河南第一火電建設公司調整試驗所 竇 峰 豆志遠
熔斷器的常見故障及維護方法
河南第一火電建設公司調整試驗所 竇 峰 豆志遠
熔斷器在線路中起保護作用,串接在電路中,當線路發生故障時,熔體能自動熔斷,切斷電源回路,從而保護線路和電氣設備。分析了熔斷器的常見故障及處理方法,并通過例子來說明熔斷器的保護作用的重要性和必要性等。
熔斷器 保護 故障 維護
熔斷器是一種最簡單的保護電器,它串接在電路中,可以用來保護電氣裝置,防止過載電流和短路電流的損害,其結構有熔體、連接熔體的觸頭裝置和外殼等組成。有些熔斷器還有簡單的滅弧裝置,用以提高熔斷器的滅弧能力。熔斷器也可做過負荷保護,但做過負荷保護可靠性不高。熔斷器的保護特性必須與被保護設備的過負荷特性有良好的配合。
由于結構及維護簡單,體積小,在低電壓配電裝置中被廣泛應用,3~35kV的高壓電網中,亦被用來保護電壓互感器和小容量電器設備。
仔細觀察、判斷、確認熔體確已熔斷??捎^察有關電流表或用鉗形電流表測量,可觀察到熔斷器的熔斷指示已經彈出或熔斷器冒煙,負載已停止運行或缺相互運行,這都是熔斷器熔斷可能出現的現象。
使用有相應斷流能力的開關電器(斷路器、接觸器、負荷開關等)切斷電源;對熔斷器兩端驗電,要確保已可靠停電。
取下熔管或熔斷器蓋,取出熔體,觀察熔體熔斷情況,從而判斷故障性質。熔體明顯逐漸熔斷、斷口圓滑,屬于過載;熔體爆斷、熔體飛濺,屬于短路。
根據對故障性質的判斷找出故障點,并予以排除。
更換合適的熔體送電。
必須在不帶電的條件下更換熔體,不允許帶電操作熔斷器。
更換熔體時必須用相同容量的熔體,不允許無根據地加大熔體容量,不允許用加大熔體容量的辦法去維持帶病負荷的繼續運行。
更換裸露熔體時,不應使其遭受外傷,以免降低熔體容量。
熔體熔斷后,特別是因短路故障造成熔體爆斷后,一定要清理熔濺的金屬顆粒和碳質,無法清理及烤糊燒焦的熔斷器,必須更新。
(1)跌落式熔斷器的選擇
根據配電所變壓器的電壓等級、容量選擇跌落式熔斷器。熔斷器的額定電壓應大于或等于實際工作的最高電壓。配電變壓器三相短路容量須小于跌落式熔斷器斷開容量的上限,但必須大于額定斷開容量的下限。高壓跌落式熔斷器一般適用于四周空氣無導電粉塵、腐蝕性氣體及易燃、易爆等危險物質。年氣溫變化不高于 400C、不低于 300C的戶外場所。跌落式熔斷器要求各部分零件完整,轉軸光滑靈活,鑄件無裂紋,無砂眼及銹蝕,瓷體良好,熔管不應有吸潮膨脹或彎曲現象。
(2)跌落式熔斷器的安裝
熔斷器安裝位置要符合要求,應安裝在離地面垂直距離不小于2.5m的鐵橫擔(構架)上,若其是安裝在配電變壓器的上方,應與配電變壓器的最外輪廓邊界保持0.5m以上的水平距離。以防萬一熔管掉落下來引起其他事故發生。
10kV跌落式熔斷器在戶外安裝時,要求相間距離不得小于0.7m,在戶內安裝時不小于0.5m。
跌落式熔斷器安裝要牢固(可使熔體經受24.5N左右的拉力),排列整齊,高低一致,熔管軸線與地面的垂直夾角應為 150~300。
