在10kV及以下配電網(wǎng)和配電變壓器系統(tǒng)里,跌落式熔斷器是個(gè)不可或缺的“角色”。這種戶外高壓保護(hù)電器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,既經(jīng)濟(jì)又可靠,把負(fù)荷開關(guān)的功能與過載、短路保護(hù)的作用集于一身,是電力系統(tǒng)里隔離線路、保護(hù)設(shè)備的常用裝置。
結(jié)構(gòu)組成與核心部件
跌落式熔斷器主要由絕緣支座、動(dòng)靜觸頭及熔絲管三部分構(gòu)成。絕緣支座一般用陶瓷或環(huán)氧樹脂這類材料制作,既要保證電氣絕緣性能,又要提供穩(wěn)固的機(jī)械支撐。上靜觸頭通過安裝板固定在支座頂端,下靜觸頭則裝在支座下端。這三部分里,熔絲管是最核心的部件,它的外層通常是環(huán)氧玻璃布或酚醛紙卷做的耐候性管筒,內(nèi)部核心包含三個(gè)關(guān)鍵部分。
熔體也就是我們常說的熔絲,由銀、銅這類低熔點(diǎn)、高導(dǎo)電率的合金制成,它的額定電流都經(jīng)過精確校準(zhǔn)。滅弧管是第二個(gè)關(guān)鍵部分,常采用產(chǎn)氣材料比如鋼紙管,或者是裝有石英砂等滅弧介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)熔體熔斷產(chǎn)生電弧時(shí),它能快速產(chǎn)生氣體,或是利用狹縫滅弧原理冷卻電弧、切斷電弧。最后是扭力機(jī)構(gòu),熔絲管兩端都裝有觸頭,依靠彈簧這類張緊機(jī)構(gòu)讓動(dòng)觸頭與靜觸頭保持緊密接觸。一旦熔體熔斷,這個(gè)機(jī)構(gòu)就會(huì)釋放,熔管在重力作用下迅速跌落,形成清晰的斷開距離。
工作原理與動(dòng)作過程
跌落式熔斷器的保護(hù)功能,是靠電流的熱效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的,整個(gè)工作過程很清晰。正常運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)電流在額定值以內(nèi),熔體產(chǎn)生的熱量能及時(shí)散發(fā),保持穩(wěn)定狀態(tài),熔絲管在張緊機(jī)構(gòu)的作用下,穩(wěn)穩(wěn)地和上下靜觸頭接觸,電路也就保持導(dǎo)通。
當(dāng)被保護(hù)的線路或設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重過載、短路這類故障時(shí),故障電流會(huì)突然增大,熔體在極短時(shí)間內(nèi)就會(huì)被加熱到熔化溫度并熔斷,這時(shí)熔絲管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生電弧。電弧的高溫會(huì)讓滅弧管內(nèi)壁迅速產(chǎn)生大量氣體,管內(nèi)壓力急劇升高,形成強(qiáng)烈的縱向吹弧效果,確保電弧在電流過零時(shí)被可靠熄滅。
熔體熔斷的同時(shí),熔絲管的張緊機(jī)構(gòu)也會(huì)釋放,上動(dòng)觸頭在機(jī)械力和自身重力的共同作用下,快速脫離上靜觸頭。之后整個(gè)熔管會(huì)繞下支點(diǎn)向下翻轉(zhuǎn),最終懸掛在支架下端,形成一個(gè)清晰可見、安全距離足夠的空氣絕緣斷口。這個(gè)“跌落”動(dòng)作不只是分閘狀態(tài)的明確信號(hào),也為后續(xù)檢修提供了安全的隔離條件。
主要特點(diǎn)與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
在配電網(wǎng)中,跌落式熔斷器能被廣泛使用,離不開它自身的諸多優(yōu)勢(shì)。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本和維護(hù)成本都比較低,安裝起來也很方便,經(jīng)濟(jì)性和簡(jiǎn)易性都很突出。同時(shí)它的“跌落”狀態(tài)是個(gè)直觀的分閘標(biāo)識(shí),就算在遠(yuǎn)處也能看清,運(yùn)行人員借此能快速定位故障區(qū)段。
熔斷跌落后,它的兩端會(huì)形成明顯的空氣間隙,這就讓它兼具了隔離開關(guān)的功能,能保障檢修工作的安全。另外它還有一定的限流特性,在短路電流達(dá)到峰值前就能迅速熔斷并斷開電路,減輕了故障電流對(duì)系統(tǒng)的沖擊。
實(shí)際應(yīng)用中,它常被用在10kV配電線路分支線、配電變壓器以及電容器的保護(hù)上,其中在配電變壓器保護(hù)中,主要應(yīng)對(duì)內(nèi)部短路和嚴(yán)重過載問題。在額定電流范圍內(nèi),我們也能用它來分、合正常的負(fù)荷電流。
注意事項(xiàng)
使用跌落式熔斷器時(shí),我們也要關(guān)注它的保護(hù)局限性。就它的安-秒特性曲線來說,誤差相對(duì)較大,進(jìn)行動(dòng)作選擇性配合時(shí)需要仔細(xì)計(jì)算。它不適合頻繁操作,而且熔體熔斷后必須更換,這就導(dǎo)致恢復(fù)供電的時(shí)間比較慢。
作為中壓配電網(wǎng)里基礎(chǔ)且重要的安全防線,恩彼邁跌落式熔斷器憑借獨(dú)特結(jié)構(gòu)、可靠原理以及突出的經(jīng)濟(jì)性,在保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和設(shè)備安全方面,一直發(fā)揮著不可替代的作用。



