10kV 配电线路以及配电变压器上,高压跌落式熔断器用得特别广,是种保护兼控制的电器。它凭着独特的设计、可靠的性能还有经济的成本,成了配电网里少不了的关键设备,大家常把它形象地叫成线路或设备的 “自动保险开关”。
一、定义与功能定位
高压跌落式熔断器是种户外高压电器,它能靠自己产生的电弧把熔体熔断,还会在重力作用下自动跌开,形成能清楚看到的断开点。它的主要功能能归成三点:
其一,过载与短路保护。要是被保护的线路或设备 —— 拿配电变压器来说 —— 出现严重过载或短路故障,故障电流会让熔体快速熔断,把电路切断,防止故障扩大,进而保护上游电网以及下游设备的安全。
其二,隔离电路。熔体熔断后,它的熔管会在机械装置还有重力作用下自动跌落,形成清晰的空气绝缘间隙。这给检修人员提供了一个能看见的、物理层面的断开点,能保障检修作业的安全。
另外一个功能是分合正常负荷电流。在特定条件下,它能用来不频繁地分、合额定负荷电流,实现对配电变压器的投切操作,起到负荷开关的作用。
二、结构与工作原理
结构组成
跌落式熔断器主要有这么几个部分:
- 绝缘支座:一般是瓷的或者硅橡胶做的,它能实现对地的电气绝缘。
- 动、静触头:静触头固定在绝缘支座的两端,动触头装在熔管的两端。
- 熔管:这是核心部件,外层一般是环氧玻璃钢或陶瓷管,有较高的机械强度还能产生气体。里面装着熔丝(熔体)。
- 释压帽:装在熔管的一端或两端,当熔断器开断大电流时,内部产生的高压气体会从这里定向喷出来,增强灭弧能力。
工作原理
正常运行时:熔丝穿在熔管里,靠自身的机械张力,把动触头以及静触头紧紧锁在一起,电路保持导通状态。
故障发生时:当故障电流通过熔丝,熔丝会快速发热熔断,还会在熔管内产生电弧。电弧温度很高,会让熔管内壁的产气材料分解出大量气体,管内压力一下子就升上去了。这些气体在熔管末端的释压帽那里,形成强烈的纵向吹弧。在这股气流的吹拂下,电弧被快速拉长还能冷却,能在电流过零时熄灭。
自动跌落:电弧熄灭后,故障电流就被切断了。同时,熔丝熔断后,对动触头的拉紧力也没了,上动触头在弹簧力还有自身重力作用下,快速脱离静触头,让熔管绕着下轴转动,最后悬挂下垂,形成肉眼能看见的断开距离,完成隔离动作。
三、主要技术特点与优势
先看开断性能,它的 “产气式灭弧” 原理简单又管用,能可靠地开断相当大的短路电流。
再看断开点,“跌落” 状态本身就是明确的断开指示,不用额外装指示装置,安全性很高。
它还有经济实用的好处,结构简单,制造成本以及运维成本,远低于功能差不多的真空断路器或 SF6 开关。
操作起来也方便,我们可以用绝缘拉杆手动分合闸,它还兼有隔离开关的功能。
另外它还有限流特性,作为熔断器,它天生就有限流能力,能有效限制短路电流的峰值,降低对系统中其他设备的动、热稳定要求。
四、应用与选型注意事项
跌落式熔断器主要用在 10kV 配电线路的分支线上、配电变压器的高压侧,还有电容器组等设备上,作为保护与隔离电器。
我们在选型还有使用时,得注意这么几点:
- 额定电压:得和系统电压保持一致。
- 额定电流:熔断器的额定电流要大于等于熔丝的额定电流。熔丝的额定电流,要根据被保护设备 —— 就配电变压器来说 —— 的额定电流还有它的耐受能力科学选择,要照着 “配电变压器额定电流 1.5~2 倍” 的原则来,还得考虑设备的启动涌流,避免出现误动作。
- 开断能力:它的额定开断电流,必须大于安装点的最大预期短路电流。
- 安装角度:安装的时候要保持一定的倾斜角度(通常是 15°-30°),这样才能确保熔丝熔断后,熔管能可靠跌落。
总结
恩彼迈高压跌落式熔断器能同时有保护、隔离、操作三种功能,还具备结构简单、成本低、维护方便、指示清晰的突出优点,在配电网里确立了经典地位。虽然智能化开关设备一直在发展,但跌落式熔断器性价比特别高,性能又可靠,在未来很长一段时间里,在中压配电网 —— 尤其是农网、城网的辐射型线路中 —— 依然会是基础又重要的保护与控制元件。



