喷射式熔断器

工业设备

高压喷射式熔断器，简称喷射式熔断器。是当线路短路或过载时，熔体被熔化形成电弧，弹力作用下电弧被拉长，电弧高温使周围产气介质分解成气体，载熔体管内压力迅速升高，随熔化的金属形成纵向气流的游离气体喷射出管外，使电弧熄灭的一种熔断器。

简介

射式熔断器按排气方式可分为双端排气、单端排气和逐级排气；按灭弧介质目前有工程复合管、硼酸和固体材料等类型；按动作结构主要有弹出式、敞开隔离式和跌落式；按安装方式有户外柱上架空式和户内柜用插入式（含横插式和纵插式）。常见结构原理是：

1、弹出式熔断器结构原理是单柱绝缘子两端固定有扭力弹簧叉，将包有灭弧剂的熔断件拉紧，故障发生时熔体熔化起弧后两端弹簧迅速拉长电弧，同时弧温使消弧管内药剂分解产生气压爆开电弧，并自然熄灭的一种熔断器，特点是结构简单，成本极低，用作工作时线路保护，小容量变压器保护，开断电流较小，安一秒特性不稳。

2．双端排气式熔断器结构原理是载熔件内设有可弹出的熔断件，开断故障电流时熔体熔化后的电弧靠熔管产生的去游离气体熄弧，同时向熔管双端排气结构的熔断器。特点是结构较简单、成本低、使用寿命短，开断小电流（20%以下容量）能量不足。

3、单端排气式熔断器结构原理是载熔件一端装设有固定帽，开断故障或过载电流时。熔管内熄弧介质所产生的游离气体只能限制在另一端排气结构的熔断器。特点是开断中小故障电流很稳定，较大短路电流时有一定难度，易产生热阻效应，对熔管材料、管径、管长要选择得当。造价比双端排气结构稍高。

4、逐级排气式熔断器结构原理是载熔件一端加装有释压帽，开断小倍数电流时由熔管内小径消弧熔腔积蓄气压灭弧，并向规定一端排气，开断中等或大短路电流时熔管内大小各腔介质同时产生去游离气体熄弧，并冲开释压装置，形成双端排气的一种熔断器。特点是能兼顾大小故障电流的开断，制造成本与同类单端排气结构接近。

喷射式熔断器结构

喷射式熔断器的特点是：其上触头设计成嵌入式，熔管有上下喷射口，采用钮扣式熔丝。安装熔丝时，如下图所示。

将熔丝尾端从熔管上端穿入，使钮扣套入上喷射口，在钮扣上方加上释压片，用释压螺帽拧紧，将弹簧翻板扳向下喷射口，拉紧熔丝尾部绕到熔管的螺栓上，并拧紧螺栓，只有熔丝被拉紧，熔管才能牢牢嵌入上触头。该型熔断器的熔管采用逐级排气式结构，当开断小故障电流时，由于熔管上端释压装置是封闭的，形成向下的单向排气，使熔管内保持足够大的压力，有利于熄灭小故障电流产生的电弧，而且减少了燃弧时间和灭弧材料的消耗。当开断大故障电流时，熔管上端的释压片被冲开，形成双向排气，以降低熔管的压力，防止开断大故障电流时，熔管爆开而损坏。

国内外产品技术水平

国外产品技术水平

国外喷射式熔断器用于额定电压在3～138kV电力系统中，其额定电流为5～400A，作为线路、变压器、电容器等电气设备的过载和短路保护，仅日本7.8～15kV系统年耗量约120～140万支。美国用量更为普遍，以美国农电为例，它服务于70%国土面积，一般采用户外无人值班电站，线路、电容器组主要装设熔断器，由于用户分散性大，每家每户主变容量都不大。保护一次侧采用熔断器，二次侧装设熔断器和分段器来保护和监控，可见熔断器用量之大。据文献报导，独联体国家喷射式熔断器平均故障率只有0.033台/年，由此可见喷射式熔断器具有成本低，用量大，安装方便，可靠等诸多优点，特别在英语系国家是种不可小视的产品。

