10 kV跌落式熔断器掉管和熔断故障的解决方法分析

杨会志

（南京市江宁区三新供电服务有限公司，江苏 南京 211100）

0 引 言

跌落式熔断器在我国10 kV配电网络中的应用十分广泛，不论是城市还是农村的电力系统都离不开10 kV跌落式熔断器的保护，该熔断器对电压为10 kV的分支线路和变压器保护尤为显著。但目前我国10 kV跌落式熔断器的整体运行状况并不乐观。熔断器会出现突然断电的情况，失去保护作用，使停电范围扩大，影响了电力系统的稳定运行。10 kV跌落式熔断器的故障原因包括熔断器安装不规范、日常维护不够细致全面及设备老化。除此之外，熔断器也会受异常因素的影响如熔丝断裂或掉管等，都导致10 kV跌落式熔断器无法正常工作。依据丰富的配网经验，分析10 kV跌落式熔断器熔丝断裂及异常掉管的原因，针对故障提出相应的处理方案，以期促进熔断器的安全稳定运行。

1 10 kV跌落式熔断器概述

10 kV跌落式熔断器又可称为10 kV跌落式开关，通常安装在电压为10 kV线路的分支线上，保护配电变压器和台区低压线路。10 kV跌落式熔断器实质上是一种隔离开关，当电力系统故障发生时，10 kV跌落式熔断器可以缩小停电范围，减小停电损失。其主要组成部分包括熔管、绝缘设备和上下接触导电系统。当10 kV跌落式熔断器正常运行时，由于熔丝张力很大，处在紧绷状态，因而熔丝管呈闭合状态。一旦配电系统发生故障而异常运行时，电流会急剧增大，当电流高于熔丝的额定电流值时，熔丝被熔断，在熔管内的断裂位置形成高温电弧，电弧会在消弧管内产生大量气体，气体高速向外喷发吹灭电弧。由于熔断的熔丝不再具有拉力，消弧管上方的锁紧设备被释放，消弧管失去限制，受重力和触头弹力作用跌落，触头分离时电路断开，以此切除故障[1]。

2 10 kV跌落式熔断器常见装置缺陷

10 kV跌落式熔断器的装置缺陷会阻碍熔断器保护功能的正常发挥，为工作人员带来额外工作量。若此类装置缺陷不能及时有效地解决，当电路发生短路时，10 kV跌落式熔断器非但无法保护电路，还会扩大停电范围，甚至造成总断路器断开，导致全面断电。10 kV跌落式熔断器常见的装置缺陷包括如下几种。

熔管转动轴操作不灵敏，导致熔管无法转到规定角度。熔管过长会导致鸭嘴被顶死，以至于熔体断裂后熔管不能顺利跌下，电弧不能被快速切断，严重时会导致熔管烧毁，甚至引发爆炸。若熔管尺寸过短则难以合闸，触头的不良接触会产生电火花。当以上情况发生时，工作人员要冷静沉稳处理，不可用手直接触碰熔管，防止发生触电事故。

熔断器质量较差，制作工艺粗糙，或是触头弹簧缺乏弹性都会造成触头的不良接触。熔断器熔丝问题，如熔丝从尾线连接点处拉出。

3 对10 kV跌落式熔断器异常掉管和熔断故障的剖析

3.1 异常掉管

熔丝管两端金属部件的转折点处存在刀刃口，当拧紧螺栓时，熔丝末端随螺栓的转动而绕转断股。此外，在更换熔丝时，熔丝拉力过大也会发生断裂或掉管现象。若熔丝拉力过小，两端触头无法保持原有角度而脱落，导致熔丝无法被熔断而发生掉管故障。

3.2 熔丝管被烧毁

常见跌落式熔丝管故障是因熔丝管内被昆虫或杂物堵塞而造成的。此外，熔丝管受潮后，会在管内产生放电电弧造成熔丝管烧毁。若存在熔丝管上下转动轴安装不正或转动轴不灵活情况，当熔丝熔断时，熔丝管不能自动跌落，仍保持原有状态，电弧在管内未被切断，引发的连续电弧会烧坏熔丝管。

