10kV全绝缘化喷射式(宝塔型)熔断器的研究与应用

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摘 要：跌落式熔断器是10 kV架空配电线路比较常用的开关类设备，普遍应用于配电变压器的一次侧、支线处、用户进线处，具有经济性好的特点。但目前10 kV架空配电线路有98%以上用户所使用的跌落式熔断器存在着如下缺陷：（1）使用功能不全；（2）保护性能差；（3）温升高；（4）灭弧、开断性能低，电气及机械接触面小；（5）防污、防盗、防止无故障脱落、防止操作不安全能力不足；（6）合闸成功率，线路运行率低。由此造成挂网运行中的跌落式熔断器不能正常与前级开关设备进行保护配合，导致经常发生因用户端故障时扩大停电范围的事故，并且该类事故查找困难，恢复供电时间长，这就大大降低了10 kV架空配电线路的供电可靠性。鉴于上述跌落式熔断器的运行现状，10 kV全绝缘化喷射式（宝塔型）熔断器的研究与应用项目进行了全面的技术创新改进，其改进后的新型全绝缘熔断器在防污、防止无故障脱落、防止操作不安全等方面较传统跌落式熔断器有非常大的性能提高，从而其具有很高的合闸成功率、线路运行率等优点，切实成为10 KV配电线路分支线和配电变压器等电力设备的保护装置，大幅度减少发生短路故障时的停电范围，提高了10 kV架空配电线路的供电可靠性，由此具有广泛市场前景，真正作为传统跌落式熔断器的更新产品。

关键词：全绝缘 宝塔型 全封闭

中图分类号：TM563 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）03（a）-0021-02

1 技术概要

（1）熔断器的上下部电极为绝缘出线（一次橡胶成型）。（2）底部带有密封盖，可防止内部污染。（3）当熔丝熔断时，密封盖被高温气体冲开，熔丝管部分被弹出，以示熔丝已熔断（如图1）。

2 主要创新内容及实施方案

（1）全绝缘（宝塔型）熔断器本体采用全封闭式构造，导电元件、载熔件及熔体均采取内置结构。不会发生传统熔断器由于动静触头、连接端子等带电部位，搭挂异物造成的短路事故；（2）全绝缘（宝塔型）熔断器整体封闭在熔丝筒中，进一步提高了外绝缘爬距，不会发生污秽造成的外绝缘电阻下降事故；（3）全绝缘（宝塔型）熔断器解决熔丝筒在应用内置式、单端喷弧结构情况下仍具有较高开断容量的难题；（4）全绝缘（宝塔型）熔断器上部、下部电极采用花瓣式触头，触头接触良好，每次送上电后都能保证熔管接触电极接紧固不易脱落，电极不易生锈，有效确保长期性能稳定，在运行中不会因遇到外力作用、振动或者大风天气，而自行误动而跌落，不易造成不必要的停电事故发生；（5）全绝缘（宝塔型）熔断器采用全封闭结构及花瓣式电极，不会产生电火花，采用专用的操作手柄，可确保每次操作都能成功；减少操作者的心理压力，提高操作的成功率。且提高了抵御恶劣天气运行和操作的能力；（6）全绝缘（宝塔型）熔断器具有负荷电流开合功能。即采用狭缝灭弧的方式取代传统灭弧罩外露方式，大幅度提高灭弧可靠性；（7）全绝缘（宝塔型）熔断器底盖添加反光材料和量具。为了方便地面操作，在挂钩孔四周增加了黄色反光材料；量具可以测定熔丝筒的消弧层损耗程度，确定是否需要更换整个熔丝筒（如图2）。

研发与8 mm2导线压接用的导线孔径为4.5 mm专用端子。并对压接端子进行拉伸试验，确认压接端子强度完全符合要求：芯线部分断裂，拉断力为211 kgf，芯线没有发生被抽出的现象。

3 全绝缘（宝塔型）熔断器特点

（1）熔断器本体采用封闭式构造，导电元件和载熔件、熔体均采取内置结构；（2）熔断器整体封闭，提高外绝缘爬距；（3）解决熔丝筒内置、单端喷弧结构下仍具有高开断容量的难题；（4）上部、下部电极均采用全封闭结构及花瓣式电极，其接触良好且不会产生电火花，提高操作的成功率；（5）熔断器能够实现负荷电流开合功能。

4 经济效益明显

以挂网运行在10 kV架空配电线路一次侧的传统跌落式熔断器因自身运行性能不稳定或因搭挂异物造成的短路事故引起的线路跳闸停电事故约为150次/年为例，每次因跳闸事故造成的直接停电损失约为35.76万元，全年造成经济损失约为150次/年 × 35.76万元 =5 364（万元）。

而在更换使用全绝缘（宝塔型）封闭型喷射式熔断器后为其运行线路减少因短路事故引起的线路跳闸停电事故约为80次/年，直接减少全局经济损失约为80次/年×35.76万元=2860.8（万元）。

此外，以挂网运行的传统跌落式熔断器约为5万组为例，如全部更换需资金约为5万组×[（1 200+1 000）×3]= 33 000（万元）（注：1 200元为保险器费用，1 000元为作业费（带电作业和停电作业的平均）），由此按照上述节约的费用估算，整个更换工程投资成本回收期也只有4年左右。

参考文献

[1] 吴智刚，沈伟伟，胡伟源，等.新型全绝缘喷射式熔断器的研究应用[J].科技资讯，2014（7）：133-134.

[2] 孙圳，徐园龚，龚晓滨.新型全绝缘熔断器在配电变压器中的应用[J].能源工程，2014（1）：35-37.