产品的共同特点：

(1)载熔件同时可供固定帽、释压帽和安全针式帽来确定排气方式。

(2)熔断器可兼备隔离开关、组合避雷器（分体式和一体式）和组合负荷开关（板式和管式的产气结构）功能。

(3)触头导电体均为铸铜件镀银层，喷口关键材料和弹簧均采用不锈钢，其它金属件均为渗锌或热镀锌处理。

(4)绝缘件均为实心高强瓷，支持件的固定有内浇式和U型抱箍式。

(5)熔断件均采用NEMA标准，可供K、T、H等多种速率，结构有扭扣式和专用式。普遍以主熔体绕张力丝结构，消耗管填充石英砂或硼酸介质辅助灭弧，释压片用铜合金和不锈钢片为多。

(6)12kA以下开断值以工程或环氧复合管灭弧为主，12kA以上开断值采用固态材料灭弧为主。

国内产品技术水平

国内喷射式熔断器发展有近50年历史，早期以仿苏产品为主，70年代中期自研改进了不少产品，因产品材料和设计水平所限，制造水平提高不大，80年代后期随引进与技术交流增多，喷射式制造水平有了长足发展。目前12kV级复合管灭弧熔断器基本具备世界水平，40.5kV复合管灭弧熔断器正接近国外水平，电容单台保护用熔断器与国外基本同步，40.5kV以上、开断电流12.5kA以上的非复合管灭弧方式的熔断器国内仍处于空白。

目前较有影响的喷射式熔断器是北三开等单位出口的RWl0型系列，西高所、太一开、湛高等研制的RWll型系列，电科院、重开研制的PRWGl型，常德开关厂、长沙高压开关厂的PRWG2型系列。国内使用电压在3～12kV，年用量约60～80万支，制造厂约有200多家，其中生产达标产品的企业约有30～50家。据97年统计，年用量80%是被RW3、RW7等双端排气不符合现行标准的产品所占，新系列产品只占不足20%份额，销量最好的两种RW10、RW11系列只占约17%的销量，由此可见新品发展不容乐观。

与国外同类产品比较

(1)国内产品灭弧方式显得单调，未开展其它产气介质的研究，灭弧材料跟不上世界水准。40.5kV灭弧管和消弧管，69kV、126kV一次性保护载熔件应用都落后于国外。制约了大容量高电压等级产品的发展。

(2)许多用户对喷射式熔断器的选型处于70年代水准。观点太落后，致使制造设计回潮型产品，用廉价材料牺牲其使用寿命和性能来赢得市场，而国外产品则重在耐腐性、环保性、长寿命上做文章。

(3)熔断件的安装、使用、售后服务跟不上，甚至用户不会安装熔断件，熔断件的包装、保管、搬运常引起熔体的氧化受损和变形，影响保护特性。国外有专门的培训和售后服务，每根熔断件都采用专用包装盒封装，可确保正确使用和保护特性误差±10%水平。

发展趋势

高压喷射式熔断器在以上几方面可能有所发展：

1、按1EC282-2新版要求，提高性能按照不同使用场合进行不同要求的试验，特别是开断电流次数提高到18次，应发展高效能产气材料和合理结构，并开展多断口熔体技术的应用研究。

2、提高熔断件制造水平，特别是熔体材料的稳定性，发展无银低熔点熔体材料技术，

如：锡、铂、铜、铝及合金材料，双金属熔体技术。

3、发展200~400A电流，12kV~40.5kV级再装载熔件的喷射式熔断器，开展69~126kV级一次性载熔件应用研究。

4、发展户内喷射式熔断器产品，如：防噪声、防火、防爆性及其混合式熔断器。

5、扩展喷射式熔断器的服务功能性。如高效切负荷装置的熔断器，与避雷器组合式、重合闸式、三相连动式等组合功能的熔断器。