3.3 接触不良引起的掉管。

频繁操作使熔断器上部触头磷铜片退火，造成触头接触不良，鸭嘴（熔断器上盖）内的凸角会被烧伤（俗称开天窗），凸角不能卡住熔丝管而自行跌落。

3.4 熔丝被熔断的常见原因分析与解决方法建议

3.4.1 一相熔丝熔断的原因

配电变压器低压侧三相负荷不平衡过负荷。高压侧中性点不接地，系统发生一相弧光接地。熔断器承受负荷的一侧线路与变压器绝缘点引线出现金属性接地或短路都会造成一相熔丝熔断。

3.4.2 两相或三相熔丝熔断的原因及检查处理方法：

熔丝熔断的原因有以下几点；（1）熔断器承受负荷的一侧线路或变压器绝缘点处出现弧光短路或金属性短路；（2）变压器一次侧绕组相间短路或发生匝间短路；（3）变压器二次侧承受负荷的两相发生相间短路或引线处发生相间短路，二次侧保护开关无法做出保护动作或外部过电压造成变压器烧毁。

两相或三相熔丝熔断后，首要任务是对高压引线及瓷绝缘进行检验，判断有无放电迹象，并检测变压器外在温度及外表形状是否正常，变压器是否喷油。若外在无异常，可利用直流电桥测量三相绕组直流电阻与绝缘电阻，一旦发现变压器内部故障，必须对变压器展开全面检修。

3.5 误操作引起的10 kV跌落式熔断器相间短路故障

带负荷操作跌落式熔断器。即10 kV跌落式熔断器的熔断管挑落时没有根据规定停运负荷。

没有严格按照规定的顺序操作，在有风的情况下进行操作。正确顺序是先从中间相开始，继而是背风相，最后是迎风相。操作不当引起跌落式熔断器瓷柱断裂，部分老式瓷柱跌落式熔断器因长时间运行，瓷柱产生裂纹，当操作时用力过猛而导致10 kV跌落式熔断器断裂。

4 10 kV跌落式熔断器故障的预防措施

4.1 正确选择跌落式熔断器

在无导电粉尘、无腐蚀性气体及易燃易爆等危险物体的户外，最适宜采用10 kV跌落式熔断器。选择时要参照额定电流和额定电压的数值。

4.2 把好安装验收关

横担（构架）上的熔断器安装要保证牢固可靠，相间水平距离保持0.5 m以上。若熔丝过于松弛，会引发触头发热，应采用螺帽加垫片的熔丝压接方式，以防止熔丝随螺帽的转动越来越紧，使熔丝断股或安装时尾线被轧伤，熔管触头无法正常运行[2]。

4.3 加强运行维护管理

加强运行维护管理的方法如下：（1）建立和完善10 kV跌落式熔断器管理制度；（2）更换运行时间超过5年的10 kV跌落式熔断器；（3）定期巡视10 kV跌落式熔断器，每月至少有一次夜间巡视；（4）加强工作人员的业务技能培训，防误操作；（5）操作必须严格按照负荷要求进行；（6）操作时，操作者应注意安全，操作力度要合适，动作要迅速；（7）要严格执行操作顺序，拉开时，从中间相到两边相，有风天气时，从背风相到迎风相。合闸顺序与拉开相反；（8）操作应由两人进行，一人操作一人监护，有异常立即停止操作，雷电天气不得操作。

5 结 论

10 kV配电线路已广泛采用10 kV跌落式熔断器。因其具有诸多优良特性，如成本较低、操作简单及适合户外操作等，逐渐被电力系统相关部门接受。购买符合要求的高质量产品、合理正确地选用符合参数要求的产品、进一步增强运行中的维护、正确安装、严格按照要求完成操作步骤及加强操作人员的操作技能与综合素质，都是保证配电线路和变压器的安全运行的措施。将10 kV跌落式熔断器在原有基础上进行优化与创新，保证配电网络的安全稳定运行，使其更好地满足配电系统的需求，推动我国电力事业的发展。