如何选择跌落式熔断器？

(一)熔断器的用途

10kV跌落式熔断器一般安装在柱上配电变压器高压侧,用以保护10kV架空配电线路不受配电变压器故障影响。也有农村、山区的长线路在变电所继电保护达不到的线路末段或线路分支处安装跌落式熔断器进行保护的。

安装在农村、山区长线路上的跌落式熔断器可采用负荷熔断器(带消弧栅型),如RW10-10F型,如图4-37所示,上端装有灭弧室和弧触头,具备带电操作分合闸的能力,能达到分合10kV线路100A,开断短路电流11.55kA。

(二)熔断器的结构

跌落式熔断器一般由绝缘子、上下接触导电系统和熔管等构成。安装熔丝、熔管时,用熔丝将熔管上的弹簧支架绷紧,将熔管推上,熔管在上静触头的压力下处于合闸位置。跌落式熔断器应有良好的机械稳定性,一般的跌落式熔断器应能承受200次连续合分操作;负荷熔断器应能承受300次连续合分操作。

图4-37　10kV跌落式熔断器(RW10-10F型)

4-38 10kV跌落式熔断器(RW11-10型)

1—上静触头;2—释压帽;3—上动触头;4—熔管;5—上动触头;6—下支座;7—瓷瓶;8—安装板

目前常用的跌落式熔断器型号有RW10-10F型(可选择带或不带消弧栅型)、RW11-10型,如图4-38所示。两种型号各有其特点,前者构造主要利用圈簧的弹力压紧触头,而后者主要利用片簧的弹力压紧触头。两种型号跌落式熔断器的熔管及上下接触导电系统结构尺寸略有不同,为保证事故处理时熔管、熔丝的互换性,减少事故处理备件数量,一个维护区域宜固定使用一种型号跌落式熔断器。这两种型号跌落式熔断器主要技术参数见表4-6。

为带电作业更换跌落式熔断器便利,RW10-10F型跌落式熔断器设计上引线接线端子采取固定螺母、螺栓可旋转带紧压线板的结构。

表4-6　RW10-10F型、RW11-10型跌落式熔断器主要技术参数(https://www.daowen.com)

(三)熔断器的动作原理

当过电流使熔丝熔断时,断口在熔管内产生电弧,熔管内衬的消弧管产气材料在电弧作用下产生高压力喷射气体,吹灭电弧。随后,弹簧支架迅速将熔丝从熔管内弹出,同时熔管在上、下弹性触头的推力和熔管自身重量的作用下迅速跌落,形成明显的隔离空间。

在熔管的上端还有一个释放压力帽,放置有一低熔点熔片。当开断大电流时,上端帽的薄熔片熔化形成双端排气;当开断小电流时,上端帽的薄熔片不动作,形成单端排气。

(四)熔丝规格与时间电流特性

与10kV跌落式熔断器配套使用的熔丝有T形和K形两种规格,熔丝的外形尺寸如图4-39所示,时间—电流特性如图4-40所示。熔体材料一般采用CuZnSn(铜锌锡)合金。T形熔丝的熔化速率较高,SR=10～13,而K形熔丝的熔化速率较低,SR=6～8(SR的定义为熔断件在0.1s时的电流I0.1s与在300s时的电流I300s的比值,即:SR=I0.1s/I300s)。熔丝应能承受的静拉力不小于50N,当熔丝采用低熔点合金时,在热态受力情况下,应有防止伸长的措施(如并联细钢丝)。

图4-39　喷射式跌落式熔断器的熔丝外形尺寸

1—纽扣帽;2—铜夹子;3—熔体;4—铜辫子线

(五)熔断器的使用要求

(1)熔管一般采用内置消弧管(铜纸管)的环氧玻璃布管制成。熔断器应配置专用的钮扣式熔丝,熔管上端应封闭,以防止进雨水而使熔管内衬的钢纸管受潮失效。有的跌落式熔断器(如RW11-10型)为保证可靠熄灭过载电流电弧,在熔丝上还套有小直径的辅助熄弧钢纸管,以保证对过负荷小电流(如开断15A)也能可靠灭弧。

(2)当跌落式熔断器的隔离断口与熔管上下导电触头尺寸不配套时,反复操作推合熔管有可能对腰部瓷绝缘体造成损伤裂纹或断裂。跌落式熔断器安装支架可采用外箍式或胶装式,采用胶装式应选配好胶装混凝土等材料。

(3)当熔管或熔丝配置不合适或安装不牢固时,有可能发生单相掉管,对无缺相保护的电机可能造成影响。如果掉管时负荷电流过大,还有可能造成拉弧引发相间短路故障。