論變電一次設備對電網運行的影響

束楠 曲全偉 白有財

國網青海省電力公司海南供電公司，中國·青海 共和 813000

1 引言

變電站接線端子箱是一種轉接線路，為布線和查線提供方便的一種接口裝置，端子箱一般放置在戶外、露天的場所，具備通風、防潮、防沙的作用，但現有端子箱由于設計簡陋、結構不合理，箱體焊縫較大、箱門易松動變形、密封較差等，致使端子箱內容易大量積塵，如遇雨雪天氣，易進水受潮，致使二次線及接口容易銹蝕發霉，嚴重影響二次設備及線路正常運行。

跌落式熔斷器是目前電力系統應用最普遍的保護元件之一，其工作原理是根據電流超過規定值一段時間后，熔絲自身產生的熱量使熔體熔化，從而斷開電路，起到保護電氣設備的作用，但由于設計陳舊，穩定性和實用性的下降已無法滿足電網需求。同時，各廠家生產的零配件尺寸型號不統一，日常維護極其不便。

2 完善設備功能，提高實踐應用

2.1 雙導流槽帶毛刷頂部穿插結構新型端子箱

目前，固定在端子箱門上的設備標示牌有兩種方式。一種是使用魚珠膠粘合，由于在戶外，常年受雨水的侵蝕和陽光的暴曬，設備標示牌和箱門經常出現開裂和脫落的現場，需要經常維護；另一種是使用膠帶粘貼，不耐用且粘貼高度不一致，外形不美觀，不整齊[1]。

四類變電站端子箱清掃周期為一年兩次，清掃工作量較大，且現有端子箱密封差，如按此周期進行清掃維護，會堆積大量沙塵，蜘蛛結網較多，吸附在二次線上，易造成直流接地、開關拒動、誤動，影響電網可靠運行，額外增加專業維護人員的工作量。

新型雙導流槽帶毛刷頂部穿插結構新型端子箱前后門框采用向外的雙導流槽設計，箱門帶兩層向內的毛刷條，當箱門閉合后，兩層毛刷條插入雙導流槽內，有效阻擋風沙和雨水。

端子箱頂部設計為穿插結構的呼吸裝置，形成5 層隔離空間，可加快箱體內外空氣的對流，從何實現了通風透氣、防潮、防風沙、風灰塵的密封作用，使端子箱內常年通風干燥，有效避免了二次線及接口的銹蝕、老化、發霉等現象。

箱頂設計為兩側傾斜（目前的端子箱設計為前后傾斜），在晴天可減少端子箱暴曬面積，可有效降低箱內溫度；在雨天有利于快速排水，有效保證二次線路的正常運行。

端子箱安裝的設備標識牌采用標準尺寸（長32cm，寬22cm），端子箱的前后箱門設計設備標示牌固定槽，設備標示牌固定方便、牢固、不脫落，外觀整齊，免維護。

雙導流槽帶毛刷頂部穿插結構新型端子箱前后門框采用向外的雙導流槽設計，箱門帶兩層向內的毛刷條，箱門帶兩層向內的毛刷條，當箱門閉合后，兩層毛刷條插入雙導流槽內，有效阻擋風沙和雨水[2]。其中，圖1為雙導流槽帶毛刷頂部穿插結構新型端子箱。

圖1 雙導流槽帶毛刷頂部穿插結構新型端子箱

2.2 無把手轉舌端子箱柜門鎖

目前變電站端子箱均采用帶鎖芯的轉舌鎖或不銹鋼執手鎖，該類型門鎖設計繁瑣、結構復雜，由于安裝在戶外，鎖眼、鎖芯又屬于精密部件，且密封性較差，很容易被雨水沙塵堵塞、生銹、腐蝕，壽命極短，不耐用，固定轉舌的螺栓很容易松動，門鎖的開合非常吃力。

