跌落式断路器原理.doc

1、备课教案 授课题目：跌落式断路器原理授课人员： 授课时间：授课地点： 受培人员：授课内容：一、 概述：跌落式断路器又叫跌落式熔断器，熔断器的种类较多，按电压的高低可分为高压和低压熔断器，按装设地点又可分为户内式和户外式，按结构的不同可分为螺旋式、插片式和管式，按是否有限流作用又可分为限流式和无限流式熔断器等等。目前在电力系统中使用最广泛的高压熔断器是跌落式熔断器和限流式熔断器。二、跌落式熔断器的结构及原理：跌落式熔断器结构由绝缘支座、开口熔断管 2 两部分组成，熔断管由钢纸管、虫胶桑皮纸等产气材料制成。它是利用固体产气材料灭弧的。当熔丝熔断，熔管内产生电弧后，熔管的内壁在电弧的作用下将产生大量

2、气体使管内压力增高。气体在高压的作用下高速向外喷出，产生强烈去游离作用使电弧在过零时熄灭，它和所有自能式灭弧装置一样存在着开断小电流能力较弱的缺陷，往往采用分段排气方式加以解决，即把熔管的上端用一个金属膜封闭，在开断小电流时由下端单向排气以保持足够的吹弧压力；在开断大电流时用熔断管内较高压力将上端薄膜冲破形成两端排气，以避免熔断管因压力过高而爆裂。三、跌落式熔断器装置性缺陷的剖析：(1) 产品工艺粗糙，制造质量差，触头弹簧弹性不足，造成触头接触不良而产生火花过热。 (2) 熔管转动轴制造的粗糙不灵活，使熔管角度达不到规程要求，尤其是配备的熔管尺寸多数达不到规程要求，熔管过长将鸭嘴顶死，造成熔体

3、熔断后熔管不能迅速跌落，及时将电弧切断、熄灭，造成熔管烧毁或爆炸;熔管尺寸短，合闸困难，触头接触不良，产生电火花。我厂原#4 灰坝线路#1 杆塔上的跌落式熔断器就属于此类原因，导致了熔体熔断之后不能迅速跌落。 (3) 熔断器额定断开容量小，其下限值小于被保护系统的三相短路容量。目前，10kV 户外跌落式熔断器分为三种型号，即 50A、100A、200A。200A 跌落式熔断器的遮断能力（断路器能开断的最大短路容量就是断路器的遮断容量，遮断容量是一个断路器的重要指标之一，容量越大，表示开断短路电流的能力越强，如果断路器的遮断容量不够，可造成在短路电流很大时不能灭弧的严重后果）上限是 200MVA

4、，下限是 20MVA。根据其遮断容量的能力，我们不难看出，短路故障时熔体熔断后不能及时灭弧，也容易使熔管烧毁或爆炸。 (4) 有些新开关熔管尺寸与熔断器固定接触部分尺寸匹配不合适，极易松动，在运行中一旦遇到外力作用、振动或者大风天气，便会自行误动而跌落，不但减少了售电量，而且也很难保证供电可靠率指标。 上述几方面缺陷的存在，不但增加了我们维护人员的工作量，而且也促使维护人员的不正当使用，完全地失去跌落式熔断器应有的保护功能，在线路中发生短路只能将停电范围扩大，越级到 6kV 出线总断路器跳闸，造成全线路停电。四、对跌落式熔断器(开关)的选择： 6kV 跌落式熔断器适用于环境空气无导电粉尘、无腐

5、蚀性气体及易燃 、易爆等危险性环境，年度温差变比在40以内的户外场所。其选择是按照额定电压和额定电流两项参数进行，也就是熔断器的额定电压必须与被保护设备(线路)的额定电压相匹配。熔断器具的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。而熔体的额定电流可选为额定负荷电流的 1.52 倍。此外，应按被保护系统三相短路容量，对所选定的熔断器进行校核。保证被保护系统三相短路容量小于熔断器额定断开容量的上限，但必须大于额定断开容量的下限。若熔断器的额定断开容量(一般是指其上限)过大，很可能使被保护系统三相短路容量小于熔断器额定断开容量的下限，造成在熔体熔断时难以灭弧，最终引起熔管烧毁，爆炸等事故。五、跌落式熔断器

