低压熔断器的运行维护与故障诊断技术

吕俊霞

(河南工业职业技术学院，南阳473009)

1 低压熔断器的分类与结构

低压熔断器是低压配电系统中起安全保护作用的一种电器，主要作短路保护，有时也起过载保护作用，广泛应用于电网保护和用电设备的保护。当电网或用电设备出现短路故障时，通过熔体的电流大于额定电流值，熔体因过热而熔化，自动切断电路，避免电网或用电设备的损坏，并防止故障的蔓延。

熔断器是最简单的一种保护电气，将它串接在被保护电路中，可以用来保护电气装置，防止过载电流和短路电流的损害。有些熔断器还有简单的灭弧装置，用以提高熔断器的灭弧能力。熔断器也可作过负荷保护，但作过负荷保护可靠性不高。熔断器的保护特性必须与被保护设备的过负荷特性有良好的配合。

由于结构及维护简单，体积小，在低电压配电装置中被广泛应用，在3～35 kV的高压电网中，亦被用来保护电压互感器和小容量电气设备。

熔断器的结构主要有熔体、连接熔体的触头装置(包括动触头及静触头)、绝缘低板和外壳等组成，而熔体是熔断器的核心部位，常做成丝状或片状，熔体的材料必须具有熔点低、导电性能好、易熔断、不易氧化等特性。

2 低压熔断器的运行与故障诊断

2.1 熔断器的巡视检查

(1)检查熔断器的额定电流与负荷情况是否匹配。

(2)检查熔断器外观有无损伤、变形、开裂现象，瓷绝缘部分有无破损或闪络放电痕迹。

(3)熔体有氧化、腐蚀或破损时，应及时更换。

(4)检查熔断管接触处有无过热现象。

(5)检查有熔断指示的熔断器，指示是否保持正常状态。

(6)熔断器的环境温度必须与被保护对象的环境温度保持一致，如果相差太大，可能会使保护动作出现差错。因此，尽量避免装在高温场合，因为熔体长期处于高温下有可能老化。

(7)检查导电部分有无熔焊、烧损等影响接触的现象。

(8)检查熔断器上、下触头处的弹簧是否有足够的弹性，接触面是否紧密。

(9)应经常清除熔断器及夹子上的灰尘和污秽。

2.2 熔体熔断的原因

对于变截面积熔体，在小截面处的熔断通常是由于过负荷引起的，因为小截面处温度上升较快，熔体由于过负荷熔断，使熔断部位较软。

变截面熔体的大截面积部位熔化，熔体爆熔或熔断部位较长，一般是由于短路而引起的。

熔断器熔体误熔断。熔体在短路情况下熔断是正常的，在额定电流下熔断称为误熔断。原因如下。

(1)熔断器的动触头与静触头、触片与插座、熔体与底座接触不良引起过热，使熔体温度过高，造成误熔断。

(2)熔体氧化腐蚀或安装时有机械损伤，使熔体截面积变小，也会引起熔体误熔断。

(3)因熔断器介质温度与被保护对象四周介质温度相差过大，将会引起熔体误熔断。

对于玻璃管密封熔断器的熔体，长时间通过接近额定电流值时，熔体经常在中间部位熔断，但并不伸长，熔体汽化后附在玻璃管壁上，如有1.6倍的额定电流反复通过和断开时，熔体在某一端熔断且伸长;如有2.3倍额定电流反复通过和断开时，熔体在中间部位熔化并汽化，无附着现象;通电时的冲击电流会使熔体在金属帽附件某一端熔断;若有大电流(短路电流)通过时，熔体几乎全部熔化。

对于快速熔断器的熔体，过负荷与正常时相比，所增的热量并不是很大，而两端导线与熔体连接处的接触电阻对温升的影响较大，熔体的最高温度在两端，所以经常在两端连接处熔断。短路时热量大、时间快，产生最高温度的点在熔体的中部，来不及将热量传向两端，因此在中间熔断。

2.3 拆换熔体

安装熔体时，应该保证接触良好，如接触不好，会使接触部分过热，热量传至熔体，使熔体温度过高，引起误动作。有时因接触不好产生火花，将会干扰弱电装置。

更换熔体时，不要使熔体受机械损伤和扭拉。熔体一般软而易断，容易发生断裂或截面减小，这将降低额定电流值，影响设备运行。

更换熔体时必须根据熔体熔断器的情况，分清熔断是由于短路电流，还是由于长期过负荷所引起的，以便分析故障原因。过负荷电流比短路电流小得多，所以熔体发热时间比较长，熔体的小截面处过热，导致在小截面处熔断，并且熔断的部位较短。短路电流比过负荷大得多，熔体熔断快，而且熔断部位较长，甚至大截面部位全部烧光。

检查熔断器与其他保护设备的配合关系是否正确无误。

一般应在不带电的情况下，取下熔断管进行更换。有些熔断管是允许在带电的情况下取下的，但应将负荷切断，以免发生危险。

更换熔体时，应注意熔体的电压值、电流值及片数，并使熔体与管子相配合，不可把熔体硬拉硬弯装在不相配的管子里，更不能找一根铜线代替熔体凑合使用。

对封闭管式熔断器，管子不能用其他绝缘代替，否则容易炸裂管子，发生人身伤害事故，也不能在熔断器管上钻孔，因为钻孔会使灭弧困难，可能会喷出高温金属和气体，对人和周围设备非常危险。

当熔体熔断后，特别是在分断极限电流后，经常有熔体的溶渣熔化在管的表面，因此，在更换新熔体前，应仔细擦干净管子内表面和接触部分的溶渣、烟尘和尘埃等。当熔断器已经达到所规定的分断极限电流的次数时，即用眼睛观察没有发现管子有损伤现象，也不宜继续使用，应更换新管子。

