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摘要：提出福建龙岩配电网挂网运行的10kV户外跌落式熔断器在实际运行中容易出现的问题、缺陷和故障，对熔断器异常掉管和不明原因熔断两种典型故障进行针对性地剖析、探讨并尝试解决，结合实际提出消缺、解决故障的措施和办法，提高熔断器在实际运行中的可靠性和稳定性。
关键词：跌落式熔断器 故障 剖析 措施
10kV户外跌落式熔断器因结构简单、维护方便、使用可靠、有明显断开点的特点，被广泛安装在城、农配电网络上，保护10kV架空配电分支线路和配电变压器不受故障影响。从福建龙岩供电系统近两年10kV线路事故统计发现，跌落式熔断器安装质量、维护不到位、老旧破损、异常掉管、熔丝不明原因熔断等情况导致熔断器失去通电、保护作用，扩大停电范围。为此，结合多年配网管理经验，针对挂网运行的跌落式熔断器异常掉管、熔丝不明原因熔断的故障情况进行针对性地剖析，提出改进措施并加以实施，不断提高熔断器的运行可靠性，取得良好成效。
1 跌落式熔断器的结构、特点和运行原理
熔断器安装在10kV配电线路分支线上，具备了隔离开关的功能，可缩小停电范围；安装在配电变压器上，可以作为配电变压器的主保护，配变和台区低压线路出现缺陷、故障时，投、切操作跌落式熔断器可形成一个明显的断开点，快速隔离故障的同时减少停电范围。
熔断器一般由绝缘子、上下接触导电系统和熔管等构成，其工作原理：①在正常运行时，将熔丝穿入熔管内，两端拧紧，并使熔丝位于熔管中间偏上方，上动触头由于熔丝拉紧的张力而垂直于熔丝管向上翘起，用绝缘拉杆将上动触头推入上静触头内，成闭合状态（合闸状态）并保持这一状态；②当系统发生故障时，故障电流超过熔体（丝）的额定动作值时，熔体会按其反时限的熔断特征熔断，断口在熔管内产生电弧，电弧高温致使消弧管内壁产生大量的气体，高压气体向管外高速喷出，将电弧吹灭。熔丝熔断后，熔丝的拉力消失，使消弧管上方动触头的锁紧机构释放，消弧管在自重力及静触头弹力的作用下，绕其下轴翻转跌落，使动静触头分离，形成明显的开断位置，达到切除故障段线路或故障设备的目的。
2 跌落式熔断器异常掉管和不明原因熔断故障分析和技术处理
熔断器的大部分故障通过日常巡视检查中可以发现，直接通过调整、更换来消除故障。而熔断器异常掉管或熔丝不明原因熔断故障时，就需要深入剖析异常原因、结合设备实际采用务实有效措施加以解决，消除同类型熔断器的“通病”，提高运行可靠性的同时，尽量缩小故障停电范围，具有十分重要的意义。
按照《郊区供电局配电网运行规程》规定：当熔断器掉管或熔丝熔断后，应进行停电检查，检查内容包括外部设备有无闪络、接地、短路及过负荷现象，以便消除故障点及时恢复供电。
2.1 异常掉管或一相熔丝不明原因熔断的原因剖析
2.1.1 熔丝在使用时，由于受自然条件影响、机械力振动或长时间受力，都会使熔丝较初更换时松动或拉长，导致掉管故障发生。在更换熔丝时，如使熔丝拉力过紧，会造成拉伤或拉断而掉管；如过松又会造成熔丝两端的动触头改变角度而自行脱落，熔丝不断也会掉管。所以，更换熔丝时如不能适度调整拉力，过松或过紧，都会发生掉管故障。
2.1.2 熔断器在挂网运行期间操作频繁，易造成接触不良，触头烧伤，弹簧压力减小而引起掉管。
2.1.3 当高压侧中性点不接地系统发生一相弧光接地或系统中有铁磁谐振过电压出现也会造成一相掉管或一相熔丝熔断。
2.1.4 其它外力破坏、机械损伤引起的，如安装熔断器的电杆被汽车撞击后导致掉管，熔管受到剧烈振动，原本崩紧的熔丝也因张力而发生物理性断掉；树木对熔断器安全距离不足引起的，在大风和雷雨天气时，树枝受风力作用与熔断器上下触头安全距离不足而放电，在电磁力异常作用下，出现边相掉管或一相熔丝熔断。
