Предохранители выше 1 кВ

В высоковольтных предохранителях восстанавливающееся напряжение достигает больших значений, что утяжеляет процесс гашения дуги и накладывает отпечаток на размеры и конструкцию предохранителей.

Кварцевые предохранители серии ПК (рис.7.3) выполняются на напряжение 3, 6, 10 и 35 кВ, номинальные токи до 400 А и токи отключения от 12,5 до 400 А. Эти предохранители обладают токоограничивающим эффектом. Полное время отключения 0,005-0,007с. Предохранители типа 1ШТ (на стенде № 12 и 14) используются для 'защиты цепей трансформаторов, воздушных и кабельных линий типа 'ПКН С № 13) - для защиты трансформаторов напряжения; ПКЭ - силовых электрических цепей в КРУ экскаваторов и передвижных электростанций; ПКЭН - трансформаторов напряжения в КРУ экскаваторов.

Фарфоровый, реже стеклянный, патрон 3 (рис. 7.3) предохранителя заполнен кварцевым песком 4 и армирован по концам латунными колпачками 2, которые являются контактами и вставляются в пружинные держатели, укрепленные на опорных изоляторах на стенде (№ 14). К колпачкам припаяны плавкие вставки 5. Патрон предохранителя герметически закрыт торцевой крышкой 1.

Плавкие вставки изготовлены из длинной медной или серебряной проволоки 5 (рис.7.3 а, б) малого сечения. Вставки предохранителей типа ПКН (рис. 7.3а) и ПКЭН на малые номинальные токи (до 7,5 А) наматывают на керамический ребристый стержень 7, что позволяет увеличить длину плавкой вставки при небольшой длине корпуса. В предохранителях на токи выше 7,5 А плавкие вставки выполняют из нескольких параллельных спиралек (рис.7.3 б).

На плавких вставках для снижения температуры плавления напаяны оловянные шарики 6.

Предохранители типа ПКТ и ПКЭ снабжены указателями срабатывания 8 в виде небольшого стержня, выскакивающего из нижнего колпачка предохранителя при сгорании плавкой вставки. Указатель снабжен пружиной и удерживается внутри колпачка тонкой стальной проволокой. После перегорания главной плавкой вставки указательная проволока также перегорает и освобождает указатель.

Рис. 7.3. Предохранители типа ПКН (а) и ПКТ (б)

Стрелявшие предохранители типа ПС относятся к газогенерирующим предохранителям с выхлопом газа из патрона при отключении цепи. Они изготовляются на номинальные напряжения 10 и 35 кВ. В лаборатории представлены предохранитель типа ПС-35. и отдельные элементы предохранителя ПС-10. Основной частью предохранителя является дугогасительная трубка 2 (рис.7.4) из винипласта или фибры, С одного конца трубка закрыта металлической головкой 6 с полусферической крышкой. Внутри головки расположены плавкие вставки 4 и 5 и гибкий проводник 3 с контактным наконечником 1. Контактный наконечник защемлен между губками рычага 7 с пружиной 8, действующей на выдергивание гибкого" проводника из трубки (положение 7). Предохранитель смонтирован на опорных изоляторах 9.

Плавкая вставка одним концом соединяется с гибким проводником 3, а другим - с металлической головкой 6. Вставка состоит из двух параллельных проволочек: стальной 5 и медной 4. Стальная проволочка воспринимает основное усилие пружины. В медной проволочке, имеющей меньшее активное сопротивление, проходит основная часть тока. Плавкие вставки изготовляются на номинальные токи от 7,5 до 100 А.

При коротком замыкании сгорает вначале медная проволочка, а затем стальная, и гибкий проводник под действием пружины выбрасывается из трубки. При разрыве цепи возникает электрическая дуга. Под действием высокой температуры дуги внутри трубки возникает сильное газообразование,- вследствие чего давление в ней возрастает до 12 МПа. Высокое давление в трубке способствует возникновению мощного продольного дутья, которое обеспечивает быстрое гашение дуги. Чем больше ток короткого замыкания, тем мощнее продольное дутье и тем меньше время гашения дуги. При токах порядка 1 кА дуга гаснет примерно за 0,3 с, а при токах порядка 8-10 кА время гашения дуги сокращается до 0,04 с. Процесс отключения сопровождается сильным световым и звуковым эффектом, напоминающим выстрел, в связи с чем предохранители и получили свое название.

Рис. 7.4. Стреляющий предохранитель ПС-10: а - общий вид; б - патрон

Предохранители типа ПС находят применение для защиты силовых трансформаторов сравнительно небольшой мощности в комплектных подстанциях, а также для защиты трансформаторов напряжения.

 

Рабочее задание

1. Изучите конструкцию и принцип действия плавких предохранителей.

2. Используя раздаточный материал, укажите типы плавких предохранителей, представленных в лаборатории, а также основные элементы предохранителей.

3. Выполните эскиз патрона стреляющего предохранителя.

4. Выберите номинальный ток патрона и плавкой вставки предохранителя типа ПР-2 для цепей номинальным напряжением 380 В, рабочий ток и ток КЗ которых указан в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Параметры цепей и предохранителей типа ПР-2

№ варианта	Параметры цепей	Параметры предохранителей
	Iраб.нб, А	Iп0, кА	Iном, А	Iоткл, кА	Uном, В
			патрона	вставки
		1,0
		3,0
		5,5
		10,0
		5,0
		10,0
		21,0

 

Контрольные вопросы

1. Какое назначение кварцевого песка в предохранителях насыпного типа?

2. Как выполняются указатели срабатывания в предохранителях типа НПН-2 и ПКТ?

3. В каких предохранителях и с какой целью на плавкие вставки напаиваются оловянные шарики?

4. На какие номинальные напряжения выполняются предохранители типа ПК и ПС?

5. Чем ограничивается наибольший ток отключения газогенерирующих предохранителей?