Предпазители за високо напрежение PKT, PKN, PVT в селските разпределителни мрежи

В селските електрически инсталации за това напрежение се използват предпазители от типа PKT и HTP (предишното наименование съответно PK и PSN).

Устройство и принцип на действие на предпазители тип ПКТ

PKT предпазителите (с кварцов пясък) се произвеждат за напрежения 6 … 35 kV и номинални токове 40 … 400 A. Най-разпространени са предпазителите PKT-10 за 10 kV, монтирани от страната на високо напрежение на селския трансформатор подстанции 10 / 0,38 kV. Стойката на предпазителя (фиг. 1) се състои от порцеланова тръба 3, пълна с кварцов пясък, която е подсилена с месингови капачки 2 с капачки 1. Стопяемите връзки са изработени от сребърна медна тел. При номинален ток до 7,5 А се използват няколко паралелни вложки 5, навити върху оребрена керамична сърцевина (фиг. 1, а). При високи токове са монтирани няколко спирални вложки (фиг. 1).

Ориз. 1. Стойки за предпазители от тип ПКТ: а — за номинални токове до 7,5 А; b — за номинални токове 10 … 400 A; 1 — капак; 2 — месингова капачка; 3 — порцеланова тръба; 4 — кварцов пясък; 5 — стопяеми връзки; 6 — индикатор за работа; 7 — пружина

Ориз. 2. Предпазител тип ПКТ: 1- основа; 2- опорен изолатор; 3- контакт; 4- патрон; 5- заключване

Този дизайн осигурява добро амортизиране на дъгата, тъй като вложките са със значителна дължина и малко напречно сечение. Металургичният ефект се използва за намаляване на точката на топене на вложката.

За намаляване на пренапреженията, които могат да възникнат при бързо гасене на дъгата в тесни канали (прорези) между кварцовите зърна, се използват предпазители с различни секции по дължината. Това осигурява изкуствено затягане на дъгогасенето.

Поставката на предпазителя е запечатана — след напълване на тръбата с кварцов пясък, капачките 1, покриващи отворите, са внимателно запечатани. Следователно предпазителят PKT работи безшумно.

Работата на предпазителя се определя от показалеца 6, който обикновено се държи от специална стоманена вложка в прибрано положение. В този случай пружината 7. също се държи в компресирано състояние.Когато предпазителят се задейства, стоманената вложка изгаря след работната, тъй като целият ток започва да преминава през нея. В резултат на това показалецът 6 се изхвърля от тръбата от освободената пружина 7.

На фиг. 2 показва сглобения предпазител PKT. Върху основата (метална рамка) 1 има два поддържащи изолатора 2. Стойката на предпазителя 4 се вкарва с месингови капачки в пружинните държачи (контактно устройство) 3 и се затяга със заключване. Последното е предвидено, за да държите патрона в държачите, когато появата на електродинамични сили по време на потока на големи токове на късо съединение. Те произвеждат предпазители както за вътрешен, така и за външен монтаж, както и специални подсилени предпазители с повишена ограничаваща сила на прекъсване.

Конструкция и принцип на действие на предпазители тип PKN

За защита на трансформатори за измервателно напрежение се произвеждат предпазители тип PKN (по -рано PKT). За разлика от разглежданите PKT предпазители, те имат константан с предпазител, навит на керамична сърцевина.Тази вложка има по -високо съпротивление. Благодарение на това и малкото напречно сечение на вложката се осигурява ограничаващ тока ефект.

PKNU предпазителите могат да бъдат инсталирани в мрежа с много висока мощност на късо съединение (1000 MV × A), а прекъсващата мощност на подсилените PKNU предпазители изобщо не е ограничена. Предпазителите на PKN са по -малки в сравнение с PKT и не са оборудвани с индикатор за работа (предпазителят може да се прецени по показанията на устройствата, свързани от вторичната страна на трансформаторите на напрежение).

Конструкция и принцип на действие на изгорелите предпазители, тип PVT

Предпазители от типа PVT (изпускателни, предишното наименование — тип запалване PSN) се произвеждат за напрежение 10 … 110 kV. Те са предназначени за монтаж в отворени разпределителни устройства. В селските електрически мрежи най-широко използваните предпазители са PVT-35 за защита на трансформатори с напрежение 35/10 kV.

