Causas y análisis técnico de la caída anormal del fusible tipo drop-out

La caída anormal del fusible de desconexión es una falla típica en la operación y el mantenimiento de la red de distribución, que afecta directamente la confiabilidad del suministro eléctrico y la seguridad de los equipos. Este artículo analiza las causas subyacentes de las caídas anormales desde cuatro dimensiones: mecánica, eléctrica, ambiental y operativa, y propone estrategias específicas de prevención y control.

1. Fallo de la estructura mecánica
Deterioro del rendimiento del mecanismo de resorte
Fractura por fatiga: Después de más de 2000 operaciones de apertura y cierre, el coeficiente de rigidez del resorte de acero al carbono disminuye en más del 20 % debido al deslizamiento del límite de grano, y la fuerza de precarga cae de los 80 N iniciales a menos de 40 N, lo que imposibilita el reinicio del tubo de fusión.

Fallo del almacenamiento de energía: Cuando la carrera de compresión del resorte se desvía del valor estándar (35 ± 2 mm), se libera una energía insuficiente (<50 J) y la velocidad de apertura del tubo de fusión es <0,8 m/s (valor estándar: 1,2-1,5 m/s).

El sistema del eje está atascado.
Fallo de lubricación: La grasa a base de silicio se carboniza a altas temperaturas (>120 °C), lo que provoca un aumento del coeficiente de fricción de 0,15 a 0,35 y un par de resistencia del eje superior a 8 N·m (valor estándar: 2-5 N·m).

Intrusión de arena y polvo: Partículas con un tamaño superior a 50 μm se incrustan en el espacio entre el casquillo del eje, lo que provoca un enclavamiento mecánico. Se requiere una fuerza externa adicional superior a 30 N para desbloquear.

Desgaste del mecanismo de bloqueo
Después de 500 operaciones, la profundidad de desgaste de la superficie de contacto de la lengüeta de bloqueo de aleación de zinc es superior a 0,5 mm y la fuerza de bloqueo disminuye de 100 N a 40 N, lo que la hace incapaz de resistir el impacto del viento o la vibración.

2. Desajuste de parámetros eléctricos
Error de selección de la masa fundida
Cuando la corriente nominal de la masa fundida triplica la corriente de carga máxima del circuito, el calentamiento Joule (Δ = 0,64 L² ₑΔΔ) generado por la corriente de carga normal (por ejemplo, 0,8 Ie) provoca una expansión térmica periódica (frecuencia de 5-10 Hz), lo que provoca el aflojamiento de la estructura mecánica.

La resistencia de contacto supera el estándar.
La oxidación del contacto de cobre (espesor de la película de Cu₂O > 5 μm) o la presión de contacto insuficiente (<50 N) con una resistencia de contacto > 500 μΩ provocan un aumento de temperatura local Δ T que puede alcanzar los 120 K (límite estándar de 75 K), lo que provoca la deformación por carbonización de las tuberías de resina epoxi.

Daños por erosión del arco
Al interrumpirse una corriente de cortocircuito de 20 kA, la energía del arco es superior a 200 kJ, superando el límite de tolerancia del tubo de fusión (50 kJ), lo que provoca la rotura de la cámara de extinción del arco o la fusión asimétrica del material fundido (desplazamiento de fractura >30 %).