2.1.5 10kV线路或配电变压器内部或外部短路故障造成的，高压引线及绝缘子闪络放电、变压器过载、喷油、等内部非直接接地短路异常现象，造成两相或三相熔丝熔断。
2.2 结合运行维护管理实际采取的解决措施
2.2.1 建立检修管理制度，引入设备检修追溯制，检修和更换必须做好记录，半年内相同故障重复出现必须进行绩效考核。引导供电所选派工作经验丰富、责任心强、技术过硬的人员承担此项工作，使经过检修的熔断器熔丝受力适度，避免过松或过紧而引起的掉管故障。
2.2.2 在操作熔断器时发现下列情况要马上处理。一是熔断器的转动轴由于粗糙而转动不灵，应用粗砂纸将转动轴研磨光滑；二是发现上下导电接触面有轻微烧损，则应在更换熔断件前做修整，以保证导电接触良好；三是触头烧伤，弹簧压力减小，不得用铝线钩绑的方法进行处理，如因特殊原因，必需采用钩绑法临时处理时，必须及时安排修复。
2.2.3 当熔丝熔断原因不明时，应查出故障并处理后，方可更换熔丝供电。在空载状态下试送电，经观察配电变压器运行状态正常后，方可带负荷运行。禁止使用铝丝、铁丝、铜丝等物体替代熔丝，必须正确选用适合的熔丝，应能保证配电变压器内部或高、低压出线套管发生短路时能迅速熔断。
2.2.4 熔断器安装不当也可能引起异常掉管，一是由于熔断器是靠熔管自重量跌落，要求安装倾斜角30度为宜。二是动静触头装配调整不当，接触面不平整，接触电阻过大，也会导致异常掉管。三是将熔体拉紧(使熔体大约受到24.5N左右的拉力)，否则容易引起触头发热。四是安装在横担(构架)上应牢固可靠，不能有任何的晃动或摇晃现象。五是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能及时跌落。六是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。七是要求相间距离大于60cm。
2.2.5 熔断器熔丝管材质影响分析：现在应用的熔丝管主要有桑皮管、聚氯乙烯管、钢纸板管等几种。从运行上分析，钢纸板管产气性能好，机械强度高，冲击韧性好，消耗少、寿命长、不碳化；桑皮管产气差，受潮变形严重，机械强度、热性能低；聚氯乙烯管，产气不好，耐热能力低，灭弧能力差，碳化严重；另外发现有采用灰塑料管和用木棒、竹筒当熔管，容易造成孤光短路。
2.2.6 熔管结构的影响分析：由于熔管是自产气结构，断弧能力与管径成反比，与短路电流成正比。即管径越细，电流越大，断弧能力越强。当一条线路的短路点不同时，短路电流就有大有小，要求在任何情况下都要可靠断开故障线路。在熔管上口有一个端盖，磷青铜薄膜盖片，在开断较大电流时，产气多，高压气流能冲开上端盖，造成上下两端排气，迅速断弧使管内压力减少，不使熔管爆炸；在开断小短路电流时，产气压力不足大，上端盖冲不开，造成熔管下端一口排气。有的职工不了解性能和原理，往往图方便，把熔管上盖片取消，这是不对的。
2.2.7 熔断器操作顺序影响分析：单相操作必须注意操作顺序，三相开关先拉中间相开关，然后拉下风侧开关，最后拉上风侧开关。操作分析：拉第1相时，相当于解列并联支路负荷，产生的电弧很小，所以操作中间相不易发生弧光短路；而操作第2相时，相当于切断负荷产生的电弧很大，这时第二只开关对其他开关距离加大了，也不易发生弧光短路；而拉最后1相时弧光又很小，当合开关时与拉开关顺序相反；操作顺序不当，也容易使熔丝异常熔断。
3 结束语
