在 10kV 配電線路里,跌落式熔斷器用得很多,它屬于開(kāi)關(guān)保護(hù)設(shè)備,既具備過(guò)載保護(hù)功能,又具備短路保護(hù)功能。不過(guò),它的 “拉閘”(也就是分閘)與 “合閘”(也就是送電)操作不能隨便來(lái),我們得遵循嚴(yán)格規(guī)定 —— 拉閘時(shí)先拉中相,再拉兩邊相;合閘時(shí)先合兩邊相,最后合中相。這個(gè)順序不是憑空定的,是我們經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)分析,再結(jié)合長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的,核心目的是有效限制操作過(guò)電壓、防止相間短路,最大限度保障操作人員及設(shè)備安全。
一、拉閘操作順序:“先中相,后兩邊相”
拉閘(分閘)其實(shí)就是切斷負(fù)荷電流或空載變壓器勵(lì)磁電流的過(guò)程,這時(shí)候觸頭一分開(kāi)就會(huì)產(chǎn)生電弧。咱們先從切斷負(fù)荷電流時(shí)的電弧控制說(shuō)起。
核心原因:控制電弧短路與操作過(guò)電壓
首先說(shuō)先拉中相的好處。配電變壓器通常用 Yyn0 接線,中性點(diǎn)要么直接接地,要么通過(guò)高阻接地。當(dāng)我們首先拉開(kāi)中相熔斷器時(shí),電路會(huì)變成 “兩線一地” 的非對(duì)稱(chēng)運(yùn)行模式 —— 剩下的兩個(gè)邊相還帶電,通過(guò)變壓器繞組給中相供電。因?yàn)樽儔浩骼@組有電磁耦合作用,再加上中性點(diǎn)的鉗位效果,這時(shí)候中相電弧的電流比較小,恢復(fù)電壓也低,熔斷器的滅弧裝置很容易就能把電弧滅掉。而且中相斷開(kāi)后,它和另外兩相就沒(méi)有直接電聯(lián)系了,能給后續(xù)操作留出安全間隔。
接著說(shuō)后拉兩邊相的道理。我們先拉第一個(gè)邊相(比如選下風(fēng)相),這時(shí)候電路只剩一相帶電,電流要通過(guò)變壓器繞組給另一相供電,回路阻抗大,不管是負(fù)載電流還是勵(lì)磁電流都特別小,產(chǎn)生的電弧很微弱,輕松就能熄滅。等拉最后一相時(shí),電源已經(jīng)完全切斷,只需要切斷對(duì)地電容電流,電弧就更容易熄滅了。
反過(guò)來(lái)想,如果先拉邊相就會(huì)出問(wèn)題。要是中相還沒(méi)斷開(kāi),拉邊相產(chǎn)生的電弧可能被風(fēng)力、電動(dòng)力拉長(zhǎng),很容易和還帶電的中相或另一邊相觸頭碰在一起,造成相間短路。一旦短路,會(huì)產(chǎn)生巨大的短路電流,不僅燒損設(shè)備,還可能讓線路跳閘甚至爆炸,對(duì)我們操作人員的安全威脅很大。
二、合閘操作順序:“先兩邊相,后中相”
合閘就是恢復(fù)供電的過(guò)程,這個(gè)時(shí)候變壓器可能會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流,帶來(lái)沖擊。咱們接下來(lái)講講怎么抑制涌流沖擊,還有怎么避免事故擴(kuò)大,這兩點(diǎn)很關(guān)鍵。
核心原因:降低涌流影響與隔離潛在故障
先合兩個(gè)邊相是有講究的。我們先合任意一個(gè)邊相,這時(shí)候變壓器繞組還沒(méi)形成完整回路,所以不會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流。等我們合上第二個(gè)邊相,變壓器的兩相繞組就通電了。這時(shí)候變壓器鐵芯里有剩磁,合閘瞬間確實(shí)會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流,但這個(gè)涌流只在兩個(gè)邊相里流動(dòng),路徑受限制,影響范圍也小。
最后合中相,這一步很關(guān)鍵。等兩邊相都合上,變壓器進(jìn)入兩相供電的穩(wěn)定狀態(tài)后,我們?cè)俸现邢?。這一步實(shí)際上是讓變壓器的第三相投入運(yùn)行,讓系統(tǒng)恢復(fù)三相對(duì)稱(chēng)的狀態(tài)。因?yàn)榍皟上嘁呀?jīng)穩(wěn)定建立了磁場(chǎng),所以合中相時(shí)產(chǎn)生的電流沖擊以及電位差,比直接往故障相合閘的情況小很多。
這個(gè)操作順序還有兩個(gè)重要優(yōu)勢(shì):
第一個(gè)優(yōu)勢(shì)是能隔離潛在故障。要是變壓器或者線路存在絕緣故障,就中相繞組對(duì)地短路這種情況來(lái)說(shuō),我們先合兩邊相的時(shí)候,故障點(diǎn)沒(méi)形成回路,不會(huì)立刻產(chǎn)生短路電流。我們可以先觀察變壓器有沒(méi)有異常,再去合中相。就算中相真的有故障,最后合中相時(shí),熔斷器會(huì)馬上跌落,斷開(kāi)故障,把事故影響限制在中相,避免合閘一開(kāi)始就發(fā)生三相短路這種嚴(yán)重事故。
第二個(gè)優(yōu)勢(shì)是能減小電弧帶來(lái)的影響。就算最后合中相時(shí)產(chǎn)生了電弧,因?yàn)閮蛇呄嘁呀?jīng)固定,電動(dòng)力的作用比較穩(wěn)定,電弧不容易往其他相飄移,安全性也就更高。
總結(jié)
恩彼邁跌落式熔斷器 “先中后邊” 的拉閘順序,以及 “先邊后中” 的合閘順序,是一套相輔相成的安全操作體系。它的本質(zhì)是我們利用三相電路的特性,通過(guò)分步操作,讓系統(tǒng)每一步都處于 “電流最小、電壓最低、風(fēng)險(xiǎn)最可控” 的暫態(tài),這樣就能巧妙避開(kāi)電弧短路以及過(guò)大操作過(guò)電壓的風(fēng)險(xiǎn)。
這是電力安全規(guī)程的硬性要求,我們每一位電氣操作人員都得深刻理解背后的科學(xué)原理,并且在實(shí)踐中嚴(yán)格執(zhí)行 —— 這是保證配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、保障人身安全的重要基石。


