分析带负荷更换跌落式熔断器组合装置的研制

内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局 杨文杰 刘 明 冯国栋

我国城乡立体推进电力企业完善带电作业的有效方式，有效提升了城乡进程拓展10kV配电线路分支线等带电检修作业的重要意义。分析目前城市化进程发展电力趋势，如果在停电状态下检修相关作业操作，易导致居民造成用电量剧增，结合跌落式的熔断器方式，以及相关居民用电采用带电作业跌落式的熔断器，主要用于10kV检修配电线路、分支线，提升配电变压器有效保障短路保护的装置设备，为了缩短带电作业时间，结合构架、三相引线、横担处绝缘遮蔽进行安装，观察在拆除环节需要注意事项，减少客户停电时间过长，有效控制耗费大量时间需，避免了停电对用户造成不必要的经济损失，及时更换跌落式的熔断器方法，通过探究设计装置的整体结构部件功能，提高装置各部件所需材料比对实物装置，创新制作装置在现场使用耐压试验后的检验效果[1]。

1 采用绝缘手套缩短带电更换作业时间

在带电作业环节中，采用跌落式的熔断器方式，由于该装置体积小，重量轻，使用维护方便，结构简洁，可靠性较高等优势，易于广泛应用。小型配电变压器所采用的跌落式熔断器的带电作业方式，要求频率控制在50Hz，其中的额定电压控制在35kV，因此需要电力系统中315kVA 控制跌落式熔断器的“投、切”操作开关方法，起到控制断路及过载保护的作用；为了保护性时间，完成供电可靠性更换跌落式熔断器的作业方式（带负荷与不带负荷更换作业方式）。控制作业点在作业状态时的电源，无需停电。负荷必须转检修状态进行作业时，才能提升变压器供电，有效提高电力用户的最大化利益。这项带负荷更换的作业技术条件，需要带负荷更换作业保障工具齐全状态下，完成多种因素限制开展带电检修维护作业的实效性。本文结合带电更换熔断器设计相关的辅助工具，有效解决带电作业进行负荷转移熔丝断电处理作业，以及处理易造成人员及设备伤害的问题，在实际操作中观察关键节点以及相关故障危险点，有效提出预防控制管理措施。

2 分析带电处理跌落式熔断器的技术要求

2.1 概念及组成结构

探究带负荷更换高压熔断器的辅助装置的跌落式熔断器，主要采用安装支架、瓷体、上/下桩头、熔丝与熔丝管组成。熔丝管的两端依靠熔丝连接动触头，并将动触头推进鸭嘴较突出部位后，全面控制磷铜片对应制成上静触头顶着上动触头，从而将熔丝管牢固卡在“鸭嘴”里。电流熔丝出现短路状态时，电弧作用控制熔丝管的内衬，电弧产生大量的钢纸管气体，迅速封死熔丝管上端，同时控制住向下端喷出气体，用于熔断熔丝同时吹灭电弧，观察溶丝管失去溶丝系紧力，出现的上下动触头状态，控制相对熔丝管迅速跌落及观察自身重力，上、下静触头的弹簧片状态，确保电路断开，有效切除故障线路及故障设备的安全操作措施。

本文采用的绝缘手套方法应用跌落式熔断器的作业法，确保作业人员借助绝缘手套操作斗臂车、其余绝缘设施状态时，达到与大地绝缘实施带电作业，同时穿戴绝缘手套及防护用具，确保与周边物体时刻保持绝缘与隔离状态，才能接近带电体，实施带电检修维护的作业方式。由于更换熔断器时，确保变压器的配电方式，处于低压侧无负荷状态，使用绝缘手套及绝缘用具，保障绝缘的拉闸杆针对三相控制熔断器起到快速断开保险的安全运行状态，促进跌落式熔断器更换带电作业控制构架、三相引线、横担处采用均匀绝缘遮蔽的作用，在更换一相进行检修作业后，迅速对其绝缘遮蔽进行保护控制，确保装、拆绝缘遮蔽操作缩短用户停电时间，保障切开熔断器的保险效率[2]。

