提高35 kV電壓互感器高壓熔斷器熔體更換效率

侯天玉，敬如雪，魏寧

（國網甘肅省電力公司武威供電公司，甘肅 武威 733000）

1 高壓熔斷器背景

RW10-3510.5型35 kV電 壓 互 感 器(transformer voltage,TV)高壓熔斷器在我公司所轄變電站35 kV母線應用率高達90%，由于設備生產廠家在生產該高壓熔斷器時未充分考慮其安裝的便捷性，導致在更換熔體管熔體時效率較低；傳統35 kV TV高壓熔斷器熔體管的安裝模式為水平固定放置，該高壓熔斷器在發生熔絲熔斷故障后，必須由操作人員進行停電并做好安全措施后，方能由兩人登上電壓互感器構架進行更換作業，更換過程中其部分零件很難一次安裝到位，造成多次返工，每更換一相熔體管需要兩人協作耗時約0.5 h甚至更長時間，其內部部件安裝是否到位又看不到，這將對設備安全穩定運行產生很大威脅。

此外，RW10-3510.5型35 kV TV高壓熔斷器內部密封膠墊與彈簧在更換過程中難以固定，密封膠墊無法精確的放置在放置槽內，且彈簧的彈性較大，彈簧在安裝過程中經常出現打滑脫落現象，使得工作人員反復安裝。基于以上分析本文研制一種新型不停電更換高壓熔斷器溶體的裝置，該裝置采用絕緣材料與電壓等級相匹配的絕緣桿來更換熔體管，通過改造現有高壓熔斷器結構，減少熔體更換步驟。

2 高壓熔斷器結構及作用

圖1為高壓熔斷器結構圖，其主要由封蓋、彈簧、熔體管（裝在瓷套管內部）、絕緣套管、棒形支柱絕緣子、緊固法蘭和接線端帽等組成。主要用于電壓互感器短路保護和過載保護。通常采用含氧化硅較高的原料作為熔體管的滅弧介質，熔絲采用小直徑的金屬線，當過載電流或短路電流通過熔體管時，熔絲立即被熔斷，在幾條并聯的窄縫中出現電弧，電弧中的金屬蒸汽滲入石英砂中，被強烈去游離，迅速把電弧熄滅。

圖1 高壓熔斷器結構

3 傳統35 kV TV高壓熔斷器更換熔體的方法

3.1 熔體更換步驟

RW10-35型戶外高壓限流熔斷器由于其結構采用水平固定安裝方式，當出現熔絲熔斷故障后，須手工更換高壓熔斷器熔體管，其更換步驟為：（1）將用以連接高壓熔斷器一端與導線或鋁排的固定螺栓擰開；（2）取下螺栓，將接線端兩個固定卡扣打開，此時把接線端帽從熔斷器上取下，發生故障的熔斷管隨即從管內被頂出，取下舊熔體管，更換新熔體管；（3）由兩人配合更換完成熔體管后，安裝接線端帽，并將高壓熔斷器一端與導線或鋁排的固定螺栓擰緊。

3.2 存在問題

恢復更換完成的熔體管時，首先需要兩人配合安裝固定好其中一端的接線端帽，并在瓷套管內部放入一只新的熔體管，此后在接線端帽上依次固定密封膠墊與彈簧，由于彈簧自身彈性壓力較大，其中一人需要雙手用力負責將彈簧及接線端帽水平壓置到熔體管頂端，另一人則快速壓緊接線端帽，擰入固定螺絲，并用螺絲刀擰緊。整個更換作業過程中，至少需要兩名工作人員相互配合，密切協作方能保證高質量完成工作。若安裝位置不當，則螺栓與原先位置無法緊固，導致安裝過程費時費力，一只熔體管更換下來耗時約1 h，大量時間都浪費在接線端帽與彈簧、密封膠墊的恢復過程中；有時安裝完成后，如果安裝工藝出現瑕疵，熔斷器內部的密封膠墊和彈簧出現對位不精確等問題，致使接線端帽出現縫隙，密封不良，極易滲入沙塵和雨水，長此以往，會影響內部導電片接觸面，起不到良好的導電作用，對設備安全穩定運行產生嚴重威脅。特別是在冬季更換熔體管時，由于接線帽材質由鋁制作而成，金屬特性較脆弱，所以接線板與母線搭接時極易發生斷裂，一旦發生斷裂，若現場無備品備件則會浪費更長時間。

此外，如果固定卡扣上的螺栓出現銹蝕現象，在進行正常拆裝熔體管工作之外還需對銹蝕螺絲進行除銹和松動處理，拆裝工作變得更加困難；同時，銹蝕螺栓在拆卸過程中經常會因拆卸不當而斷裂在固定卡扣中，無法取出，若螺栓斷裂，則高壓熔斷器報廢，必須更換整套瓷套管，更換時間隨之加長，生產成本也隨之增加，加大了檢修維護工作量、經濟成本和安全工作的風險程度。

4 原因分析及解決策略

4.1 原因分析

設備因素：彈簧未固定在端帽上；密封墊容易脫落，彈簧彈性過大，安裝困難。

環境因素：作業空間小，行動受限，季節原因，部件熱脹冷縮。

方法因素：作業步驟煩瑣，倒閘操作，停電更換。

4.2 解決策略

改變RW10-3510.5型35 kV TV高壓限流熔斷器與母線原有接線方式，將接線板移至接線帽頂端，減少作業流程。

在接線帽上開熔體更換孔，孔徑與熔體直徑相同，并在熔體更換孔上裝設開閉式熔體壓蓋，方便熔體更換。

將彈簧、密封墊固定在接線帽底座上，防止安裝時偏移，提高安裝效率。

對高壓熔斷器結構進行優化，由原來的T字型結構變換為π字型結構，熔體管與下部連接處采取可拆卸方式連接，可靠固定，方便取換。

如圖2所示為改造后的高壓熔斷器結構，該高壓熔斷器通過卡槽固定在兩側瓷瓶支柱上。圖3為使用專用高壓熔斷器更換桿在不停電方式下取換高壓熔熔斷器瓷套管。

圖2 改造后的高壓熔斷器

圖3 取換熔體管

圖4為在地面進行熔體管更換。改造后的RW10-3510.5型35 kV TV高壓熔斷器通過在110 kV打柴溝變電站應用后發現，改造后的RW10-3510.5型35 kV TV高壓熔斷器在更換熔體管時可通過特制絕緣更換桿在不停電方式下進行，整個過程可在地面進行，解決了傳統需要停電并攀爬到高壓熔斷器構架上更換熔體管的困難，方便檢修人員檢修，熔體更換過程僅需要5 min，極大地縮短了檢修時間。

圖4 更換熔體管

5 結束語

通過對原有RW10-3510.5型35 kV TV高壓熔斷器設備結構的改造，有效改變熔體更換方式，簡化作業流程，減少倒閘操作與停電環節，降低勞動強度，增強安全保障，提高了工作效率與優質供電服務。