跌落式熔斷器操作靈活可靠,接觸緊密,與熔管上觸頭應有一定的壓縮行程,要求合閘后鴨嘴舌頭能扣住觸頭長度的以上,以免在運行中發生自行脫落的誤動作,但熔管亦不可頂死鴨嘴以防熔體熔斷后熔管不能及時跌落。上、下引線要壓緊埋于線路的連接要緊密可靠。
家庭用單相電源,應在相線和零線上都裝上熔斷器。動力等用三相電源,熔斷器應裝在三根相線上,零線切不可裝熔斷器,否則當零線上的熔體熔斷后,可能會造成三相電壓不平衡,引起電燈、家用電器群爆或造成觸電事故。
熔斷器的安裝高度距地面1.6~1.8m(明裝)。安裝位置要避免選在潮濕、高溫和有腐蝕性氣體的場所,否則熔體和連接螺釘等容易腐蝕。
熔體額定電流不能超過熔斷器的額定電流。熔體的長度要適中,既不能卷起,也不能拉緊;熔體兩頭應順時針方向沿螺釘繞一周,擰力要適當,不能過松而引起接觸不良,也不能過緊而壓傷熔體。
檢查熔斷器指示器是否正常,尤其是發生過載的故障后,必須檢查指示器,以便及時發現單相運行情況。
檢查熔斷器外觀有無破損情況及閃絡放電痕跡,清掃外部積塵。
檢查熔斷器有無過熱現象。如果發現瓷底座有瀝青流出(如RC1A型),說明過負荷或接頭(尤其是銅鋁接頭)機觸刀接觸不良,應及時處理。
檢查熔體與觸刀之間、觸刀與到座之間及螺旋式熔斷器熔體接觸是否良好。如果接觸不良,會引起過熱,使熔體溫度升高,造成誤熔斷。
管式熔斷器的熔體熔斷后,要檢查鋼紙熔管內壁有無燒焦現象,內壁燒焦后不能可靠滅弧,應及時換上新的熔斷器。
檢查負荷是否與熔體的額定值相匹配。
檢查熔斷器的使用環境溫度,過高的環境溫度會引起誤熔斷。
當線路或負荷發生短路及嚴重過負荷時,熔斷器不能切斷電源,應檢查是否盲目用銅絲代替熔體。
當發現熔體熔斷時,不可更換完新熔體后便馬上投入運行,應先分析造成熔斷的原因,查處故障并修復后再投入運行。否則容易發生損壞電氣設備及弧光閃絡傷人事故。
正確安裝熔體,避免機械損傷和拉得更緊而使熔體截面積變小,引起誤熔斷。
檢查瓷件有無破損、裂紋、閃絡、燒傷等情況。如損傷較輕,尚不影響整體強度和絕緣效果,可不做處理;如果有瓷片掉落,可用環氧樹脂粘合修補。
檢查各部活動軸是否靈活,彈力是否合適。如果觸頭彈簧銹蝕,應予以更換。
檢查安裝是否牢固,安裝角度及相間距離是否正確。
檢查裸帶電部分與各部分距離是否足夠。
檢查上下引線與接頭的連接是否良好,有無松動、過熱及燒傷現象。如有,應進行接頭處理。
檢查熔斷器的接觸是否良好,有無發熱現象。在開斷短路電流后如果出現熔疤,應用細銼修平,使熔管緊緊地插入插座內。
對鋼紙管為內部的熔管,每次熔斷后應檢查消弧管,如果連續超過3次斷開額定斷流容量,應注意更換。
高壓熔斷器要定期停電檢查和調整,一般每1~3年進行1次。
在維護和操作熔斷器時,應注意以下事項。
(1)操作時宜戴防護色鏡,防止可能產生的電弧灼傷眼睛。
(2)操作時要站穩,動作要果斷迅速,用力應適度,防止用力過猛損壞熔斷器。
(3)不允許帶負荷操作。
合閘時,應先合兩邊相,后合中間相;拉閘時,應先拉中間相,后拉兩邊相。
5.1.1 事故現象
一天,某人自己到池塘邊去移動軸流泵位置。在移動前先到配電室將設置在配電盤上的3只瓷插式熔斷器拔下2只,剩下1只,然后邊走邊看拖在地上的3根導線,當他發現有根線有接頭,拾起檢查時碰及未包扎好的裸露部分,當即觸電身亡。
