10kV全絕緣化噴射式（寶塔型）熔斷器的研究與應用

鄭懷華

摘 要：跌落式熔斷器是10 kV架空配電線路比較常用的開關類設備，普遍應用于配電變壓器的一次側、支線處、用戶進線處，具有經濟性好的特點。但目前10 kV架空配電線路有98%以上用戶所使用的跌落式熔斷器存在著如下缺陷：（1）使用功能不全；（2）保護性能差；（3）溫升高；（4）滅弧、開斷性能低，電氣及機械接觸面小；（5）防污、防盜、防止無故障脫落、防止操作不安全能力不足；（6）合閘成功率，線路運行率低。由此造成掛網運行中的跌落式熔斷器不能正常與前級開關設備進行保護配合，導致經常發生因用戶端故障時擴大停電范圍的事故，并且該類事故查找困難，恢復供電時間長，這就大大降低了10 kV架空配電線路的供電可靠性。鑒于上述跌落式熔斷器的運行現狀，10 kV全絕緣化噴射式（寶塔型）熔斷器的研究與應用項目進行了全面的技術創新改進，其改進后的新型全絕緣熔斷器在防污、防止無故障脫落、防止操作不安全等方面較傳統跌落式熔斷器有非常大的性能提高，從而其具有很高的合閘成功率、線路運行率等優點，切實成為10 KV配電線路分支線和配電變壓器等電力設備的保護裝置，大幅度減少發生短路故障時的停電范圍，提高了10 kV架空配電線路的供電可靠性，由此具有廣泛市場前景，真正作為傳統跌落式熔斷器的更新產品。

關鍵詞：全絕緣 寶塔型 全封閉

中圖分類號：TM563 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（a）-0021-02

1 技術概要

（1）熔斷器的上下部電極為絕緣出線（一次橡膠成型）。（2）底部帶有密封蓋，可防止內部污染。（3）當熔絲熔斷時，密封蓋被高溫氣體沖開，熔絲管部分被彈出，以示熔絲已熔斷（如圖1）。

2 主要創新內容及實施方案

（1）全絕緣（寶塔型）熔斷器本體采用全封閉式構造，導電元件、載熔件及熔體均采取內置結構。不會發生傳統熔斷器由于動靜觸頭、連接端子等帶電部位裸露，搭掛異物造成的短路事故；（2）全絕緣（寶塔型）熔斷器整體封閉在熔絲筒中，進一步提高了外絕緣爬距，不會發生污穢造成的外絕緣電阻下降事故；（3）全絕緣（寶塔型）熔斷器解決熔絲筒在應用內置式、單端噴弧結構情況下仍具有較高開斷容量的難題；（4）全絕緣（寶塔型）熔斷器上部、下部電極采用花瓣式觸頭，觸頭接觸良好，每次送上電后都能保證熔管接觸電極接緊固不易脫落，電極不易生銹，有效確保長期性能穩定，在運行中不會因遇到外力作用、振動或者大風天氣，而自行誤動而跌落，不易造成不必要的停電事故發生；（5）全絕緣（寶塔型）熔斷器采用全封閉結構及花瓣式電極，不會產生電火花，采用專用的操作手柄，可確保每次操作都能成功；減少操作者的心理壓力，提高操作的成功率。且提高了抵御惡劣天氣運行和操作的能力；（6）全絕緣（寶塔型）熔斷器具有負荷電流開合功能。即采用狹縫滅弧的方式取代傳統滅弧罩外露方式，大幅度提高滅弧可靠性；（7）全絕緣（寶塔型）熔斷器底蓋添加反光材料和量具。為了方便地面操作，在掛鉤孔四周增加了黃色反光材料；量具可以測定熔絲筒的消弧層損耗程度，確定是否需要更換整個熔絲筒（如圖2）。

研發與8 mm2導線壓接用的導線孔徑為4.5 mm專用端子。并對壓接端子進行拉伸試驗，確認壓接端子強度完全符合要求：芯線部分斷裂，拉斷力為211 kgf，芯線沒有發生被抽出的現象。

3 全絕緣（寶塔型）熔斷器特點

（1）熔斷器本體采用封閉式構造，導電元件和載熔件、熔體均采取內置結構；（2）熔斷器整體封閉，提高外絕緣爬距；（3）解決熔絲筒內置、單端噴弧結構下仍具有高開斷容量的難題；（4）上部、下部電極均采用全封閉結構及花瓣式電極，其接觸良好且不會產生電火花，提高操作的成功率；（5）熔斷器能夠實現負荷電流開合功能。

4 經濟效益明顯

以掛網運行在10 kV架空配電線路一次側的傳統跌落式熔斷器因自身運行性能不穩定或因搭掛異物造成的短路事故引起的線路跳閘停電事故約為150次/年為例，每次因跳閘事故造成的直接停電損失約為35.76萬元，全年造成經濟損失約為150次/年 × 35.76萬元 =5 364（萬元）。

而在更換使用全絕緣（寶塔型）封閉型噴射式熔斷器后為其運行線路減少因短路事故引起的線路跳閘停電事故約為80次/年，直接減少全局經濟損失約為80次/年×35.76萬元=2860.8（萬元）。

此外，以掛網運行的傳統跌落式熔斷器約為5萬組為例，如全部更換需資金約為5萬組×[（1 200+1 000）×3]= 33 000（萬元）（注：1 200元為保險器費用，1 000元為作業費（帶電作業和停電作業的平均）），由此按照上述節約的費用估算，整個更換工程投資成本回收期也只有4年左右。

參考文獻

[1] 吳智剛，沈偉偉，胡偉源，等.新型全絕緣噴射式熔斷器的研究應用[J].科技資訊，2014（7）：133-134.

[2] 孫圳，徐園龔，龔曉濱.新型全絕緣熔斷器在配電變壓器中的應用[J].能源工程，2014（1）：35-37.