通用型跌落式熔管装置的研究及应用分析

余洪雷，郝春雷，蔡立，方剑，宗海龙

（国网浙江遂昌县供电公司，浙江 遂昌 323300）

跌落式熔断器是配电系统中的基础电气设备之一，是一种较为安全可靠的保护设备。随着配电系统建设规模的扩大，配电系统出现的故障总数也随之增多，对跌落式熔断器的需求数量也不断提高，但对跌落式熔断器的实际应用性能要求有所提高。目前，国内外也在不断对跌落式熔断器进行改进和优化设计，市场竞争也较为激烈，生产跌落式熔断器的厂家很多，不同厂家所生产的跌落式熔断器不能通用，给配电系统的跌落式熔断器检修处理带来了一定的麻烦。为此，本文介绍了通用型跌落式熔管装置的开发技术，并介绍了这种通用型跌落式熔断器的结构设计方法。

1 熔断器中的跌落式熔管装置

跌落式熔断器在配电系统中是一种常用的保护开关，为保障配电线路和配电变压器的安全运行发挥了重要作用，当配电线路和配电变压器出现短路故障时，能够靠跌落断开电路，起到保护作用。此外，跌落式熔断器的操作较为方便，能够适应不同的应用环境条件，因此，得到了广泛应用。当跌落式熔断器安装在分支线中，当某条配电线路出现故障时，能够缩小配电系统中的停电范围，起到隔离配电系统故障的作用，同时，也能够为配电系统检修作业人员提高一个较为安全的作业环境。当跌落式熔断器安装在配电变压器中，则可以作为其主保护使用。采用通用型的跌落式熔管装置，能够降低电力运检部门对跌落式熔管装置的库存量，节省对熔断器检修或者抢修的工作时间，提高工作效率，快速消除输配电线路中存在的安全隐患，保证输配电线路的正常可靠运行。

2 通用型跌落式熔管装置的开发

2.1 跌落式熔断器的现状

目前，跌落式熔断器的基本结构包括绝缘底座、熔丝管、动触头、静触头等，其中，熔丝管的触头主要是依靠熔丝系紧。跌落式熔断器的基本工作原理是当配电系统出现短路故障时，短路电流流过跌落式熔断器中的熔丝时，熔丝受热达到熔点时熔断。熔丝熔断后，熔丝管中的触头没有了系紧力，则会跌落，将配电线路断开，达到切除配电系统故障的目的，下图1 为传统跌落式熔管装置中的触头结构。

图1 传统跌落式熔管装置中的触头

目前，跌落式熔管在中压配电网中的应用较为广泛，但由于配电网技改物资需要进行招投标，采购跌落式熔管的中标单位多样，不同生产厂家的跌落式熔管型号不一致，已经在实际应用中的跌落式熔断器能够达到六种类型。不同型号的跌落式熔管难以实现通用，越早生产的跌落式熔管型号，目前，市场上越难以买到相应的备品备件，在对配电系统进行抢修的过程会出现物资短缺的问题。如果因物资短缺而延迟了配电系统检修时间，造成停电时间过长，则对电网企业的概念收益和优质服务指标也带来较大的影响，故有必要采用通用型跌落式熔管装置。

2.2 通用型跌落式熔管

在通用型跌落式熔管装置中，包括熔管、底座和顶部结构等，在熔管装置的顶部动触头可以设计出进入熔管体的距离可调节的形状，这样就可以达到调节熔管长度的目的，能够适应不同型号熔断器的顶部，将楔形、棒式等多种类型的熔管顶部形状设计成一种通用型的熔管顶部，具体结构为在触头的套圈上分别连有楔形、棒式等多种类型的触头体。这种通用型跌落式熔管装置在实际安装应用中，将顶部进行旋转，之后再将熔管装置顶部的动触头进行固定，完成安装。

同时，在通用型跌落式熔管的下部底座中，上穿设有下触头铜棒，这种下触头铜棒上的特点是在位于通用型跌落式熔管的下部低座的两侧裸露部分，可拆卸的设置有至少一个垫圈组件。通过在通用型跌落式熔管中采用这种设计，具有的优点是可以适用于不同规格的熔断器，这样在实际应用中也具有较强的实用价值，对通用型跌落式熔管进行更换或者进行维修也将更为快速便捷。

2.3 顶部结构

对于通用型跌落式熔管的顶部结构，和传统的跌落式熔管也具有不同之处，在这种类型的跌落式熔管顶部结构中，主要由分别依次套接在熔管上端的操作环套圈、上动触头套圈以及顶部套头，在套管上设置相应的销孔。在通用型跌落式熔管的底部，通过采用螺丝进行固定，如果在实际应用中需要调节通用型跌落式熔管的顶部和底部之间的距离，则可以通过调节螺丝即可实现。同时，通过调节螺丝，还可以实现自由调节通用型跌落式熔管的顶部方向和操作环的方向等，较为实用，能够适应实际中不同的应用场合。

3 通用型跌落式熔管装置的应用

通用型跌落式熔管装置在安装应用的过程中，应将熔丝拉紧，这样通用型跌落式熔管装置中的触头就不容易出现发热的情况。同时，熔管的长度应调节适中，保证当熔丝熔断后，能够可靠自行跌落，并且熔管应保持向下方向具有一定的倾角，保证熔管能够依靠自身重量辅助快速跌落。其次，应合理选择熔丝，如果熔丝选择和实际变压器励磁涌流不匹配，则通用型跌落式熔管装置可能会发生误动作的情况。熔丝选择过大，则当发生故障时，不能及时熔断，导致越级跳闸，扩大配电系统的停电范围。为了保证通用型跌落式熔管装置的灵敏度符合相关要求，还需要对其进行短路电流核算。

此外，通用型跌落式熔管装置在应用的过程中，应对熔管中的触头结构进行温升试验和电阻测量，检测触头是否存在温度上升超过允许值的问题。在触头中设置若干个温度测量点，详细测量每一处的温升变化值，同时，还需要对触头进行机械稳定性试验。本文所述的跌落式熔断器在结构设计方面较为合理，并且紧凑，运行可靠性较高，能够与多种不同类型的熔断器配合使用。通过应用通用型跌落式熔管装置，能够使该熔管装置适合应用在不同场合中，降低对配电系统检修物资的储备量，降低系统检修时长，及时恢复配电系统的正常供电。通用型跌落式熔管装置在实际应用中也取得了较好的应用效果，具有明显的应用优势，今后可以在配电系统中进行推广应用。

4 结语

随着用户对配电系统供电可靠性要求的提升，缩短配电系统检修及抢修的工作时间成为提高配电系统供电可靠性的重要措施。研究并开发通用型跌落式熔管装置，能够缩短配电系统故障的检修和处理时间，对于及时恢复配电系统供电，保证配电系统的安全运行具有重要的价值。