一种新型长寿命可再生熔断器的研制

何璇 许艳

摘 要：本文介绍了一种以废旧绝缘子为原料，并在原有结构上加以改进使其具有对水蒸气和氧气的吸附功能的新型熔断器。该新型熔断器改善了熔丝以及其他元件的工作环境，进而提高了其工作的稳定性、延长了使用寿命。

关键词：废旧绝缘子 熔断器 稳定性 延长寿命

中图分类号：TM563 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0146-01

熔断器是一种常用的短路保护器，广泛应用于配电系统和控制系统，主要进行短路保护和过载保护。熔断器的结构包括绝缘壳体、位于绝缘壳体中的熔丝和位于绝缘壳体两端的管帽。使用时，熔丝被串接于受保护的电路中，当电路发生短路故障时，熔丝被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。目前熔断器的外壳大多采用具有良好的绝缘性能的陶瓷材料，但是对水蒸气和氧气的吸附功能较差，密闭在绝缘壳体内的熔丝易产生表面氧化，从而导致熔断器绝缘稳定性较差。此外，当熔断器被大电流熔断时，电弧使熔丝或熔丝颗粒飞溅并牢牢地粘结在绝缘壳体的内壁上，很难清除，致使熔断器报废。再者，电力行业中需要用到大量的绝缘子，一般运行时间超过20年就会考虑全线更换。截止到2009年10月，我国交流66～1000 kV和直流500～800 kV系统中，分别使用了悬式瓷、玻璃和复合绝缘子约8110万片、6620万片和8230万片，共计使用了22960万片绝缘子。这些被替换的绝缘子虽然不能继续在高压线路上使用，但其电绝缘性能仍属上乘，大批更换下来的绝缘子没有合适的回收再利用途径，一方面造成浪费；另一方面也形成环境污染。

1 主要技术思路和研制路线

针对现有技术之弊端、提供一种长寿命可再生熔断器为目的，以现有RM10型新型跌落熔断器为基础，将熔断器外壳结构改造作为突破口，采用虚拟理论模型→技术方案设计→关键部位制造工艺研究→模具制作→实物组装调配→试验的技术路线，进行该新型熔断器的开发研制。

2 新型长寿命可再生熔断器的结构

2.1 新型长寿命可再生熔断器的结构图（图1、图2）

该新型熔断器，包括绝缘壳体、熔丝和管帽，熔丝位于绝缘壳体内，管帽固装在绝缘壳体两端，其特别之处在于，增设粘结层和粘土吸附层，所述粘结层将粘土吸附层粘结在绝缘壳体内壁上。

2.2 新型长寿命可再生熔断器的技术方案及实施方式

该新型熔断器所述问题是以下述技术方案实现的。该新型熔断器对改善熔断器工作稳定性和提高使用寿命问题进行了改进，其主要优点如下：（1）熔断器的绝缘壳体采用层结构，绝缘壳体的内层为粘土吸附层，粘土吸附层具有对水蒸气和氧气的吸附功能，改善了熔丝以及其他元件的工作环境，提高了熔丝器工作的稳定性；（2）粘土吸附层通过逐层压制工艺而形成多个分层，一旦出现熔丝附着在内壁的情形，可以刮除粘土吸附层的最内侧分层，再更换新熔丝，大大延长熔断器的使用年限；（3）绝缘壳体的内层为再生绝缘子粉料压制层，该层将废旧陶瓷绝缘子破碎至粉末，通过压片工艺制成，在保持良好绝缘性能和支撑功能的同时，实现废物利用，降低熔断器生产成本，利于环保。

具体实施方式：参看图1，该新型熔断器包括绝缘壳体、熔丝和管帽，熔丝位于绝缘壳体内，管帽固装在绝缘壳体两端。该新型熔断器的绝缘壳体为层结构，所述层结构由外至内分别为绝缘壳体、再生绝缘子粉料压制层、粘结层和粘土吸附层，由粘结层将再生绝缘子粉料压制层和粘土吸附层粘结固合为一体。再生绝缘子粉料压制层以废弃的绝缘子为原料，将废弃绝缘子破碎为粉末，通过压片工艺制成。通过粘附再生绝缘子粉料压制层，可以使已熔断的熔断器得以壳体再生。再生绝缘子粉料压制层具有良好的绝缘性能，并能够保证绝缘壳体的绝缘性能。绝缘壳体的内壁为粘土吸附层，粘土吸附层的原料为粘土干燥剂，粘土吸附层具有良好吸水、保持干燥的功能，且不易变形，为熔丝提供了一个干燥的环境，进而防止熔丝氧化，大大提高熔断器的工作稳定性。参看图2，粘土吸附层采用逐层压制工艺制备，它由相互粘结的多个分层构成，该结构当一旦出现熔丝熔断附着在内壁的情形，可以刮除粘土吸附层中最接近熔丝的那个分层，更换新熔丝继续使用，此举可以延长熔断器的使用年限。

3 结语

该新型熔断器，能有效改善熔断器工作稳定性和提高使用寿命，具有较高的实用价值和推广性。该熔断器已成功申请国家实用新型专利。

参考文献

[1]吴光亚，张锐.输电线路复合绝缘子运行状况调查[R].武汉：国家电网公司武汉高压研究院，2007.