通过对挂网运行的10kV户外跌落式熔断器在实际运行中容易出现的异常掉管和不明原因熔断两种典型故障进行针对性的剖析，找出原因，在实践中施以相应措施，不断提高熔断器在实际运行中的可靠性和稳定性。
关键词：跌落式熔断器 故障 剖析 措施
10kV户外跌落式熔断器因结构简单、维护方便、使用可靠、有明显断开点的特点，被广泛安装在城、农配电网络上，保护10kV架空配电分支线路和配电变压器不受故障影响。从福建龙岩供电系统近两年10kV线路事故统计发现，跌落式熔断器安装质量、维护不到位、老旧破损、异常掉管、熔丝不明原因熔断等情况导致熔断器失去通电、保护作用，扩大停电范围。为此，结合多年配网管理经验，针对挂网运行的跌落式熔断器异常掉管、熔丝不明原因熔断的故障情况进行针对性地剖析，提出改进措施并加以实施，不断提高熔断器的运行可靠性，取得良好成效。
1 跌落式熔断器的结构、特点和运行原理
熔断器安装在10kV配电线路分支线上，具备了隔离开关的功能，可缩小停电范围；安装在配电变压器上，可以作为配电变压器的主保护，配变和台区低压线路出现缺陷、故障时，投、切操作跌落式熔断器可形成一个明显的断开点，快速隔离故障的同时减少停电范围。
熔断器一般由绝缘子、上下接触导电系统和熔管等构成，其工作原理：①在正常运行时，将熔丝穿入熔管内，两端拧紧，并使熔丝位于熔管中间偏上方，上动触头由于熔丝拉紧的张力而垂直于熔丝管向上翘起，用绝缘拉杆将上动触头推入上静触头内，成闭合状态（合闸状态）并保持这一状态；②当系统发生故障时，故障电流超过熔体（丝）的额定动作值时，熔体会按其反时限的熔断特征熔断，断口在熔管内产生电弧，电弧高温致使消弧管内壁产生大量的气体，高压气体向管外高速喷出，将电弧吹灭。熔丝熔断后，熔丝的拉力消失，使消弧管上方动触头的锁紧机构释放，消弧管在自重力及静触头弹力的作用下，绕其下轴翻转跌落，使动静触头分离，形成明显的开断位置，达到切除故障段线路或故障设备的目的。
2 跌落式熔断器异常掉管和不明原因熔断故障分析和技术处理
熔断器的大部分故障通过日常巡视检查中可以发现，直接通过调整、更换来消除故障。而熔断器异常掉管或熔丝不明原因熔断故障时，就需要深入剖析异常原因、结合设备实际采用务实有效措施加以解决，消除同类型熔断器的“通病”，提高运行可靠性的同时，尽量缩小故障停电范围，具有十分重要的意义。
按照《郊区供电局配电网运行规程》规定：当熔断器掉管或熔丝熔断后，应进行停电检查，检查内容包括外部设备有无闪络、接地、短路及过负荷现象，以便消除故障点及时恢复供电。
2.1 异常掉管或一相熔丝不明原因熔断的原因剖析
2.1.1 熔丝在使用时，由于受自然条件影响、机械力振动或长时间受力，都会使熔丝较初更换时松动或拉长，导致掉管故障发生。在更换熔丝时，如使熔丝拉力过紧，会造成拉伤或拉断而掉管；如过松又会造成熔丝两端的动触头改变角度而自行脱落，熔丝不断也会掉管。所以，更换熔丝时如不能适度调整拉力，过松或过紧，都会发生掉管故障。
2.1.2 熔断器在挂网运行期间操作频繁，易造成接触不良，触头烧伤，弹簧压力减小而引起掉管。
2.1.3 当高压侧中性点不接地系统发生一相弧光接地或系统中有铁磁谐振过电压出现也会造成一相掉管或一相熔丝熔断。
2.1.4 其它外力破坏、机械损伤引起的，如安装熔断器的电杆被汽车撞击后导致掉管，熔管受到剧烈振动，原本崩紧的熔丝也因张力而发生物理性断掉；树木对熔断器安全距离不足引起的，在大风和雷雨天气时，树枝受风力作用与熔断器上下触头安全距离不足而放电，在电磁力异常作用下，出现边相掉管或一相熔丝熔断。