5.1.2 事故原因分析
后經調查,發現3根電線全部帶電。原來是電源通過未卸下熔斷器的這根電線,經過軸流泵電動機三相繞組回到了已經卸下熔斷器的2根導線上。
這起觸電事故,可以說是由于觸電者對電的一知半解造成的。既知移動軸流泵要停電,為什么不將三相瓷插熔斷器全部拔下,而要留下1只?雖然工作很細致,做到邊走邊查看線路,但拾起接頭未包扎的電線時,又是那么粗心。
5.1.3 事故對策
為了防止類似事故發生,必須做到以下幾點。
(1)臨時用電設備用電,事先必須征得供電部門同意方能安裝,經檢查合格,才能投入運行。
(2)軸流泵使用的導線,必須采用三線四芯橡皮護套橡皮絕緣移動式軟線,中間不能有接頭。其芯線截面應與電動機容量相匹配。
(3)用電設備應采用保護接零方式重復接地。
電動機及其附屬設備,在安裝前均應進行絕緣試驗。檢查操作機構是否靈活,有無缺陷等,不得盲目接線。凡不合格的電氣設備不得投入運行。
5.2.1 事故現象
某配電室突然發出一聲巨響,隨即配電室低壓斷路器跳閘,頓時一片漆黑。值班人員根據響聲的位置,檢查發現電容器屏上RT0型熔斷器底座金屬燒毀,立即將電容器退出,恢復正常供電。
5.2.2 事故原因分析
對電容器進行檢查、測試,未發現異常。根據外觀檢查發現,RT0型熔斷器底座上有弧光燒傷痕跡。經分析,由于熔斷器底座上的卡簧因長期使用造成壓力不斷減小、熔斷器與底座之間的接觸電阻不斷增大,接觸處溫度不斷升高,從而使周圍氣體介質的溫度也不斷升高,當達到一定溫度時,便產生氣體放電,當電源相間距離較近時,就造成相間短路,強大的短路電流使低壓斷路器動作跳閘。
5.2.3 事故對策
更換原來已燒壞的RT0型熔斷器底座。
適當增大底座間的距離。
熔斷器同樣底座之間接觸應緊密牢固,接觸電阻符合要求。
值班人員加強檢查巡視次數,分析過熱現象應及時采取措施。
5.3.1 事故現象
某電工合上磨面機閘后,發現電動機啟動不了,即用試電筆測試,氖管發亮,證明有電,又去檢查刀閘壓接螺絲也沒有問題,閘口接觸良好,于是找電工處理。
5.3.2 事故原因分析
該磨坊用的是石板刀閘,電工用試電筆測試熔斷器,熔斷器三相均有電,其他接觸點也都良好。經過分析懷疑可能是熔斷器本身有問題,即將保險管取下來,把石英砂全部倒出,結果發現是中相保險絲熔斷。在保險絲熔斷后,熔斷絲的熔化點與石英砂經高溫后煉結為一體,沒有徹底斷開,故仍然有高壓指示,但大電流不能通過,所以啟動不了。
5.3.3 事故對策
應經常檢查保險管熔絲,檢查方法是先把保險管取下來,用搖表測量其兩端是否通路。
取下熔斷器,卸下管子,直接觀察熔絲的通斷情況和接觸是否良好。
帶電測量保險管電源側和負荷側電壓值是否一致。
[1] 芮靜康 主編《常見電氣故障的診斷與維修》 機械工業出版社 2007年5月
[2] 雷玉貴 主編 《變電檢修》 中國水利水電出版社 2006年5月
[3] 陳家斌 主編 《常用電氣設備故障排除實例》河南科學技術出版社 2004年5月