防堵塞RW3-10跌落式熔管研制

方俊俊

（广东电网有限责任公司江门开平供电局，广东江门529300）

0 引言

10 kV跌落式熔断器被广泛应用于配电变压器短路和过载保护，但配电变压器长年累月受到太阳、雨水、污染物的侵蚀，经过长期侵蚀，10 kV跌落式熔断器的熔管配件安装的熔丝螺母会出现锈蚀情况，由此增加了更换烧坏熔丝的难度；同时受自然环境风雨影响，熔管内消弧管易受潮膨胀，发生内径减小或堵塞等情况，容易导致当熔丝熔断时熔管仍较长时间保持原状态，不能很快跌落，从而造成“假性”接通或放电烧坏熔管等隐患。鉴于此，本文通过分析、研究，并结合经验，对RW3-10跌落式熔断器熔管进行了创新改良。

1 跌落式熔断器的作用、工作原理

1.1 跌落式熔断器的作用

跌落式熔断器安装在配电变压器上，可作为变压器本体保护和二次侧出线故障的后备保护。故障时能熔断隔离，并形成一个明显可见的断开点，快速隔离故障的同时避免线路越级跳闸，以减小停电范围[1]。

1.2 跌落式熔断器的工作原理

在正常运行时将熔丝穿入熔管内两端拧紧。上动触头由于熔丝拉紧的张力而垂直于熔丝管向上翘起，用绝缘棒将上动触头推入静触头内，呈闭合状态（合闸状态）并保持这一状态，当系统发生故障，故障电流超过熔体（丝）的额定动作值时，熔体会按其反时限特性熔断。断口会在熔管内产生电弧，电弧高温将使消弧管内产生大量的气体，高压气体向管外高速喷出，从而将电弧吹灭。熔丝熔断后熔丝的拉力消失，熔管在重力作用下将向下转动掉落，形成明显的开断位置，达到切除故障的目的。

2 RW3-10跌落式熔断器故障原因分析

跌落式熔断器一般由绝缘子、上下接线端、上静触头、上动触头、下支座、熔管等构成[2]。表1为辖区内运行时间超3年的425只RW3-10跌落式熔断器运行故障情况统计表。

表1 425只RW3-10跌落式熔断器运行故障情况统计表

根据表1分析，2013—2015年，跌落式熔断器故障主要集中在熔管部分，而熔管故障随年份的增加，次数也直线上升，由2013年的2次到2015年的38次，故障增长速度非常快，因此需要对其原因进行分析，并找出解决办法。

首先要从熔管结构和作用方面进行分析，才能找出最根本的故障原因。

（1）熔管结构：一般熔管由内层消弧管（钢纸管）和外层酚醛纸或还氧玻璃纤维布管组成。消弧管（钢纸管）由原棉纸浸在膨胀洗剂中经卷粘结后加热烘焙固化而成，其缺点在于由于材料是用原棉纸制作，容易受环境影响，发生受潮膨胀。图1所示为因受潮膨胀出现堵塞的熔管，图2所示为因受潮膨胀出现堵塞而烧坏的熔管。

图1 因受潮膨胀出现堵塞的熔管

图2 因受潮膨胀出现堵塞而烧坏的熔管

（2）得出结论：由于跌落式熔断器普遍安装在户外的田野等处，受自然环境风雨影响，熔管内消弧管（钢纸管）易受潮膨胀，发生内径减小或堵塞等情况。当发生故障时，熔丝烧断，但由于消弧管内径减小或出现堵塞，堵塞部位会将已熔断的熔丝连接导线夹紧，导致当熔丝熔断时熔管仍较长时间保持原状态，不能很快跌落，从而造成“假性”接通或放电烧坏熔管等隐患[3]。

另外，在以往的跌落式熔断器熔丝因故损坏需更换的作业过程中，也存在损耗一定时间或没有办法拆除锈蚀螺栓进行熔丝更换的情况。因此，针对此问题，对过去5年时间里更换熔丝的情况进行分析统计，表2为过去5年时间里工作人员对各种螺栓进行操作更换熔丝所需要的时间情况统计表。

表2 对各种螺栓进行操作更换熔丝所需时间情况统计表

从表2可以看出，各种用来紧固熔丝的螺栓随着运行时间增长，在大自然的运行环境中受到雨水、风尘影响，锈蚀或与固定螺栓的螺母牙咬紧熔合的情况经常出现，增加了工作人员拆除螺栓更换熔丝的作业难度，同时也增加了停电工作时间和劳动强度，因此需着力解决此问题。

