在電力系統(tǒng)里,高壓跌落式熔斷器是種經(jīng)濟實用、操作方便的過電流保護裝置。它廣泛用在10kV-35kV配電線路分支線以及配電變壓器上,能實現(xiàn)短路保護與過載保護。下面我們就來聊聊它的主要結(jié)構(gòu)特點。
一、基本組成
高壓跌落式熔斷器主要包含三大部分:其一為絕緣支座,它既要支撐設(shè)備,又要起到絕緣作用,通常用瓷件或者合成絕緣材料制成,能承受一定的機械強度以及電氣絕緣強度。其二是動靜觸頭,靜觸頭固定在絕緣支座的兩端,動觸頭則安裝在熔絲管的兩端。其中上靜觸頭一般采用磷銅片等彈性材料制成,這樣設(shè)計是為了確保它與動觸頭能可靠接觸。其三是熔絲管,這可是熔斷器的核心部件,采用復(fù)合管狀結(jié)構(gòu)。它的內(nèi)層叫做消弧管,通常由鋼紙管或者產(chǎn)氣材料制成,被電弧烤熱時會分解出大量氣體,這些氣體能用來吹滅電弧;外層主要起保護與支撐作用,常用酚醛紙管、環(huán)氧玻璃纖維布管或者環(huán)氧玻璃管等材料制成。
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除此之外,熔斷器還有安裝支架、彈簧墊圈、導(dǎo)向鉤、操作環(huán)等輔助部件。我們用這些部件來實現(xiàn)設(shè)備的固定、鎖緊以及操作功能,讓熔斷器能穩(wěn)定安裝并方便使用。
二、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)特點
其一要講可見的斷開點。熔絲熔斷后,熔絲管會在重力作用下自動跌落,形成明顯的物理斷開間隙。這一設(shè)計讓它兼具隔離開關(guān)的功能,檢修人員能直觀判斷設(shè)備狀態(tài),進而安全作業(yè)。
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其二是滅弧裝置與機制。熔絲管里的消弧管是產(chǎn)氣滅弧的關(guān)鍵,當(dāng)故障電流產(chǎn)生電弧時,消弧管受熱會分解大量氣體,在管內(nèi)形成高壓后沿管道縱向強烈吹噴,迅速拉長并冷卻電弧,讓電弧在電流過零時熄滅。拿拉負荷型跌落熔斷器來說,它還額外加了彈性輔助觸頭及滅弧罩,用來分合負荷電流;電弧在滅弧罩的狹縫中被拉長,同時產(chǎn)氣滅弧,這就讓它具備了一定的帶負荷操作能力。
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其三是靈敏的脫扣機制。正常運行時,熔絲(熔體)處于張緊狀態(tài),能讓熔絲管保持穩(wěn)定閉合。一旦熔絲因故障電流熔斷,下部動觸頭或靜觸頭會失去張力,鎖緊機構(gòu)也會跟著釋放熔絲管;熔絲管在自身重力及觸頭彈簧片的作用下迅速跌落,切斷電路。
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其四是特定的安裝結(jié)構(gòu)。為確保熔絲管可靠跌落,我們安裝時要求熔管軸線與鉛垂線成15°~30°的傾角。同時,熔體的機械強度及拉緊度也有要求,就機械強度而言,一般需能承受147N以上的拉力;安裝時還得給熔體施加約24.5N的適當(dāng)拉力,防止觸頭發(fā)熱。

三、材料與工藝特點
先看導(dǎo)電部件,熔斷器的觸頭大多用磷銅片這類材料。磷銅片導(dǎo)電性好,并且彈性佳,能保證觸頭接觸良好,還能提供必要的接觸壓力。
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再談絕緣部件,就絕緣支座(瓷件)來說,它得滿足戶外環(huán)境的耐候性要求。同時,它還得有足夠的爬電距離,以及抗污閃能力,這樣才能在戶外穩(wěn)定發(fā)揮絕緣作用。
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最后是熔體選擇,熔絲(熔體)必須用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的產(chǎn)品,絕對不能用銅絲、鋁絲等導(dǎo)線替代。我們選擇熔絲時,要根據(jù)被保護設(shè)備(像變壓器容量)及系統(tǒng)短路容量來合理確定額定電流,并且得考慮上下級配合,確保保護功能可靠。
總結(jié)
恩彼邁高壓跌落式熔斷器在配電網(wǎng)里用得很廣,因為它結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、維護相對方便,并且故障時能提供明顯的斷開點。它的結(jié)構(gòu)設(shè)計很巧妙,利用產(chǎn)氣滅弧原理以及重力跌落機制,實現(xiàn)了對線路與設(shè)備的有效保護。
不過它也有局限性,比如保護精度相對較低,恢復(fù)供電時需要人工更換熔體,速度比較慢,同時還不適于頻繁操作。所以我們在選擇與使用時,必須確保它的結(jié)構(gòu)參數(shù)、安裝規(guī)范以及熔體選擇都符合技術(shù)要求,這樣才能保障電力系統(tǒng)安全可靠運行。