新型無把手轉舌柜門鎖采用金屬材質，設計結構簡單、耐用，圓柱形鎖舌，使用拉簧復位，可上下動作；圓筒形鎖芯，使用扭簧復位，可左右旋轉；關門時鎖舌向下運動，卡入鎖扣，方便、牢固；開門時，插入鑰匙逆時針旋轉90°，鎖芯帶動鎖舌，向上旋轉，脫離鎖扣即可打開箱門，方便、輕松，無把手轉舌端子箱柜門鎖設計簡單、方便、省力、耐用。

2.3 35kV 新型彈出式速斷熔斷器

傳統高壓跌落式熔斷器雖能滿足日常的工作要求，但陳舊的機構設計和動作原理已暴露出諸多缺點：

①熔絲過電流熔斷后，由熔絲管自身重量下墜跌落，拉開熔點距離，速斷能力不強，產生較大電弧。

②使用熔絲的松緊，手動調節觸點位置和距離，不易掌控，觸點接觸不牢，導通性差易發熱、誤動。

③熔絲管下端活動元件結構笨重，更換熔絲、更換熔絲管極不方便，熔絲易被固定螺栓拉斷。

④熔斷器上端觸頭易出現卡死現象，不易開合。

⑤同等電壓等級的跌落式熔斷器尺寸、間距不一致，熔絲規格不統一，各廠家生產的熔絲不通用，日常維護極不方便。

⑥傳統高壓跌落式熔斷器設計簡陋，質量低劣，不耐用，受雨水侵蝕和暴曬影響，導致無法正常動作，開斷能力差[3]。

新型35kV 新型彈出式速斷熔斷器下端觸頭使用掛鉤加雙彈簧連片組合；熔絲管下端觸頭使用銅質T 型結構，掛接后接觸彈片，提供雙重導流，觸點接觸更穩定牢固，且不易發熱。

熔斷器上端觸頭使用四條導電刀片組成，刀片兩側外裝有壓縮彈簧，可調節彈簧壓力；熔絲管上端觸頭采用彈出式設計，上端觸頭插入導電刀片后，在兩側壓縮彈簧的作用下，導電刀片與上端觸頭接觸更牢固，接觸面更廣，導通性更強。

熔絲管可按照彈簧壓力指示位置安裝熔絲，熔絲管整體長度固定，無需手動調節，更換維護更方便，熔絲管上端觸頭設有通用型熔絲固定螺母蓋，可使用不同廠家生產的同等電壓等級的所有熔絲。

熔絲管下端觸頭設有不銹鋼彈簧片，當熔絲過流發熱熔斷后，熔絲管上端觸頭向上彈起，脫離熔斷器上端觸頭，配合熔絲管下端觸頭不銹鋼彈簧片，可快速將熔絲抽出，瞬間拉開安全距離，起到速斷滅弧的作用，熔絲管再利用自身重量下墜跌落，形成明顯斷開點。

35kV 新型彈出式速斷熔斷器設計簡單、結構合理，熔絲、熔絲管更換方便快捷、熔斷器開合動作流暢，觸頭接觸更穩，導電性更強，采用黃銅材質結實耐用[4]。

熔斷器采用硅膠材質高強度絕緣子支架，長度65cm（熔絲管長度60cm），上下端采用雙螺栓固定活動觸頭，上下觸頭牢固、穩定、不變形，絕緣性能良好，結實耐用。其中，圖2為35kV 新型彈出式速斷熔斷器裝配圖。

圖2 35kV 新型彈出式速斷熔斷器裝配圖

新型端子箱可加快端子箱內外空氣的對流，使箱內長期保持干燥通風的環境，大大減輕了運維人員的清掃維護工作，確保二次設備及線路的穩定運行；新型熔斷器采用全新的動作結構，熔斷器的開合靈活、接觸牢固、導通性更強、熔絲管采用彈出式設計，有效提升滅弧性能，熔絲和熔斷管的安裝和更換更加方便快捷；初步估算，新型端子箱和熔斷器的使用，可使端子箱清掃工作、熔斷器日常維護的工作量減少30%左右。

3 結語

以上3 種新型設備已獲得國家知識產權局頒發的實用新型專利證書2 項，另有1 項熔斷器發明專利仍在審核中。