6、的安装及操作 ： (1) 安装时应将熔体拉紧(使熔体大约受到 24.5N 左右的拉力)，否则容易引起触头发热。 (2) 熔断器安装在横担(构架)上应牢固可靠，不能有任何的晃动或摇晃现象。 (3) 熔管应有向下 252的倾角，以利熔体熔断时熔管能依靠自身重量迅速跌落。 (4) 熔断器应安装在离地面垂直距离不小于 4m 的横担(构架)上，若安装在配电变压器上方，应与配变的最外轮廓边界保持 0.5m 以上的水平距离，以防万一熔管掉落引发其他事故。 (5) 熔管的长度应调整适中，要求合闸后鸭嘴舌头能扣住触头长度的三分之二以上，以免在运行中发生自行跌落的误动作，熔管亦不可顶死鸭嘴，以防止熔体熔断后熔管不

7、能及时跌落。 (6) 所使用的熔体必须是正规厂家的标准产品，并具有一定的机械强度，一般要求熔体最少能承受 147N 以上的拉力。 (7) 10kV 以下跌落式熔断器安装在户外，要求相间距离大于 70cm。 跌落式熔断器的操作 一般情况下不允许带负荷操作跌落式熔断器，只允许其操作空载设备(线路)。但在配电线路分支线和额定容量小于 200kVA 的配电变压器允许按下列要求带负荷操作： (1) 操作时由两人进行(一人监护，一人操作)，但必须戴经试验合格的绝缘手套，穿绝缘靴、戴护目眼镜，使用电压等级相匹配的合格绝缘棒操作，在雷电或者大雨的气候下禁止操作。 (2) 在拉闸操作时，一般规定为先拉断中间相，

8、再拉背风的边相，最后拉断迎风的边相。这是因为配电变压器由三相运行改为两相运行，拉断中间相时所产生的电弧火花最小，不致造成相间短路。其次是拉断背风边相，因为中间相已被拉开，背风边相与迎风边相的距离增加了一倍，即使有过电压产生，造成相间短路的可能性也很小。最后拉断迎风边相时，仅有对地的电容电流，产生的电火花则已很轻微。 (3) 合闸的时候操作顺序拉闸时相反，先合迎风边相，再合背风的边相，最后合上中间相。 (4) 操作熔管是一项频繁的项目，注意不到便会造成触头烧伤引起接触不良，使触头过热，弹簧退火，促使触头接触更为不良，形成恶性循环。所以，拉、合熔管时要用力适度，合好后，要仔细检查鸭嘴舌头能紧紧扣住

9、舌头长度三分之二以上，可用拉闸杆钩住上鸭嘴向下压几下，再轻轻试拉，检查是否合好。合闸时未能到位或未合牢靠，熔断器上静触头压力不足，极易造成触头烧伤或者熔管自行跌落。 六、跌落式熔断器的运行维护管理 ：(1) 为使熔断器能更可靠、安全的运行，除按规程要求严格地选择正规厂家生产的合格产品及配件(包括熔件等)外，在运行维护管理中应特别注意以下事项： 熔断器具额定电流与熔体及负荷电流值是否匹配合适，若配合不当必须进行调整。 熔断器的每次操作须仔细认真，不可粗心大意，特别是合闸操作，必须使动、静触头接触良好。 熔管内必须使用标准熔体，禁止用铜丝铝丝代替熔体，更不准用铜丝、铝丝及铁丝将触头绑扎住使用。 对

10、新安装或更换的熔断器，要严格验收工序，必须满足规程质量要求，熔管安装角度达到 25左右的倾下角。 熔体熔断后应更换新的同规格熔体，不可将熔断后的熔体联结起来再装入熔管继续使用。 应定期对熔断器进行巡视，每月不少于一次夜间巡视，查看有无放电火花和接触不良现象，有放电，会伴有嘶嘶的响声，要尽早安排处理。 (2) 在春检停电检修时应对熔断器做如下内容的检查： 静、动触头接触是否吻合，紧密完好，有否烧伤痕迹。 熔断器转动部位是否灵活，有否锈蚀、转动不灵等异常，零部件是否损坏、弹簧有否锈蚀。熔体本身有否受到损伤，经长期通电后有无发热伸长过多变得松弛无力。 熔管经多次动作管内产气用消弧管是否烧伤及日晒雨淋后是否损伤变形、长度是否缩短。 清扫绝缘子并检查有无损伤、裂纹或放电痕迹，拆开上、下引线后，用 2500V 摇表测试绝缘电阻应大于300M。 检查熔断器上下连接引线有无松动、放电、过热现象。 对上述项目检查出的缺陷一定要认真检修