熔断器更换户外35kV试述PT熔断器专用工具研制

摘 要 在变电站运行过程中，由于谐波或操作等多种原因造成电网电压波动范围较大，引起PT熔断器熔断。及时更换熔断器，保证PT在最短的时间内恢复正常运行，是变电运行工的职责。手工更换PT熔断器，费时费力，且需要两人同时高空作业，存在安全隐患。为缩短PT停电时间，提高工作效率，研制一种能够借助机械外力更换PT熔断器的专用工具势在必行。
关键词 PT熔断器；机械外力专用工具
A 文章编号 1674-6708（2013）96-0177-02

1 35kV PT熔断器更换专用工具研制背景介绍

1.1 35kV PT熔断器设备概况

目前灵宝电业局20座变电站中，35kV PT全部使用RXWO-35户外高压限流熔断器。RXWO-35户外高压限流熔断器，为户外单相装置，额定电流为0.5A，用作电压互感器的过载或短路保护，熔断器安装在距离地面

3.5米的高空。

1.2 目前灵宝市电业局35kV PT熔断器更换存在问题研究

在变电站中，由于谐波或人为操作等多种原因造成电网电压波动范围较大，引起PT熔断器熔断。及时更换熔断器，保证PT在最短的时间内恢复正常运行，一直是迫在眉睫的问题。

1.2.1 存在问题研究

1）为了使熔断器两端导电部分接触良好，厂家将熔断器套管的内部结构设计为两端为弹簧式的压力结构，因而造成更换时弹力大，需要很大的压力（至少300N，折合30kg左右）才能更换成功。若用力程度不够，就会造成熔断器两端接触不良，则更容易熔断；
2）在固定顶盖时，要用人力抵消两端两个弹簧的弹力，工作人员用力

源于：论文的格式要求www.udooo.com

难以均匀，易导致螺丝孔错位，顶盖难以固定；另外，由于螺丝太小，高空作业时经常从手中滑落，掉落地下，浪费了大量的时间；
3）更换工作需要两个人协作完成，作业空间狭小，且属于高空作业，存在安全隐患。我们对2007年至2011年间20个安装该型号PT熔断器的变电站的PT熔断器更换情况进行了统计调查，年平均更换次数为14次，每次更换所用平均时间为2.0小时，更换时要求2人同时作业，且至少一名男员工（不包括监护人）。从调查结果可以得到如下结论：操作困难，费人、费力、费时，并且不安全。

1.2.2 存在问题总结

为缩短PT停电时间，提高工作效率，研制一种能够借助机械外力更换PT熔断器的专用工具势在必行。目标为：熔断器更换时间由原来的2.0小时缩短为0.5小时；工作人员由原来的2人减少为1人（男女员工均可）。

2 更换PT熔断器的专用工具研制过程

2.1 主体结构的选择
我们经过对市场调查及咨询后，发现市场上从未生产、销售过更换户外35kV PT熔断器的专用工具，没有可直接借鉴的产品，只能通过实验自主摸索。经过现场调研，利用机械外力克服弹簧弹力的原理，通过分析和试验，本着速度快、重量轻、体积小、便于携带、材料易找和造价低等原则进行制造，我们决定研制螺旋式结构的更换户外35kV PT熔断器的专用工具。

2.2 机械图绘制

为使各部件布局合理，我们先后绘制了示意图6份，并反复进行研究、论证。

2.3 材料选择

结合市场状况，针对铝材、不锈钢材、普通钢材、塑料钢材等材料的特点，从强度、加工难易程度、、重量、可操作性等方面考虑，通过对不同材料进行对比分析，最后决定采用普通钢材作为制作更换35kV PT熔断器的专用材料。

2.4 小部件的选择

在小部件的选择上，我们主要针对固定顶盘的螺丝在市场上进行了调查分析， 本着螺丝大小适中、便于操作、便于携带等原则，最后我们选择了与立柱匹配的蝴蝶螺丝。
3更换PT熔断器的专用工具制作流程
3.1我们对专用工具结构示意图各部件的尺寸进行了标注，尺寸标注齐全，精确反映内部结构。
3.2 用普通钢材料制作，进行切割、焊接和刨光，制作更换户外35kVPT熔断器专用工具。
3.

2.1 制作具体过程

1）搜集了普通钢板的边角料；2）按照图纸标注尺寸对材料进行切割和打磨；3）用普通钢板焊接成图纸所示的专用工具本体；4）焊接其他的附属部件；5）承受试验3次。
3.

2.2 使用说明

更换时，将瓷瓶卡具卡紧熔断器瓷套管，通过蝴蝶螺丝旋钮，使顶盘将熔断器顶盖在均匀的机械外力作用下，克服内部弹簧弹力，从而达到轻松拆卸和固定熔断器顶盖的目的。

3.3 研制完成后在35kV PT上进行5次现场试验

1）经过多次的试验，瓷瓶在皮垫的保护下，丝毫没有受损，并且承受住了机械外力，没有裂缝和断裂，安全性能好，试验合格；
2）使用专用工具前需要2名男员工合力完成熔断器更换，现在仅1名女员工操作就可完成，且更换时间明显降低为0.25小时。
4效果检验、效益分析和推广应用

4.1 效果检验

我们对以前更换时需要的力（F）进行了粗略的计算： 瓷套管与熔断器的总重：7.4kg；施加一定外力克服弹簧弹力，使得瓷瓶顶盖刚好合上的重量：36.6kg。计算将瓷瓶顶盖合上所需的重量：36.6kg-7.4kg=29.2kg ；29.2（kg）×10（N/kg）=292（N）。经计算，更换成功至少需要近300N（约30 kg左右）的力，以前人力更换时需要2人（至少1名男员工），而使用专用工具更换时，1名员工就可以独立轻松地完成更换工作。

4.2 效益分析

4.

2.1经济效益

在实现目标的同时，我们计算一下成本：本体材料为普通钢材的边角料，附属构件有蝴蝶螺丝、皮垫等。制作成本 + 手工费 = 15元左右。
4.

2.2 直接效益

1）电气安装工程中，装拆熔断器省时、省力、安全可靠，同时也避免了在装拆熔断器时发生的其它意外情况；2）由于使用专用工具更换PT熔断器用力适中，并且易于控制，使得更换后的质量也得到了保证，没有出现接触不良等现象，杜绝了因更换质量而出现的熔断故障，节省了熔断管的使用量；3）由两人协作更换减少为一人更换，使得高空作业的操作空间相对增大，安全性得到了提高。
4.

2.3无形效益

1）降低了值班人员的劳动强度，同时也保证了工作人员高空作业的安全；2）能在较短的时间内将PT熔断器熔断缺陷处理完毕，保证了电网的安全、稳定、经济运行。

4.3 推广应用

研制成功以后，我们将更换户外35kV PT熔断器专用工具的设计资料图纸整理归档，将成果申报专利，专利证号为：CN200910064783.9。同时在金具厂批量生产了一批次，将专用工具在其他安装同样型号PT熔断器的变电站进行推广。目前，灵宝地区安装同样型号的PT熔断器的变电站均已普遍使用，效果显著；三门峡地区的部分其他县（渑池、陕县、卢氏）也使用我们的专用工具。
参考文献
杜军.变电站PT消谐措施的改进建议[J].中国西部科技，2011（25）.
胡小燕.PT一次保险熔断引起的高频保护误动原因分析[J].宁夏电力，2011（3）.