Конструкции, времятоковые характеристики, условия выбора.

Высоковольтные предохранители. Основные параметры,

Высоковольтные предохранители являются токоограничивающими и предназначены для защиты силовых трансформаторов, воздушных и кабельных линий на номинальное напряжение от 3 кВ и выше.

Назначение, предъявляемые требования. При напря­жении выше 3 кВ и частоте 50 Гц применяются высоко­вольтные предохранители. В отношении времени плавления к высоковольтным пре­дохранителям предъявляется следующее общее требование: длительность плавления вставки должна быть менее 2 ч при токе перегрузки, равном 2In, и более 1 ч при токе пере­грузки, равном 1,3Iном.

Высоковольтные предохранители часто применяются для защиты трансформаторов напряжения от КЗ.

В связи с высоким значением восстанавливающегося на­пряжения процесс гашения дуги усложняется.

б) Предохранители с мелкозернистым наполнителем. Размер зерен и материал такие же, как и в низковольтных предохранителях.

Для эффективного гашения дуги плавкая вставка берется малого диаметра.

Предохранители типа ПК на напряжение 6—10 кВ содержат фарфоровый цилиндр /, армированный по торцам латунными колпаками 2. Наполнитель 7 в виде песка засыпается через отверстие в колпаке, которое после засыпки запаивается крышкой 3. В предонителях на ток до 7,5А медная плавкая вставка 5 наматывается на керамический рифленый каркасе. Это позволяет увеличить длину плав­кой вставки и эффект токоограничения, а следовательно, повысить от­ключаемый ток. Однако при перегрузках, меньших 3Iном, возможно образование токопроводящего канала из материала каркаса и распла­вившейся вставки. В результате наступает тепловое разрушение предо­хранителя. Поэтому предохранители с каркасом следует применять толь­ко для защиты от КЗ.

При номинальных токах, превышающих 7,5 А, плавкая вставка вы­полняется в виде параллельных спиралей. Для снижения температуры предохранителя при небольших длительных-пе­регрузках плавкие вставки имеют оловянные шарики 6.

Предохранитель имеет указатель срабатывания 9. На указатель 9 действует пружина, которая удерживается во втянутом состоянии спе­циальной плавкой вставкой 8. Эта вставка перегорает после перегора­ния основных вставок 5. При этом указатель освобождается и выбра­сывается в положение 9' с силой, определяемой пружиной. Этот указатель можно использовать для автоматического отключения выклю­чателя нагрузки после отключения КЗ предохранителем, Указатель 9 может быть использован также в предохранителях с авто­матическим повторным включением.

 

При КЗ плавкая вставка испаряется по всей длине и в цепь вводит­ся длинная дуга, горящая в уз­кой щели и имеющая высокое со­противление, особенно в началь­ной стадии, когда пары металла недостаточно ионизированы. Все это приводит к возникновению больших перенапряжений — до 4,5Uном на контактах предохра­нителя. Для ограничения пере­напряжений применяются вставки переменного сечения. Вначале Сгорает участок.- меньшего сече­ния, а затем большего. В ре­зультате длина дуги растет мед­ленней.

Предохранители с мелкозер­нистым наполнителем обладают токоограничением, особенно при больших токах КЗ. В длительном режиме интенсивное охлаждение тонких плавких вставок позволя­ет выполнять их с минимальным сечением и снизить ток плавления. С ростом номинального тока эф­фект токоограннчения падает. Но­минальный ток отключения предо­хранителей достигает 20 кА прн напряжении до 10 кВ. Предохранитель обеспечивает защиту высоковольтных шин от повреж­дения трансформатора напряжения при любой мощности источника пи­тания (ток ограничивается предохранителем).

Предохранители серий ПК и ПКТН работают бесшумно, без выбро­са пламени и раскаленных газов.

в) Стреляющие предохранители. Для работы на открытом воздухе при напряжении 10 и 35 кВ и отключаемом токе до 15 кА применяются так называемые стреляющие предохранители (ПСН-35).

Процесс отключения сопровожда­ется сильным выбросом пламени, га­зов и стреляющим звуковым эффек­том. Поэтому стреляющие предохра­нители соседних фаз должны быть иа значительном удалении друг от друга.

В процессе гашения дуга снача­ла имеет небольшую длину, а затем длина ее увеличивается по мере выброса гибкого проводника. Это ограничивает скорость роста сопро­тивления дугового промежутка и устраняет перенапряжения.

г) Выбор предохранителей. При определении номи­нального тока вставки необходимо исходить из условия максимальной длительной перегрузки.

Очень часто обмотка высшего напряжения трансформа­тора присоединяется через предохранитель. При подаче на­пряжения на трансформатор возникают пики намагничива­ющего тока, среднее значение амплитуды которых достига­ет 10*Iном, а длительность прохождения примерно равна 0,1 с. Выбранный по номинальному току предохранитель должен быть проверен на прохождение в течение 0,1 с на­чального намагничивающего тока.

В заключение необходимо проверить селективность ра­боты предохранителя с выключателями, установленными на стороне высокого и низкого напряжения.

При КЗ в самом трансформаторе время отключения пре­дохранителя должно быть меньше, чем выдержка времени выключателя, установленного на стороне высокого напря­жения и ближайшего к предохранителю. При КЗ на сторо­не низкого напряжения предохранитель должен иметь вре­мя плавления больше, чем уставка защиты выключателей на стороне низкого напряжения. При выборе предохрани­теля необходимо соблюсти также соотношение U_{ном.пред}.=U_{ном.уст}; I_{отк.пред}>= I_к,уст

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: