《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一起10 kV戶外封閉型噴射式熔斷器故障原因分析
2015《電子技術(shù)應(yīng)用》智能電網(wǎng)增刊
吳 迪1,劉若溪2
(1.國(guó)網(wǎng)北京市電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院,,北京,,100085;2.國(guó)網(wǎng)北京市電力公司電力科學(xué)研究院,,北京100075)
摘要: 10 kV戶外封閉型噴射式熔斷器是一種用于變壓器高壓側(cè)的過(guò)流保護(hù)裝置,,其最初在日本被廣泛使用,近年來(lái)被引進(jìn)國(guó)內(nèi),。由于其結(jié)構(gòu)封閉,,受外力異物或鳥(niǎo)害等因素影響的可能性較低,因此被部分城市配電網(wǎng)建設(shè)工程所采用,。但由于我國(guó)缺少其相應(yīng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),,因此有必要及時(shí)總結(jié)此類設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行信息,特別是其故障情況,,為其日常使用和運(yùn)維提供技術(shù)參考,。本文針對(duì)一起發(fā)生在北京電網(wǎng)的10 kV戶外封閉型噴射式熔斷器故障,從熔斷器結(jié)構(gòu)角度深入分析了故障發(fā)生的原因,并給出了避免此類事故再次發(fā)生的建議,,所得結(jié)論對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)制造,、施工安裝和日常運(yùn)維具有一定的參考價(jià)值。
Abstract:
Key words :

  吳  迪1,,劉若溪2

  (1.國(guó)網(wǎng)北京市電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院,,北京,100085,;2.國(guó)網(wǎng)北京市電力公司電力科學(xué)研究院,,北京100075)

  摘  要: 10 kV戶外封閉型噴射式熔斷器是一種用于變壓器高壓側(cè)的過(guò)流保護(hù)裝置,其最初在日本被廣泛使用,,近年來(lái)被引進(jìn)國(guó)內(nèi),。由于其結(jié)構(gòu)封閉,受外力異物或鳥(niǎo)害等因素影響的可能性較低,,因此被部分城市配電網(wǎng)建設(shè)工程所采用,。但由于我國(guó)缺少其相應(yīng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),因此有必要及時(shí)總結(jié)此類設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行信息,,特別是其故障情況,,為其日常使用和運(yùn)維提供技術(shù)參考。本文針對(duì)一起發(fā)生在北京電網(wǎng)的10 kV戶外封閉型噴射式熔斷器故障,,從熔斷器結(jié)構(gòu)角度深入分析了故障發(fā)生的原因,,并給出了避免此類事故再次發(fā)生的建議,所得結(jié)論對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)制造,、施工安裝和日常運(yùn)維具有一定的參考價(jià)值,。

  關(guān)鍵詞: 封閉型;噴射式熔斷器,;配網(wǎng),;故障分析

  0 引言

  10 kV戶外封閉型噴射式熔斷器是一種用于變壓器高壓側(cè)的過(guò)流保護(hù)裝置,其最初在日本被廣泛使用,,近年來(lái)被引進(jìn)中國(guó),。由于其結(jié)構(gòu)封閉,受外力異物或鳥(niǎo)害等因素影響的可能性較低,,因此被部分城市配電網(wǎng)建設(shè)工程所采用,。但由于我國(guó)缺少其相應(yīng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),因此有必要及時(shí)總結(jié)此類設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行信息,,特別是其故障情況,,為其日常使用和運(yùn)維提供技術(shù)參考。

1 故障熔斷器基本情況

  熔斷器由上出口引線,、本體瓷套,、安裝抱箍、下出口引線、下部密封罩,、密封蓋,、密封蓋軟繩等部分組成,故障熔斷器結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,。

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  故障熔斷器外觀如圖2和圖3所示,。由圖2和圖3可見(jiàn)熔斷器上端炸碎,2片傘群已經(jīng)損壞嚴(yán)重,,上部電極有明顯燒蝕痕跡,。

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2  故障原因分析

  從故障現(xiàn)象推斷,故障的可能原因?yàn)槿劢z筒與上部電極接觸不良,,導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大,,最終燒毀熔斷器,本節(jié)重點(diǎn)分析導(dǎo)致接觸不良的可能原因,。