更换熔断器时要区分是过载电流熔断，还是分断极限电流熔断。如果熔断时响声不大，熔体只在一处熔断，而管子没有烧焦现象，也没有大量的熔体蒸气附着在管子壁上，一般认为是过载电流熔断。如果熔断时响声特别大，有时能看见火花，管内熔体熔断成很多段(装有两片熔体的熔断器，两片熔体熔在一体)，管子内壁有大量熔体蒸气附着物，有时管子有烧焦现象，甚至接触部分也有溶渣，就有可能是分断极限电流熔断。

2.4 熔体在运行中熔断的处理步骤

(1)仔细观察、判断、确认熔体确已熔断。可观察有关电流表或用钳形电流表测量，可观察到熔断器的熔断指示已经弹出或熔断器冒烟，负载已停止运行或缺相运行，这都是熔断器熔断可能出现的现象。

(2)使用有相应断流能力的开关电器(断路器、接触器、负荷开关等)切断电源;对熔断器两端验电，要确保已可靠停电。

(3)取下熔管或熔断器盖，取出熔体，观察熔体熔断情况，从而判断故障性质。熔体逐渐熔断、断口圆滑，属于过载;熔体爆断、熔体飞溅，属于短路。

(4)根据对故障性质的判断找出故障点，并予以排除。

(5)更换合适的熔体送电。

2.5 熔断器常见故障诊断

(1)熔断器熔体过早熔断

熔体容量选得太小。特别是在电动机启动过程中发生过早熔断，使电动机不能正常启动。

熔体变色或变形。说明该熔体已经过热，熔体的形状直接影响熔体的特性，人为地改变熔体形状会使熔体过早地熔断。

(2)熔体不能熔断。熔体的容量选得过大，特别是在更换熔体时，增大熔体的电流等级或用其他金属丝代替，当线路发生短路时，熔体不能熔断，即不能对线路或电动机起保护作用，严重时甚至烧坏线路或电动机。

2.6 熔断器维修中的注意事项

(1)正确选择熔体。应根据各种用电设备的用电情况(电压等级、电流值、负荷变化情况)选择熔体，应按同型号、材料、尺寸、电流值更换熔体。

(2)更换熔体时，装在熔断管的熔体的额定电流不得大于熔断管的额定电流。

(3)熔丝两端的固定螺钉应完好、无滑扣现象，保证熔体的接触良好，否则会造成接触处温度升高，烧坏熔体。安装熔丝时，熔丝不会被螺钉挤出来。安装熔丝不能碰伤、划伤熔丝，更不要随意改变熔丝的外形尺寸。

(4)更换熔体时，必须停电进行。

(5)不能随便改变熔断器的工作方式。在熔体熔断后，应根据管头标明的规格更换新的熔断管，不能用一根熔丝搭在管子两端使用。

(6)作为电动机保护的熔断器，应按要求选择熔丝，而熔断器只能作电动机主电路回路的短路保护，不能作过载保护。

(7)在下列线路中，不准接入熔断器:① 接地线路;②三相四线制(三相五线制)的中性线路;③直流电动机的励磁回路。

(8)必须在不带电的条件下更换熔体，不允许带电操作熔断器。

(9)更换熔体时必须用相同容量的熔体，不允许无根据地加大熔体容量，不允许用加大熔体容量的办法去维持带病负荷的继续运行。

(10)更换裸露熔体时，不应使其遭受外伤，以免降低熔体容量。

(11)熔体熔断后，特别是因短路故障造成熔体爆断后，一定要清理熔溅的金属颗粒和碳质，无法清理及烤糊烧焦的熔断器，必须更新。

3 低压熔断器巡视检查和维护内容

(1)检查熔断器指示器是否正常，尤其是发生过载的故障后，必须检查指示器，以便及时发现单相运行情况。

(2)检查熔断器外观有无破损情况及闪络放电痕迹，清扫外部积尘。

(3)检查熔断器有无过热现象。如果发现瓷底座有沥青流出(如RC1A型)，说明过负荷或接头(尤其是铜铝接头)机触刀接触不良，应及时处理。

(4)检查熔体与触刀之间、触刀与到座之间及螺旋式熔断器熔体接触是否良好。如果接触不良，会引起过热，使熔体温度升高，造成误熔断。

(5)管式熔断器的熔体熔断后，要检查钢纸熔管内壁有无烧焦现象，内壁烧焦后不能可靠灭弧，应及时换上新的熔断器。

(6)检查负荷是否与熔体的额定值相匹配。

(7)检查熔断器的使用环境温度，过高的环境温度会引起误熔断。

(8)当线路或负荷发生短路及严重过负荷时，熔断器不能切断电源，应检查是否用其他金属丝代替熔体。

(9)当发现熔体熔断时，不可更换完新熔体后便马上投入运行，应首先分析查找造成熔断的原因，查处故障并修复后再投入运行。否则容易发生损坏电气设备及弧光闪络伤人事故。

(10)正确安装熔体，避免机械损伤和拉得更紧而使熔体截面积变小，引起误熔断。

［1］张泽军主编.低压电器故障诊断与维修［M］.北京:化学工业出版社，2009

［2］芮静康主编.常见电气故障的诊断与维修［M］.北京:机械工业出版社，2007

［3］雷玉贵主编.变电检修［M］.北京:中国水利水电出版社，2006

［4］陈家斌主编.常用电气设备故障排除实例［M］.郑州:河南科学技术出版社，2004