基于旁路作业法带负荷更换熔断器

基于旁路作业法带负荷更换熔断器

张驰

云南电网有限责任公司昆明东川供电局  云南昆明650000

摘要：本文介绍了一种以旁路作业方式替代熔断器的新方案，并根据旁路作业的最优替换点，设定了绝缘屏蔽隔离和控制措施，并根据熔断器后端的有负荷和无负荷的工作流程进行了单独的分析。经过试验比较，表明这种新的控制方式能够确保电力系统中的电流进出，从而使维护工作的影响范围得到了较大的改善。

关键词：旁路作业法；带负荷；熔断器；分析

引言

熔断器是电力系统中的一个关键装置，它在电力系统中具有很大的应用价值。熔断器的优点是操作简单，对户外环境适应性强，经济实惠。熔断器的特点、线路负荷的改变和使用年限的改变，都要求对其进行周期性的替换。但是因为其工作状况经常是连续带电作业的，所以出于对替换工作的安全性和操作困难的考量，当熔断器发生问题时，传统的做法是先把客户端的负荷剪掉，然后进行替换，这将导致维修作业中的断电影响较大，从而对公司的经济效益产生很大的不利作用[1]。所以根据旁路作业法，采用带负荷的熔断器替换方式，采用旁路作业方式替换负荷熔断器时，技术难点在于将负荷转移到其它装置上，而不会对检修工作和大范围的停电产生不利的后果，有利于提高企业的经济效益。

1、研究背景

熔断器和开关是配电线分支和配电熔断器中最普遍使用的一种，它具有经济、操作方便、适应户外环境等优点，被普遍用于配电线和配电熔断器侧，用于配电线、配电设备投、切操作使用。带负荷式熔断器是三种带电操作类型，它是保障电力设备安全可靠运行，提高电网经济运行和服务品质的一种主要措施。由于技术上的局限性，配变型熔断器在负荷端切换时，为了防止其在负荷传递过程中发生熔断，需要在负荷端和供电端进行暂时性的分流[2]。而当前，在进行倒扣式熔断器工作中，使用的是暂时的导流导线，如果临时导流导线在安装后没有很好的固定，会导致拆掉后的倒导丝摇晃，从而导致单相接地或相间短路和人员受伤。

开发出带负荷熔断器旁路作业设备方式，可以有效地克服以上问题，并能降低操作中的危险。当前我国实施的第3种带电操作很少见，一些试点区域也没有专门用于替换掉型熔断器的负荷旁路设备，只采用常规的隔离引线或隔离线，没有任何保护，引线和电线很容易摇晃，很可能发生线路之间的短路，存在很大的安全隐患；另外，采用常规钳型电流计对绝缘引流器的电流进行检测，因而在操作过程中必须分别进行电流检测，操作复杂，效率低，而且很难确保其安全性。本文旨在开发一种带负荷替换的熔断器负荷旁路作业方式，具有导流线和电流检测功能，可实现对电压的即时检测，并可将其与吊杆连接，避免导流线路摇晃引起的电路故障，并可按不同尺寸的吊杆及坠落熔断器进行调节，以适应多种情况。该设备能完成三级带电作业中的熔断器替换，操作安全且效率高[3]。

2、基于旁路作业法带负荷更换熔断器方法设计

（1）基于旁路作业法的最佳更换位置定位。通过绕过工作方式进行了带载熔断器的替换，并通过绝缘导线实现了负荷的传递。首先，在进行熔断器替换之前，要对其进行实地勘察，找到合适的运行路线和负荷，并决定是否满足电流和绝缘度要求的导流线，然后将需要替换的熔断器周围的上引线取下来。在采用绝缘导流导线时，必须进行适当的设计，确定合适的安装位置，以确保导流导线和其它接地体在安全有效的距离。

（2）设置绝缘遮蔽隔离及控制措施。为了保障替换熔断器的电气人员的生命安全，在进到工作仓时必须先把安全带扣好，并在适当的工作部位放置好后再对内部进行绝缘屏蔽和隔离。按照先两边后中间、由上到下、由近到远，先接电件后接地面的原理，安装屏蔽装置。在工作仓中还要装上一种由绝热材质制成的防护设备，它的本体是一根中空的支架，支架下面设有一个工作把手，把手与一根连杆相联结，一根横贯整个支架，并与固定架的底部支架相联结，便于电气人员的使用。在熔断器测量中发生错误时，通过安全防护设备，可以解决熔断器安全事故，电气工人在不需要停电的情况下，戴上绝缘手套，拿着安全套，把熔断器摘下来[4]。通过对带有负荷替换熔断器的几种常用的危害因素进行了剖析，提出了相应的防治对策：首先，针对电气人身接触问题要采取预防触电的方法，立即停机再合，确保对地间距大于或等于0.4米，相邻导线间距大于0.8米，绝缘绳索的绝缘长度大于0.5米，绝缘操作杆的绝缘长度大于0.8米，在进行替换之前，必须清楚地规定，不允许人体接触到电器线路。第二，针对液压故障、制动失效和隔热屏蔽保护等问题，选择了防止高空坠落的预防和控制。应强化对熔断器电气设备的监控，如有需要，应增加专门的工作人员。在进行替换工作之前，应保证其在空斗工作中保持良好的工作状态。在工作时，电气工人必须戴上安全帽，系好安全带，并把扣环固定好。