3 RW3-10跌落式熔断器结构创新改进方法

针对RW3-10跌落式熔断器随着运行时间变长而隐患不断增加的问题，经研究，采取创新措施进行改进，针对熔管内消弧管（钢纸管）运行时间长、容易受潮膨胀，发生内径减小或堵塞等情况，采用加装排水水泥管的原理来解决问题。排水水泥管具有较高的抗压能力，将其缩小到可以放入熔管内消弧管是可以解决堵塞问题的，但市场上并没有此类产品，同时水泥管不具有绝缘性。为了解决此问题，再进行研究，决定使用具有同样功能和较高绝缘性的陶瓷管来进行加装。而对于更换熔丝时难以拆除锈蚀螺母的问题，采取自行车的快拆座椅紧固夹理念来解决。

综上所述，具体创新改进主要有以下两方面：加装高强度绝缘瓷管；加装自压紧固式螺杆[4]。具体内容如下：

（1）针对熔管内消弧管（钢纸管）在自然环境中运行时间长，容易受潮膨胀，使内径减小或出现堵塞等情况，对熔管加装一条高强度绝缘瓷管来防止消弧管（钢纸管）受潮，并在熔管上、下端采用不锈钢卡子将陶瓷管固定。同时，为了方便维护和操作管理，将原来的一条陶瓷管分锯为两断，并在前、中、后加装胶卷起缓冲作用，防止其受外力振动损坏。

（2）由于RW3-10跌落式熔丝管上、下底座螺杆使用时间长，容易出现锈蚀现象，增加工作人员更换损坏熔丝的时间和难度，降低工作人员工作效率。另一方面，由于部分工作人员对工艺不熟悉，在更换熔丝拧紧螺栓时，易发生熔丝末端随螺栓转动而转断绕股的情况，容易使熔丝发生损坏。为此，对熔丝管上、下底座螺杆进行改造，创新理念来源于自行车的快拆座椅紧固夹，将熔丝管上、下底座螺杆改造成不锈钢自压紧固式螺杆，其根据不规则圆的原理进行压紧，操作人员在更换烧坏熔丝时，不需要活扳手等任何工具进行操作，只需将熔丝圈在自压紧固式螺杆上，随后扳动自压螺杆，即可压紧熔丝，这样不仅提高了工作人员的工作效率，同时自压螺杆在跌落式熔断器熔管上部设计成一个圆形封板，可以防止雨水、风尘等污染物的影响，还可防止以后螺栓锈蚀难以拆除更换熔丝等一系列隐患问题的出现，大大减少了停电更换时间和工作人员劳动强度[5]。图3所示为改良后的RW3-10跌落式熔断器熔管实物图。

另外，自压紧固式螺杆可以在现时较新型的RW3-10以上型号的跌落式熔断器中使用，将新型跌落式熔断器下接头用来拧紧熔丝的螺栓拆除，重新开好螺纹后，直接将自压紧固式螺杆拧进去就行，这样新型跌落式熔断器也可不借助任何工具，轻松、快速地更换损坏熔丝。

图3 改良后的RW3-10跌落式熔断器熔管实物图

4 结语

综上所述，跌落式熔断器是配电线路上最常用作过载及短路保护的设备，所以将其安装在配电变压器一次侧作为主保护的现象较为普遍，基本上每台配电变压器都安装有一套跌落式熔断器，因此本项目研制的防堵塞RW3-10跌落式熔管可广泛应用于全网电力运行、维护、检修等工作中，从而更好地提高设备正常运行水平，提高工作人员工作效率，减少停电时间，所以有较好的使用前景。

[1]高巍.可控跌落式高压熔断器的研制[D].天津：河北工业大学，2002.

[2]梁建江，李健文，邓志洪.新型跌落式熔管装拆工具的研制[J].机电信息，2017（27）：66-67.

[3]王保忠.更换跌落式熔断器熔丝防断一法[J].农村电工，2013（1）：23.

[4]徐林峰，欧小波.一种新型的全封闭跌落式熔断器[J].广东电力，2012，25（11）：104-107.

[5]孟寅，章志钧，王逊峰.10 kV跌落式熔断器的故障分析[J].上海电力，2011，24（6）：497-499.