在输配电系统里,高压跌落式熔断器是很关键的保护电器,它凭借独特的结构设计和可靠的动作特性,在电力线路与设备保护中发挥着重要作用。接下来,我们就从它的基本结构、核心功能、技术改进以及应用注意事项这几个方面,来详细说说它的特点。
先看基本结构与工作原理。跌落式熔断器一般包含绝缘支架和熔丝管两大部分,绝缘支架两端装着静触头,熔丝管两端则装着动触头。它的核心保护动作靠的是故障电流自身的能量来实现:正常运行时,熔丝管会借助熔丝的张力保持闭合状态;当系统出现故障,故障电流会让熔丝快速熔断,进而产生电弧;电弧的高温会让消弧管分解出大量气体,形成高压纵向吹弧,这样就能迅速把电弧熄灭;之后,熔丝管的下动触头因为失去张力而释放,熔丝管就会跌落,形成肉眼能清楚看到的断开点。
再讲核心功能特点。其一,它能提供可靠的过载与短路保护,主要用在配电变压器、电容器、电缆以及架空线路的短路和过载保护上,其安-秒特性(时间-电流特性)是实现选择性保护的基础。其二,它有可见的隔离断口,熔断后熔丝管会自动跌落,形成肉眼能看到的空气绝缘间隙,这样不仅能明确指出故障位置,还具备隔离开关的功能,能保障检修工作的安全。其三,部分类型的跌落式熔断器还有分合负荷电流的能力,拿拉负荷型跌落式熔断器来说,它增加了弹性辅助触头及灭弧罩,能分、合额定负荷电流,操作起来很方便。其四,它经济性与实用性都比较高,结构简单、制造成本低、安装方便,而且维护工作量小,特别适合在户外环境以及预算有限的场合大规模应用。

然后是技术演进与特殊设计。为了满足不同的使用需求,跌落式熔断器也发展出了多种特殊设计和新技术。在限流特性方面,传统喷射式熔断器灭弧能力有限,而采用石英砂填料的限流型熔断器开断能力更强,开断能力能达到31.5kA,限流效果也很明显,能把预期短路电流从32.2kA限制到9.34kA峰值,开断过程安全且没有光声产生,能大大降低被保护设备在热稳定和动稳定方面的要求。在环境适应性设计上,有防风设计、防污秽设计以及耐腐蚀设计,就防风设计来说,它采用只留单面供熔管跌落的结构,能承受较大外力而不脱落,适合在风力较大的环境中使用;防污秽设计会采用硅橡胶复合绝缘子,并且加大爬电距离,像爬电距离达到1256mm时,就能满足IV级污秽等级要求甚至更高,适合用在沿海、工业区等污秽严重的地区;耐腐蚀设计则是在导电接触部位(像触头)采用铜镀银处理,这样能减少接触电阻,延长使用寿命。在结构设计上,有双断口设计,这种设计创新性地把真空泡与机械熔断器串联起来,故障发生时,熔丝动作会触发机构让真空泡分闸,形成双断口,能大幅缩短燃弧时间与全开断时间,拿燃弧时间来说,能从8.2ms降到3.2ms,开断更可靠,还能集成远程状态监测功能。另外,还有智能与可重复操作设计,基于形状记忆合金(SMA)的新型熔断器,会利用SMA的温度形变特性来实现动作,可重复使用且无需更换熔丝,既提高了安全性与便捷性,又减少了熔丝的消耗。
最后是应用注意事项。我们在选用恩彼迈跌落式熔断器时,要考虑它的使用条件。从环境条件来看,它通常适合在环境温度-30℃ ~ +40℃、海拔≤1000m(高海拔地区需要特殊设计或者修正参数)、风速≤35m/s的环境中使用。从安装场所来看,它不适合用在有爆炸危险、存在剧烈振动或冲击、有严重化学腐蚀或者空气污秽的地区。从操作顺序来看,操作时(尤其是非负荷型),通常要遵循先操作中间相、后操作两边相的顺序,以此减少电弧带来的影响。
