束楠 曲全伟 白有财

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1 引言

变电站接线端子箱是一种转接线路，为布线和查线提供方便的一种接口装置，端子箱一般放置在户外、露天的场所，具备通风、防潮、防沙的作用，但现有端子箱由于设计简陋、结构不合理，箱体焊缝较大、箱门易松动变形、密封较差等，致使端子箱内容易大量积尘，如遇雨雪天气，易进水受潮，致使二次线及接口容易锈蚀发霉，严重影响二次设备及线路正常运行。

跌落式熔断器是目前电力系统应用最普遍的保护元件之一，其工作原理是根据电流超过规定值一段时间后，熔丝自身产生的热量使熔体熔化，从而断开电路，起到保护电气设备的作用，但由于设计陈旧，稳定性和实用性的下降已无法满足电网需求。同时，各厂家生产的零配件尺寸型号不统一，日常维护极其不便。

2 完善设备功能，提高实践应用

2.1 双导流槽带毛刷顶部穿插结构新型端子箱

目前，固定在端子箱门上的设备标示牌有两种方式。一种是使用鱼珠胶粘合，由于在户外，常年受雨水的侵蚀和阳光的暴晒，设备标示牌和箱门经常出现开裂和脱落的现场，需要经常维护；另一种是使用胶带粘贴，不耐用且粘贴高度不一致，外形不美观，不整齐[1]。

四类变电站端子箱清扫周期为一年两次，清扫工作量较大，且现有端子箱密封差，如按此周期进行清扫维护，会堆积大量沙尘，蜘蛛结网较多，吸附在二次线上，易造成直流接地、开关拒动、误动，影响电网可靠运行，额外增加专业维护人员的工作量。

新型双导流槽带毛刷顶部穿插结构新型端子箱前后门框采用向外的双导流槽设计，箱门带两层向内的毛刷条，当箱门闭合后，两层毛刷条插入双导流槽内，有效阻挡风沙和雨水。

端子箱顶部设计为穿插结构的呼吸装置，形成5 层隔离空间，可加快箱体内外空气的对流，从何实现了通风透气、防潮、防风沙、风灰尘的密封作用，使端子箱内常年通风干燥，有效避免了二次线及接口的锈蚀、老化、发霉等现象。

箱顶设计为两侧倾斜（目前的端子箱设计为前后倾斜），在晴天可减少端子箱暴晒面积，可有效降低箱内温度；在雨天有利于快速排水，有效保证二次线路的正常运行。

端子箱安装的设备标识牌采用标准尺寸（长32cm，宽22cm），端子箱的前后箱门设计设备标示牌固定槽，设备标示牌固定方便、牢固、不脱落，外观整齐，免维护。

双导流槽带毛刷顶部穿插结构新型端子箱前后门框采用向外的双导流槽设计，箱门带两层向内的毛刷条，箱门带两层向内的毛刷条，当箱门闭合后，两层毛刷条插入双导流槽内，有效阻挡风沙和雨水[2]。其中，图1为双导流槽带毛刷顶部穿插结构新型端子箱。

图1 双导流槽带毛刷顶部穿插结构新型端子箱

2.2 无把手转舌端子箱柜门锁

目前变电站端子箱均采用带锁芯的转舌锁或不锈钢执手锁，该类型门锁设计繁琐、结构复杂，由于安装在户外，锁眼、锁芯又属于精密部件，且密封性较差，很容易被雨水沙尘堵塞、生锈、腐蚀，寿命极短，不耐用，固定转舌的螺栓很容易松动，门锁的开合非常吃力。

新型无把手转舌柜门锁采用金属材质，设计结构简单、耐用，圆柱形锁舌，使用拉簧复位，可上下动作；圆筒形锁芯，使用扭簧复位，可左右旋转；关门时锁舌向下运动，卡入锁扣，方便、牢固；开门时，插入钥匙逆时针旋转90°，锁芯带动锁舌，向上旋转，脱离锁扣即可打开箱门，方便、轻松，无把手转舌端子箱柜门锁设计简单、方便、省力、耐用。

2.3 35kV 新型弹出式速断熔断器

传统高压跌落式熔断器虽能满足日常的工作要求，但陈旧的机构设计和动作原理已暴露出诸多缺点：

①熔丝过电流熔断后，由熔丝管自身重量下坠跌落，拉开熔点距离，速断能力不强，产生较大电弧。

②使用熔丝的松紧，手动调节触点位置和距离，不易掌控，触点接触不牢，导通性差易发热、误动。

③熔丝管下端活动元件结构笨重，更换熔丝、更换熔丝管极不方便，熔丝易被固定螺栓拉断。

④熔断器上端触头易出现卡死现象，不易开合。

⑤同等电压等级的跌落式熔断器尺寸、间距不一致，熔丝规格不统一，各厂家生产的熔丝不通用，日常维护极不方便。

⑥传统高压跌落式熔断器设计简陋，质量低劣，不耐用，受雨水侵蚀和暴晒影响，导致无法正常动作，开断能力差[3]。

新型35kV 新型弹出式速断熔断器下端触头使用挂钩加双弹簧连片组合；熔丝管下端触头使用铜质T 型结构，挂接后接触弹片，提供双重导流，触点接触更稳定牢固，且不易发热。

熔断器上端触头使用四条导电刀片组成，刀片两侧外装有压缩弹簧，可调节弹簧压力；熔丝管上端触头采用弹出式设计，上端触头插入导电刀片后，在两侧压缩弹簧的作用下，导电刀片与上端触头接触更牢固，接触面更广，导通性更强。

熔丝管可按照弹簧压力指示位置安装熔丝，熔丝管整体长度固定，无需手动调节，更换维护更方便，熔丝管上端触头设有通用型熔丝固定螺母盖，可使用不同厂家生产的同等电压等级的所有熔丝。

熔丝管下端触头设有不锈钢弹簧片，当熔丝过流发热熔断后，熔丝管上端触头向上弹起，脱离熔断器上端触头，配合熔丝管下端触头不锈钢弹簧片，可快速将熔丝抽出，瞬间拉开安全距离，起到速断灭弧的作用，熔丝管再利用自身重量下坠跌落，形成明显断开点。

35kV 新型弹出式速断熔断器设计简单、结构合理，熔丝、熔丝管更换方便快捷、熔断器开合动作流畅，触头接触更稳，导电性更强，采用黄铜材质结实耐用[4]。

熔断器采用硅胶材质高强度绝缘子支架，长度65cm（熔丝管长度60cm），上下端采用双螺栓固定活动触头，上下触头牢固、稳定、不变形，绝缘性能良好，结实耐用。其中，图2为35kV 新型弹出式速断熔断器装配图。

图2 35kV 新型弹出式速断熔断器装配图

新型端子箱可加快端子箱内外空气的对流，使箱内长期保持干燥通风的环境，大大减轻了运维人员的清扫维护工作，确保二次设备及线路的稳定运行；新型熔断器采用全新的动作结构，熔断器的开合灵活、接触牢固、导通性更强、熔丝管采用弹出式设计，有效提升灭弧性能，熔丝和熔断管的安装和更换更加方便快捷；初步估算，新型端子箱和熔断器的使用，可使端子箱清扫工作、熔断器日常维护的工作量减少30%左右。

3 结语

以上3 种新型设备已获得国家知识产权局颁发的实用新型专利证书2 项，另有1 项熔断器发明专利仍在审核中。