2.1.5 10kV线路或配电变压器内部或外部短路故障造成的，高压引线及绝缘子闪络放电、变压器过载、喷油、等内部非直接接地短路异常现象，造成两相或三相熔丝熔断。
2.2 结合运行维护管理实际采取的解决措施
2.2.1 建立检修管理制度，引入设备检修追溯制，检修和更换必须做好记录，半年内相同故障重复出现必须进行绩效考核。引导供电所选派工作经验丰富、责任心强、技术过硬的人员承担此项工作，使经过检修的熔断器熔丝受力适度，避免过松或过紧而引起的掉管故障。
2.2.2 在操作熔断器时发现下列情况要马上处理。一是熔断器的转动轴由于粗糙而转动不灵，应用粗砂纸将转动轴研磨光滑；二是发现上下导电接触面有轻微烧损，则应在更换熔断件前做修整，以保证导电接触良好；三是触头烧伤，弹簧压力减小，不得用铝线钩绑的方法进行处理，如因特殊原因，必需采用钩绑法临时处理时，必须及时安排修复。
2.2.3 当熔丝熔断原因不明时，应查出故障并处理后，方可更换熔丝供电。在空载状态下试送电，经观察配电变压器运行状态正常后，方可带负荷运行。禁止使用铝丝、铁丝、铜丝等物体替代熔丝，必须正确选用适合的熔丝，应能保证配电变压器内部或高、低压出线套管发生短路时能迅速熔断。
2.2.4 熔断器安装不当也可能引起异常掉管，一是由于熔断器是靠熔管自重量跌落，要求安装倾斜角30度为宜。二是动静触头装配调整不当，接触面不平整，接触电阻过大，也会导致异常掉管。三是将熔体拉紧(使熔体大约受到24.5N左右的拉力)，否则容易引起触头发热。四是安装在横担(构架)上应牢固可靠，不能有任何的晃动或摇晃现象。五是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能及时跌落。六是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。七是要求相间距离大于60cm。
2.2.5 熔断器熔丝管材质影响分析：现在应用的熔丝管主要有桑皮管、聚氯乙烯管、钢纸板管等几种。从运行上分析，钢纸板管产气性能好，机械强度高，冲击韧性好，消耗少、寿命长、不碳化；桑皮管产气差，受潮变形严重，机械强度、热性能低；聚氯乙烯管，产气不好，耐热能力低，灭弧能力差，碳化严重；另外发现有采用灰塑料管和用木棒、竹筒当熔管，容易造成孤光短路。
2.2.6 熔管结构的影响分析：由于熔管是自产气结构，断弧能力与管径成反比，与短路电流成正比。即管径越细，电流越大，断弧能力越强。当一条线路的短路点不同时，短路电流就有大有小，要求在任何情况下都要可靠断开故障线路。在熔管上口有一个端盖，磷青铜薄膜盖片，在开断较大电流时，产气多，高压气流能冲开上端盖，造成上下两端排气，迅速断弧使管内压力减少，不使熔管爆炸；在开断小短路电流时，产气压力不足大，上端盖冲不开，造成熔管下端一口排气。有的职工不了解性能和原理，往往图方便，把熔管上盖片取消，这是不对的。
2.2.7 熔断器操作顺序影响分析：单相操作必须注意操作顺序，三相开关先拉中间相开关，然后拉下风侧开关，最后拉上风侧开关。操作分析：拉第1相时，相当于解列并联支路负荷，产生的电弧很小，所以操作中间相不易发生弧光短路；而操作第2相时，相当于切断负荷产生的电弧很大，这时第二只开关对其他开关距离加大了，也不易发生弧光短路；而拉最后1相时弧光又很小，当合开关时与拉开关顺序相反；操作顺序不当，也容易使熔丝异常熔断。
3 结束语
通过对挂网运行的10kV户外跌落式熔断器在实际运行中容易出现的异常掉管和不明原因熔断两种典型故障进行针对性的剖析，找出原因，在实践中施以相应措施，不断提高熔断器在实际运行中的可靠性和稳定性。