Анализ распространенных дефектов предохранителей и меры по их устранению

Как важное устройство защиты от перегрузки и короткого замыкания в распределительных линиях 10 кВ, эксплуатационная надежность выпадающего предохранителя напрямую влияет на безопасность и стабильность распределительной сети. В этой статье анализируются распространенные типы дефектов в реальной эксплуатации и предлагаются соответствующие технические контрмеры.

1. Механические структурные дефекты
Ненормальная контактная система
Окисление и эрозия контактов являются распространенными проблемами. Во время длительной эксплуатации контактная поверхность подвижных и неподвижных контактов может окислять металлический материал из-за высокой температуры дуги, увеличивать контактное сопротивление и может вызывать локальный перегрев или даже случайное плавление предохранителя. Особенно в прибрежных или промышленных загрязненных районах соляной туман и едкие газы могут ускорить процесс окисления контактов.

Отказ пружинного механизма
Если пружина накопителя энергии испытывает усталостный разрыв или снижение эластичности, это приведет к тому, что плавкая трубка будет падать менее чувствительно. На месте случаи показали, что когда эффективное число пружин уменьшается на 20%, время падения расплавленной трубки увеличивается более чем в два раза по сравнению со стандартным значением, что серьезно влияет на эффективность изоляции неисправностей. Это явление особенно заметно в часто используемых схемах.

2. Ухудшение характеристик изоляции
Старение керамики
После того, как слой глазури на поверхности опорной фарфоровой бутылки отслаивается, отложения грязи могут легко образовывать проводящие каналы. Экспериментальные данные показывают, что когда поверхностная плотность соли керамических изоляторов превышает 0,1 мг/см², их напряжение пробоя уменьшается на 30% -40%. Дефекты типа трещин чаще встречаются в районах с большими перепадами температур в зимний период и тесно связаны с механическим напряжением, вызванным тепловым расширением и сжатием.

Обугливание расплавленной трубки
Слой обугливания, образующийся на внутренней стенке дугогасительной трубки при многократном воздействии дуги, значительно снижает прочность изоляции. Если глубина карбонизации превышает 1/3 толщины стенки трубы, это может вызвать проникающий разряд. Согласно статистике из определенного региона, уровень дефектов карбонизации расплавленных труб, которые находятся в эксплуатации более 5 лет, достигает 42%.

3. Аномальные электрические характеристики
Смещение характеристики предохранителя
Длительная перегрузка или изменения температуры окружающей среды могут вызвать изменения в структуре решетки металла предохранителя. Фактические испытания показали, что предохранители, которые прошли более 5 циклов работы при 80% номинального тока, могут иметь отклонение времени плавления, которое превышает допустимый диапазон стандартов МЭК в 2-3 раза.

Снижение способности гашения дуги
Когда гасящая среда становится влажной или недостаточно заполненной, вероятность повторного зажигания дуги увеличивается. Сравнительные эксперименты показали, что средняя прочность восстановления песка для гашения дуги с содержанием влаги более 0,5% снижается примерно на 60%, что может вызвать вторичные неисправности, такие как разрыв плавящейся трубки.