2.2 带电作业更换跌落式熔断器装置的设计

第一，电力企业全面提高供电可靠性的管理要求，采用带电作业更换熔断器的作业项目。在配网常规设备检修工况状态下，带电操作更换“跌落式”的熔断器作业性质，分为带负荷、不带负荷两种作业更换跌落式的熔断器作业方法，其中常规采用带负荷更换跌落式的熔断器作业方式。

第二，针对不带负荷更换分开三相跌落式的熔断器，实施精准的带电作业方式，将配电的变压器运行低压侧的负荷退出方式，作业人员借助绝缘操作斗臂车以及绝缘操作杆，完成带电更换跌落式的灵活技术应用操作；虽然相关技术较繁琐，对于作业人员的体力消耗较大，这也是绝缘斗臂车无法到位情况下唯一的作业补充方法。并在带电作业环节中快拆结构与电线杆连接。拆除跌落式的熔断器，强化引线连接点的相关拆除操作，避免操作导致不同用户停电的经济损失，但跌落式熔断器在负荷侧操作过程中需要用户停电，将会对电力客户带来停电后的经济效益损失及影响。

第三，据相关资料显示，带负荷更换跌落式的熔断器方法，绝缘引流线直接跨接两端转移负荷过程，存在了两个关键节点。一是引流线单方面一端连接带电体，主要是引流线本体与另一端存在的带电情况，需要转移引流线另一端在位置转移过程中与带电体和接地体控制有效的距离；二是带电的引流线如熔断，作业人员及设备会产生燃弧伤害。有效保障在带电负荷更换的作业状态下，全面保障人员技术水平、作业程序、安全措施完成作业的绝缘工具要求，确保带电作业复杂多样的项目基于绝缘工具状态下开展带负荷更换跌落式的熔断器作业技术。

3 研制绝缘工具开展带负荷更换跌落式的熔断器作业流程

电力企业检修作业人员针对创新熔断器相关的技术，研制辅助绝缘工具辅助解决带电作业的引流线控制，解决带单体与螺旋接线端形成安全接地体控制距离的绝缘基本操作措施。从而有效防范带电作业方式转移负荷，避免熔丝熔断后产生燃弧，对带电作业人员及设备影响带来伤害。

3.1 一种带负荷熔断器辅助绝缘遮蔽工具

本辅助工具主要由绝缘支撑杆（空心直径10mm）、引流线、分断开关、电杆固定底座以及绝缘遮蔽工具组成。环氧树脂制成的长1500mm 绝缘支撑杆，通过安装电杆底座（呈现T 型状）装在电杆上，有效支撑物体重量以及增加电杆支撑面积。为了更好的设计电杆接触面为圆弧状，特此选用“锁扣”快速禁固棘轮装置从而组成该绝缘辅助工具。需要优化紧固装置在金属锁链状态下产生绝缘编织带状态，从而满足冲击荷载要求，分断开关呈现自重及刀闸操作的带电绝缘支撑杆电气型式的试验，需要满足100kV/min 的试验长度0.4m。其中预防性的试验满足45kV/min 的试验长度0.4m 技术要求，才能应用固定一体状的支撑杆和电杆固定底座。

根据现场作业，分断开关控制底座安装在绝缘支撑杆上，结合现场情况可以自由调节分断开关底座的位置。底座设计使用单螺丝紧固卡槽，避免分断开关左右晃动。在分断开关安装开关底座上使用跌落式的熔断器，控制对应的变压器容量以315kVA 为限，并计算10kV 的高压侧导线控制最大负荷的电流因素为315/10=31.5A。因此分断负荷电流须>31.5A 能力。其中常规的额定通流能力不<200A，确保环境温度控制在-30℃～40℃之间，稳定风速在35m/s。分断开关由底座、支柱绝缘子、导电部分和机构部分组成。其中闸刀由导电刀（两片）组成，刀片两侧装有调节压缩弹簧的高度，得到接触压力开关刀闸所需要的自锁装置，避免引发事故产生通流时刀闸脱落现象发生，需要设置满足负荷转移熔丝熔断时的负荷电流要求[3]。

