走在配電網(wǎng)的線路旁,抬頭看桿塔上總掛著個(gè)像小型刀閘的裝置。這可不是普通零件,它是電力系統(tǒng)的“忠誠(chéng)衛(wèi)士”——戶外高壓跌落式熔斷器。平時(shí)它安靜待著,一旦系統(tǒng)發(fā)生故障,拿短路來(lái)說(shuō),它能立刻熔斷切斷電路,保護(hù)變壓器和線路不被燒壞。要是需要檢修設(shè)備,它還能當(dāng)明顯的斷開(kāi)標(biāo)志,讓工作人員操作更安全。要扛住這么重要的任務(wù),它的材料選得對(duì)不對(duì),可是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。今天我們就拆開(kāi)聊聊,這熔斷器到底用了啥材料。 ?
熔管:結(jié)實(shí)還得會(huì)“吐氣滅弧”
熔管是我們一眼能看到的外殼,也是熔斷器最顯眼的部分。它可不是隨便拿根管子做的,對(duì)材料要求特別高。它必須足夠結(jié)實(shí),要能扛住常年風(fēng)吹日曬,雨雪霜凍的折騰。我們操作時(shí)不小心摔了,它也不能碎。它還得耐電弧,熔絲斷了會(huì)產(chǎn)生高溫高壓的電弧,熔管必須扛住燒蝕,絕對(duì)不能炸。 ?
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最關(guān)鍵的是,它得會(huì)“吐氣滅弧”。我們常用兩種材料來(lái)做熔管:一種是環(huán)氧玻璃布做的管子,就像特別結(jié)實(shí)的纖維管;另一種是鋼紙管,我們平時(shí)叫它“反白管”。這些材料碰到電弧的高溫后,會(huì)馬上冒出氫氣、二氧化碳等滅弧氣體。這些氣體在管子里形成高壓,順著管子方向快速把電弧吹斷,穩(wěn)穩(wěn)滅掉電弧。這設(shè)計(jì)特別巧妙,全靠材料自身的特性就能完成任務(wù),既省心又可靠。 ?
熔絲(熔體):核心的“敏感小元件”
熔絲是熔斷器的“心臟”!它用啥材料,直接關(guān)系到保護(hù)靈不靈、靠不靠譜。通常用純銅或者純銀做底子??赡苡腥藭?huì)問(wèn),為啥非得用這么貴的材料?因?yàn)榧冦~、純銀導(dǎo)電性好,熔點(diǎn)穩(wěn)定,還不容易生銹氧化,這樣才能保證動(dòng)作準(zhǔn)確,長(zhǎng)期穩(wěn)定不出問(wèn)題。為了讓它熔斷更靈敏,工作人員會(huì)在銅絲或銀絲上焊?jìng)€(gè)小球(用錫或者鉛做的,咱們叫它“冶金點(diǎn)”)。這個(gè)小球的熔點(diǎn)比銅絲低很多,遠(yuǎn)不到銅絲熔化的溫度就會(huì)先化掉;而且會(huì)快速滲進(jìn)周圍的銅材料里。這樣一來(lái),就算電流沒(méi)那么大,也能在預(yù)定位置弄出個(gè)“小缺口”,提前精準(zhǔn)斷開(kāi)。對(duì)過(guò)載電流的保護(hù),自然就更靈敏了。 ?
導(dǎo)電部件與觸頭:導(dǎo)電好還得耐燒
熔斷器的上下動(dòng)靜觸頭、帽蓋,還有其他金屬零件,得滿足兩個(gè)要求:導(dǎo)電要好,并且耐磨。它們的主體材料一般選兩種:黃銅(像H62、H65這類)和紫銅(就是T2那種)。黃銅機(jī)械強(qiáng)度高,耐磨性也不錯(cuò),常用來(lái)做支架、帽蓋,以及觸頭的底子;紫銅導(dǎo)電性特別好,所以專門用在關(guān)鍵的導(dǎo)電回路里。為了讓接觸更好,工作人員會(huì)給動(dòng)、靜觸頭的接觸部分鍍銀。銀的導(dǎo)電性極佳,就算氧化了,氧化膜的電阻也很小,能一直保持接觸良好;而且操作時(shí)不容易粘在一起(粘住叫熔焊,一粘住就沒(méi)法操作了)。 ?
支撐件與底座:結(jié)實(shí)的“骨架”
支撐瓷瓶(也就是絕緣子),還有安裝底座,合起來(lái)是熔斷器的“骨架”。這部分要求特別高:機(jī)械強(qiáng)度得夠,并且絕緣性能也要好。絕緣子一般用高強(qiáng)度的電瓷材料,這種材料絕緣性好,用久了也不容易老化,抗壓、抗彎的能力特別強(qiáng),能穩(wěn)穩(wěn)托住整個(gè)熔斷器,保證和地面不導(dǎo)電,安全可靠。底座以及其他小配件,通常用熱鍍鋅鋼或者不銹鋼做。這兩種材料防銹、防腐蝕的能力超強(qiáng),在戶外惡劣環(huán)境下裝幾十年,也不會(huì)生銹、不會(huì)松垮,一直都很結(jié)實(shí)。 ?
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說(shuō)到底,恩彼邁熔斷器看著簡(jiǎn)單,里頭的材料學(xué)問(wèn)可不少。從會(huì)“吐氣滅弧”的熔管,到靈敏精準(zhǔn)的熔絲,再到導(dǎo)電好又耐燒的鍍銀觸頭,以及結(jié)實(shí)防銹的金屬骨架——每種材料都是因?yàn)樽陨愍?dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì),才被精準(zhǔn)選中的。正是這些材料的合理搭配,才造出了電網(wǎng)線上的這位“忠誠(chéng)衛(wèi)士”:反應(yīng)快、干活靠譜,還特別結(jié)實(shí),默默守護(hù)著電網(wǎng)的安全運(yùn)行。