（3）熔断器后端有无负荷的作业流程。对于熔断器后段负荷的操作过程如下：首先，将保温斗臂车辆置于最优工作地点，设置防护栏杆和工作标识；第二个步骤：操作工人在料仓中穿上绝缘保护用品和安全带，并采取隔离屏蔽的方法

[5]；第三个步骤和后面的空载操作不一样，这时熔断器的尾部是有电的，所以在这个过程中加入了一个测量电流的步骤。更换熔断器的电气人员，对熔断器的负荷进行测试，使用与其规格和型号相同的导流导线进行连接；第四个步骤是，重新测量电压，以保证熔断器在电流正常时能正确地进行分流；第五个步骤是在熔断器上装一个绝缘的隔断挡，然后用绝缘罩住熔断器上的导线，然后把它紧固到一个绝缘支撑上；第六个步骤：切断熔断器器下引线并替换熔断器。把隔板往下移，拆卸熔断器器下引线，并将其与隔离棒连接，确认上、下导线都已安装好。在完成替换后，对熔断器进行三次测试；第七个步骤：在工作仓内装一个绝缘的隔断挡，重新将上、下导线的接续；第八个步骤是使用一个绝缘操纵棒把熔断器关上，按照“上风阶段，后关下风”的原则依次进行。第九个步骤：检测熔断器导线上的电流，判定熔断器是否工作，解除屏蔽隔离，工人将工作桶移出工作范围，换熔断器的电气工程师回到地上，进行替换[6]。

3、实验论证分析

（1）实验准备。以10kV配电网2个熔断器为试验目标，采用该文所述的以旁通操作方式加载替换熔断器的新熔断器替代方案，建立了试验组；另外一种采用常规的熔断器替换方式来进行控制。选择具有0.5%准确度、功率380V50Hz1kW、取样5kHz、取样和下导线TWA-300N的电流测试设备[7]。

（2）实验结果及分析。比较试验是按照以上所述的试验来进行的，并且将该电流测定设备的测试结果与图1中的试验结果进行比较。从控制电路中抽取的实验电路的数据可以看到，控制电路采用常规的替换方式，当更换熔断器时，为了减少熔断器的负荷，将上、下两根导线都切断，从而影响到正常的工作，所以在更换期间，熔断器所处的线路没有了电流，不能满足人们的日常生活需要[8]。试验组则采用加载方式替换熔断器，从而有效地解决了上述问题，确保了安全的电流进出。经过试验比较，证实了该方案能使熔丝所处的线路上的电流正常地流经，从而达到不停电运行的目的，以此来确保配电网络的运行状况。

图1 实验结果对比图

4、结语

综上所述，随着电网技术的不断发展，熔断器的负荷替换将会是一种无法替代的技术，它将会在配电网的维修中起到越来越大的作用。本文以旁路作业方式的优点为基础，介绍了带负荷的熔断器替换方案，并与常规的替换方式进行了比较，结果表明，采用这种方式可以大大减少发生故障时的停电维修次数，保证作业人员的安全。

参考文献

[1]陆伟,成龙,郁玮刚.基于旁路作业法带负荷更换熔断器[J].农村电气化,2020(5):29-30,39.

[2]曾宪津.旁路作业法更换跌落式熔断器项目的研究[J].中国科技纵横,2012(8):118-118.

[3]杨洋.浅析旁路作业法移动低压负荷转供系统带负荷更换柱上变压器施工设计[J].电工技术：下半月,2016(9):2.

[4]朱宇辰,尤鑫,张子诚,等.带负荷更换跌落式熔断器负荷旁路装置的研究与应用[J].通讯世界,2020,27(9):3.

[5]杨伟辉,王聪智,卫庆,等.10kV线路单回直线段带电改"引流线"带负荷带电断,接引流线旁路作业法可行性研究[C]//2013配网带电作业技术经验交流与操作技能观摩会.2013.

[6]杨晓翔,肖为忠,张鹰.带负荷更换10kV线路柱上开关的作业方法[J].湖州师范学院学报,2009(S1):3.

[7]刘明辉,刘志远,刘海峰.旁路作业法更换柱上10kV配电设备的开发应用[J].电子世界,2014(24):1.

[8]杨文杰,刘明,冯国栋.分析带负荷更换跌落式熔断器组合装置的研制[J].电力设备管理,2021(15):3.