接线端设有分断开关引流线快速导电性能的连接桩（长20cm/直径2cm），提升全铜结构与分断开关连接设计包裹结构呈现为单螺丝相互的状态，避免引流线快速连接桩头上下晃动的安装强度，从而提升作业效率。绝缘层厚度为4.5mm，引流线选材截面为50mm²为交联聚乙烯，单芯软铜的绝缘导线，控制20℃时引流线直流电阻不>0.393Ω/km、绝缘电阻不<500MΩ/km；引流线外部添加的辅助绝缘套管提升作业人员的安全系数，满足20kV/min试验要求的通流能力不<200A，多功能钳头设计绝缘杆完成引流线与带电体连接过程，提升作业人员安全性能。

3.2 带负荷更换跌落式的熔断器作业流程

带负荷更换跌落式的熔断器作业标准化指导操作，需要准备绝缘工器具，满足现场复勘、检测安装旁路系统环流负荷转移的熔断器负荷转移操作，拆除旁路系统及绝缘隔离工作，引流操作及负荷转移为关键节点。确认在旁路系统工作作业前，需要用5000V绝缘电阻表进行绝缘电阻检测阻值不<700MΩ、沿面阻值不<500MΩ，新跌落式的熔断器桩头与接地体之间阻值不<500MΩ[4]。

旁路系统接地体进行绝缘遮蔽安装前在作业区域，对带电体由远到近、先下后上”的原则设置带负荷作业，使用硬质绝缘遮蔽工具遮蔽限制作业人员活动范围。旁路系统安装按照绝缘支撑杆—分断开关—分断开关上下引流线顺序安装引流线带电搭接分断开关下侧引流线，快速连接桩操作多功能钳头带电引线连接补充绝缘，应防止接线桩头短路分断开关两侧接线桩头进行绝缘隔离操作，保持使用绝缘操作杆、作业人员和带电体不小于0.7米的安全距离、操作幅度不宜过大。

3.3 装置的组装试用

各绝缘部件经严格耐压实验合格完成后，用验证方法检验结果表明：研制出的带负荷更换跌落式的熔断器组合装置时间仅为37.5分钟，作业时间减少了32%，有效短接熔断器两端更换跌落式的熔断器的目的。

作业工人熟练操作衡量高效完成作业内容，若工作时线路工作电流为30A，由公式计算得：P= UIcosθ=1.732×10×30×0.9=467.64（kW）。以目前平均电价0.50元/度计,则产生的直接经济效益。以一年更换跌落熔断器工作50组计算，则50×233.82=1.1691（万元），增加经济效益的同时满足了客户的用电需求[5]。

4 结论

综上所述，研制一种带负荷更换10kV 架空配电的变压器方式，由电杆固定底座、绝缘支撑杆、分断开关、引流线、绝缘遮蔽工具等5部分组成跌落熔断器辅助工具，使用方便简单、经济性好，完成带负荷更换跌落式的熔断器的作业新方法安装引流线的过程完成负荷转移带电体作业的安全、高效率。推动了该项目技术的进步与发展，10kV 配电线路跌落式的熔断器技术成套装置，由绝缘挡板支撑部件、硬质绝缘挡板、固定单元、绝缘小旁路引线4部分组成满足作业要求，整套作业工具合理化应用效果，验证该装置的作业方式优于之前传统的绝缘遮蔽工作效率，省工、省时，且保障用户不用停电，即可完成更换带电作业操作技术，能够取得可观的经济效益和社会效益。