電流和短路故障電流的情況下進行手動拉、合閘操作，而不具備短路、過流、過負荷等故障的保護功能，發生故障或異常時，只能使用安裝于線路首端的斷路器斷開短路電流和負荷電流，經常因為某一用戶發生故障而致使整條線路跳閘，造成停電范圍擴大、查找故障點繁瑣而費時費力。另外目前使用中的隔離開關不能將刀閘的動觸頭取下來，在停電檢修時，易造成人員誤合刀閘，引起人員、設備事故。

國內安裝于變電站線路出口、高低壓電網線路、用戶等使用的隔離開關、高壓零克的固定方式都是在安裝板上預先留一個或兩個螺孔，現場安裝時由于橫擔的螺孔位置不統一，經常致使現場無法安裝，需要進行改孔，并且使用一個螺絲進行固定，經常使刀閘安裝不牢固，經常出現隔離開關跑位造成相間安全距離過小、操作不便等現象;以上兩種設備的桿上安裝都必須使用上、下兩個扳手緊固固定螺絲，需要兩個人配合進行安裝，不但延長了安裝時間和搶修時間，還增加了人力和物力。

以上隔離開關存在無短路、過流、過負荷保護功能、無滅弧功能;高壓零克存在易發熱燒毀，脫落或焊接等缺點。以及由于橫擔寬度、螺孔的限制安裝不牢固、安裝費時，操作費力的不足。

2 對跌落式熔斷器進行改進

針對現有技術存在的上述缺陷，將跌落式熔斷器改造為一種防弧隔離開關式熔斷器，具有有短路、過流、過負荷保護功能、滅弧功能。結構示意圖如圖1

圖1中：掛鉤1、掛軸2、撐板a3、撐板b4、熔絲5、消弧管6、絕緣板7、拆裝掛件8、分合閘拉環9、靜觸頭10、動觸頭a11、動觸頭b12、絕緣子13、 V型螺栓14、固定連扳15、橫擔16、閘刀17、滅弧罩18、滅弧橋19、彈簧20。

具體操作方式

防弧隔離開關式熔斷器包括：

掛鉤1、撐板a3、撐板b4、靜觸頭10、絕緣子13、 V型螺栓14、固定連扳15、橫擔16、閘刀17、滅弧罩18、滅弧橋19、彈簧20，絕緣子13通過固定連扳15和V型螺栓14固定在橫擔16上，避免安裝時一個固定螺栓固定不牢和需要現場打孔安裝的問題，杜絕了需要兩人使用上、下兩個扳手緊固的行為，并且可以隨意調節防弧隔離開關式熔斷器在橫擔上的安裝位置，在絕緣子13的上部連接撐板a3的一端，撐板a3的右側上部安裝有接滅弧罩18，撐板a3的另一端設有靜觸頭10，在絕緣子13的下部連接撐板b4的一端，撐板b4的另一端設有掛鉤1，掛鉤1連接閘刀17，在閘刀（17）右側安裝彈簧（20）和滅弧橋（19）。

其中，所述的閘刀17包括將掛軸2、熔絲5、消弧管6、絕緣板7、拆裝掛件8、分合閘拉環9、動觸頭a11、動觸頭b12，在掛軸2的右側設有動觸頭b12，動觸頭a11通過絕緣板7與動觸頭b12固定連接，使隔離開關閘刀中間有一個絕緣體，動觸頭a11與動觸頭b12之間安裝有熔絲5，熔絲5安裝于消弧管6內，當發生短路事故時，熔絲熔斷，消弧管快速熄滅電弧，起到保護設備，縮小停電范圍的重要作用。

另外，所述絕緣子13中部連接固定連扳15的一端，固定連扳15的另一端固定在橫擔16的上部，在固定連扳15另一端上設有V型螺栓14，V型螺栓14的一端與固定連扳15連接，另一端與橫擔16的底部連接，撐板a3比撐板b4長，絕緣子13在平行面上形成一定的傾斜角，便于拉、合防弧隔離開關式熔斷器，靜觸頭10、動觸頭a11和動觸頭b12的接觸部位采用面接觸，糾正了高壓零克的點接觸和彈簧乏力造成的接觸不良而發熱燒毀設備的現象，零克棒頂住拆裝掛件8使掛軸2裝于掛鉤1內，便于安裝、拆除閘刀，更換熔絲、隔離設備、改變運行方式。

3防弧隔離開關式熔斷器的應用效果

防弧隔離開關式熔斷器具有有短路、過流、過負荷保護功能、滅弧功能;發生故障時，在線路首端電路器跳閘之前，保險絲熔斷，縮小停電范圍，便于查找故障點;在撐板a處安裝滅弧罩，與滅弧橋共同作用，當操作閘刀時，滅弧橋在彈簧的作用下，快速脫離滅弧罩，滅弧罩能夠快速將分離閘刀時產生的電弧熄滅，本實用新型靜觸頭、動觸頭a和動觸頭b的接觸部位采用面接觸，解決了高壓零克的點接觸和彈簧乏力造成的接觸不良而發熱燒毀設備的現象，由于采用“V”型螺栓安裝固定，且解決了由于橫擔寬度、螺孔的限制安裝不牢固、安裝費時，操作費力的問題，并且具有閘刀取下功能，使防弧隔離開關式熔斷器的閘刀在使用過程中不致于脫落，更換閘刀上的熔絲安全、簡單靈活，消弧迅速等有益效果。

4 結語

隨著國民經濟的發展，電網安全可靠的供電已成為電力服務質量的一個關鍵評判標準，在10kV配電線路和配電變壓器電源側的高壓跌落保險換裝為防弧隔離開關式熔斷器，具有短路、過流、過負荷保護功能、滅弧功能;發生故障時，在線路首端電路器跳閘之前，保險絲熔斷，縮小停電范圍，便于查找故障點。并且安裝牢固、安裝省時省力，操作維護便利，十分有益于安全供電和電網的安全：