跌落式熔断器跌落告警装置的开发与应用

黄泽龙 赵宝 崔军 李晓芳

【摘  要】跌落式熔断器广泛用于配网，运行中熔管发生跌落，无法发送告警信息，运维人员不能及时掌握故障信息。本文介绍了一种跌落式熔断器跌落告警装置的开发与应用，可通过在原有设备上，以较低实施成本，方便、快捷地实现跌落告警信息发送，提高运维人员响应速度，有利于设备安全、稳定运行。

【关键词】跌落式熔断器;跌落;告警

跌落式熔断器是10kV配网常见的一种短路保护开关，主要应用于变压器高压侧、线路末端或负载较小的分支线上。在变压器、线路发生过载或短路时，跌落式熔断器熔丝熔断，熔管动触头失去熔丝的张力，在自身重力作用下，熔管跌落，从而迅速、有效切除故障设备或故障线路。熔管跌落后有明显的断开点，具备隔离开关的功能。同时，跌落式熔断器操作方便、经济性强、能够适应户外环境，因此在10kV配电线路中得以广泛应用。

1 跌落式熔断器运行中存在的问题

跌落式熔断器在运行中，主要存在以下问题：

一是发生线路短路或变压器短路等故障时，跌落式熔断器熔管跌落，导致10kV线路或低压用户停电，运维人员无法及时掌握线路故障及停电信息，易造成用户停电时间过长，给用户生产、生活带来不便。

二是跌落式熔断器单相跌落时，线路、变压器缺相运行，一方面会导致变压器电流、电压不平衡，变压器铁芯温度升高，油温升高，甚至烧毁变压器;另一方面造成用户电机等用电设备不能正常工作，甚至损坏。

三是按照公司配网管理优化，中压线路及变压器由中压运维班组负责运维，变压器低压端头后段线路由低压班组或属地供电所运维，遇有低压用户报修，称片区无电时，无法判断责任主体，以致出现不同班组、供电所重复工作，抢修不及时的情况。

针对以上问题，本文介绍了一种动作可靠、实施成本低的跌落式熔断器跌落告警装置，在熔管跌落时，能够发出告警信号，帮助运维人员及时掌握后段线路、变压器故障信息，达到快速响应，减少线路停电或缺相运行时间。

2 跌落告警裝置工作原理

跌落告警装置由三个监测端和一个发信端组成，原理图如图1所示。

三个监测端基于水银开关设计，分别固定在三相熔管上，熔管正常运行状态的角度下，水银开关不导通。任一相熔管或多相熔管跌落时，监测端告警回路导通，向发信端发送告警信号，发信端将故障信息上传至服务器处理。告警信息包括故障线路、地点、相别等，告警信息在服务器处理后，发送至运维人员手机，使运维人员及时掌握故障信息。

监测端由微控制单元、水银开关、ZigBee模块和电源模块组成，微控制单元采用MSP430单片机，示意图如图2所示。正常运行状态下，装置处于休眠状态，当熔管跌落，角度发生变化时，水银开关导通，触发微控制单元的告警回路通过ZigBee模块将告警信息发送到发信端。发信端包含电源模块、ZigBee模块、GPRS通信模块，在接收到监测端发送的告警信息后，通过GPRS将告警信息上传至服务器进行处理。

3 跌落告警装置的安装应用

跌落告警装置可在原有跌落式熔断器的基础上进行安装，不需要对现场设备进行改造，实施成本低。监测端分别固定在三相熔管上，发信端安装在跌落式熔断器所在杆塔上，前者需拉开跌落式熔断器，并取下熔管进行安装，后者无需停电即可安装，安装方便、快捷。正常运行状态下，装置稳定性高，待机功耗低，维护成本低。

在试点应用阶段，跌落告警装置能够有效监测熔管跌落，向运维人员发送故障线路、地点、相别等信息，有效解决了跌落式熔断器熔管跌落后无告警信息的问题，帮助运维人员及时掌握线路、变压器的故障停电信息，有助于提高故障处置效率，减少用户停电时间，避免变压器、用电设备长时间缺相运行所造成的损失，对配网设备安全、稳定运行大有裨益，同时有效提高供电可靠性、用户满意度。

4 结论

跌落式熔断器因其操作方便、经济性强而被广泛用于配网中，但由于在熔管跌落时，运维人员无法及时掌握故障信息，存在诸多问题。通过跌落告警装置的应用，在原有设备的基础上，以较低的实施成本，方便、快捷的解决了上述问题，减少了运维人员响应、抢修时间，有利于设备安全、稳定运行。

参考文献：

[1]孟寅;章志钧;王逊峰;;10kV跌落式熔断器的故障分析[J];上海电力;2011年06期.

[2]刘坤，刘康，周江洪.10kV杆上跌落式熔断器故障分析及改进措施[J].通信电源技术，2016，33（6）：181-183.

（作者单位：云南电网有限责任公司红河供电局）