Análisis de defectos comunes en fusibles de desconexión y contramedidas

Como importante dispositivo de protección contra sobrecargas y cortocircuitos en líneas de distribución de 10 kV, la fiabilidad operativa del fusible de desconexión afecta directamente la seguridad y la estabilidad de la red de distribución. Este artículo analiza los tipos comunes de defectos en la operación real y propone las contramedidas técnicas correspondientes.

1. Defectos estructurales mecánicos
Sistema de contacto anormal
La oxidación y la erosión de los contactos son problemas comunes. Durante el funcionamiento prolongado, la superficie de contacto de los contactos móviles y estacionarios puede oxidar el material metálico debido a la alta temperatura del arco, lo que aumenta la resistencia de contacto y puede causar un sobrecalentamiento local o incluso la fusión accidental del fusible. Especialmente en zonas costeras o con contaminación industrial, la niebla salina y los gases corrosivos pueden acelerar el proceso de oxidación de los contactos.

Fallo del mecanismo de resorte
Si el resorte de almacenamiento de energía sufre una fractura por fatiga o una disminución de la elasticidad, el tubo de fusión se desconecta con menor sensibilidad. Estudios in situ han demostrado que cuando el número efectivo de resortes disminuye en un 20 %, el tiempo de desconexión del tubo de fusión se prolonga a más del doble del valor estándar, lo que afecta gravemente la eficiencia del aislamiento de fallas. Este fenómeno es particularmente prominente en circuitos de operación frecuente.

2、 Deterioro del rendimiento del aislamiento
Envejecimiento cerámico
Tras el desprendimiento de la capa de esmalte de la superficie de la botella de porcelana, la acumulación de suciedad puede formar fácilmente canales conductores. Datos experimentales muestran que cuando la densidad superficial de sales de los aisladores cerámicos supera los 0,1 mg/cm², su tensión de descarga disruptiva disminuye entre un 30% y un 40%. Los defectos de tipo grieta son más comunes en zonas con grandes diferencias de temperatura durante el invierno y están estrechamente relacionados con la tensión mecánica causada por la expansión y contracción térmica.

Carbonización del tubo de fusión
La capa de carbonización que se forma en la pared interna del tubo de extinción de arco bajo la acción de múltiples arcos reduce significativamente la resistencia del aislamiento. Cuando la profundidad de carbonización supera 1/3 del espesor de la pared de la tubería, puede provocar una descarga penetrante. Según las estadísticas de una región específica, la tasa de defectos de carbonización en tubos de fusión que han estado en funcionamiento durante más de 5 años alcanza el 42%.

3、 Características eléctricas anormales
Desviación de la característica del fusible
La sobrecarga prolongada o los cambios de temperatura ambiental pueden provocar cambios en la estructura reticular del metal del fusible. Pruebas reales han demostrado que los fusibles sometidos a más de 5 ciclos de funcionamiento al 80% de la corriente nominal pueden presentar una desviación del tiempo de fusión que supera el rango permitido por las normas IEC entre 2 y 3 veces.

Disminución de la capacidad de extinción del arco
Cuando el medio extintor se humedece o no está lo suficientemente lleno, aumenta la probabilidad de reignición del arco. Experimentos comparativos han demostrado que la capacidad de recuperación del medio de la arena extintora con un contenido de humedad superior al 0,5% disminuye aproximadamente un 60%, lo que puede causar fallos secundarios, como la rotura del tubo de fusión.