  2.1  熔斷器動(dòng)作原理

  正常狀態(tài)下,,熔絲引線拉緊后需纏繞在下部電極的螺栓上,如圖4所示,。

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  此時(shí)熔絲筒所受的力包括熔絲筒自身重力,、上部電極內(nèi)彈簧彈力、熔絲筒彈簧彈力,、上部電極對(duì)熔絲筒保持力以及熔絲引線與下部電極螺栓連接部位的拉力,,具體情況見(jiàn)圖5。

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  當(dāng)熔絲熔斷時(shí),,熔絲引線拉力消失,,熔絲筒在自身重力、上部電極內(nèi)彈簧彈力和熔絲筒彈簧彈力的共同作用下,,克服上部電極對(duì)熔絲筒的保持力,,將熔絲筒上部與上部電極分離,進(jìn)而斷開(kāi)電流通路,,達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。圖6為熔絲筒動(dòng)作前后示意圖,。

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  2.2  故障過(guò)程推理

  從故障現(xiàn)象可見(jiàn),,放電部位為熔斷器上部電極與熔絲管的接觸部位,結(jié)合2.1節(jié)熔斷器動(dòng)作原理,,推測(cè)此次故障的主要原因?yàn)槿劢z引線與下部電極螺栓連接松動(dòng)導(dǎo)致熔絲管向下位移,,致使上部電極與熔絲筒上部連接處接觸電阻增大,在工頻電流作用下產(chǎn)生電弧,,進(jìn)而燒毀設(shè)備,。具體推理過(guò)程如下。

  (1)受力分析

  當(dāng)熔絲引線與下部電極螺栓連接松動(dòng)時(shí),,上部電極內(nèi)彈簧彈力約為3 g(N),,熔絲筒彈簧彈力約為2 g(N),上部電極對(duì)熔絲筒保持力約為1 g(N),,在不計(jì)算熔絲筒自身重力的條件下,,電極內(nèi)彈簧彈力與熔絲筒彈簧彈力之和已經(jīng)大于了上部電極對(duì)熔絲筒保持力,因此當(dāng)熔絲引線與下部電極螺栓連接松動(dòng)時(shí),,熔絲筒向下位移是可能發(fā)生的,。

  (2)狀態(tài)模擬

  在熔絲引線與下部電極螺栓連接松動(dòng)的情況下,,熔絲筒將向下位移直至熔絲引線重新拉緊為止,,此時(shí)如果上部電極與熔絲筒上部仍處于接觸狀態(tài),則接觸電阻必然增大,。極端情況下(熔絲筒向下位移35 mm),,熔絲筒與上電極正好處于如圖7所示狀態(tài),則兩者表面將會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的工頻電弧,。

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3 結(jié)論和建議

  通過(guò)對(duì)此次故障的分析可以得出如下結(jié)論:

 ?。?)如果施工安裝時(shí)熔絲引線與下部電極螺栓壓接不緊,出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象,,勢(shì)必會(huì)造成熔絲管向下位移,,如果在上電極與熔絲管上部連接處出現(xiàn)接觸電阻過(guò)大的情況,則極有可能導(dǎo)致接觸處過(guò)熱熔斷,,進(jìn)而產(chǎn)生事故,。

  (2)因熔斷器為封閉式,,無(wú)法從外觀上判斷熔絲管引線與下部電極螺栓壓接情況,,因此存在缺陷無(wú)法識(shí)別的問(wèn)題。

  針對(duì)上述發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,,提出如下建議:

 ?。?)建議設(shè)備制造廠家改進(jìn)產(chǎn)品工藝質(zhì)量,采用限位固定措施,,確保熔絲引線與下部電極螺栓連接,,即使松動(dòng)時(shí)也不會(huì)發(fā)生熔絲管位移情況。

 ?。?)建議設(shè)備運(yùn)維單位嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān),,加強(qiáng)噴射式熔斷器的現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)理工作,確保熔絲引線安裝正確到位,,避免下電極螺栓固定不緊現(xiàn)象的出現(xiàn),。


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