Ориз. 3. Предпазители от PVT тип: a, b — общ изглед и държач за предпазители PVT (PSN) -35; в — предпазител HTP (PS) -35 MU1; 1 и 1′-щифтов нож; 2 — ос; 3 — опорен изолатор; 4 — стопяема връзка; 5 — тръба, изработена от газогенериращ диелектрик; 6 — гъвкава комуникация; 7 — връх; 8 — разклонителна тръба

Основният елемент на държача на предпазителя е газогенерираща тръба 5, изработена от винилова пластмаса (фиг. 1.5). Вътре в тръбата има гъвкав проводник 6, свързан в единия край с топима вложка 4, поставена в металната глава на патрона, а в другия край към контактния връх 7.

Стойката на предпазителя е разположена върху два опорни изолатора 3, монтирани върху основата (рамката). Главата на патронника се захваща от специален държач на горния изолатор. На долния изолатор е фиксиран нож 1 за контакт със спирална пружина, който има тенденция да завърта ножа около ос 2 до позиция 1 ‘. Ножът 1 е захванат с контактния връх 7 на патрона. Използват се цинкови стопяеми връзки, както и двойни вложки от мед и стомана (стоманена вложка, разположена успоредно на медната, възприема силата на пружина, опитваща се да извади гъвкавия проводник от патрона; в случай на късо верига, медната вложка първо се топи, след това стоманената вложка).

След изгарянето на стопяемата връзка контактният нож се освобождава и, завъртайки се (наклонен) под действието на пружината, издърпва гъвкавия проводник, който след това се изхвърля от патрона.

Под действието на дъгата, образувана след разтопяването на вложката, стените на виниловата пластмасова тръба енергично отделят газ. Налягането в патрона се повишава, газовият поток създава силен надлъжен взрив, гасящ дъгата. Процесът на изхвърляне на горещи газове през долния отвор на патрона е придружен от звук, подобен на изстрел. Поради увеличаването на дължината на дъгата при освобождаване на гъвкавата връзка, по време на процеса на изключване не възникват пренапрежения, но и тези предпазители нямат ограничаващ тока ефект. Както може да се види от фигура 1.5, стопяемата връзка не се намира в тръбата, а в метална капачка, която покрива единия край. Това елиминира газообразуването при нормална работа, когато предпазителят също може да се нагрее до висока температура.

Промишлеността произвежда изпускателен (запалващ) предпазител от типа PVT-35MU1, показан на фиг. 5, c. Патронът на този предпазител, за разлика от този, разгледан по -горе, има метална тръба 8, в която е монтиран меден вентил, който затваря напречния дупчив отвор на тръбата. При гасене на големи токове на късо съединение, когато дъгата се развива интензивно, налягането в патрона бързо се увеличава и изхвърля клапана, в резултат на което отворът на разклонителя се отваря. При гасене на дъга с ниски токове отворът на дюзата остава затворен, осигурявайки увеличаване на налягането в патрона.

Контролирани предпазители, тип UPS-35

За да се премахне един от съществените недостатъци на предпазителите — трудността при съвпадение на последователно инсталирани устройства поради разпространението на характеристиките — на базата на предпазители PVT (PS) -35MU1 са разработени управляеми предпазители UPS -35U1, предназначени да защитават трансформатори с напрежение 35/6 … 10 kV. Има и разработки на 110 kV предпазители.

Гъвкавият проводник вътре в държача на управлявания предпазител не е здраво свързан към предпазителя, а чрез контактна система, която осигурява механично прекъсване на веригата на предпазителя под действието на задвижването при задействане на релейната защита.

Когато възникне късо съединение, се задейства релейната защита и в резултат на действието на задвижването контактният нож, заедно с гъвкавата връзка, се движи надолу. В този случай контактната система, разположена вътре в касетата, се отваря. Останалите процеси — по -нататъшно движение и изхвърляне на гъвкавия проводник, гасене на дъга — се извършват по същия начин, както в случай на изгорял предпазител в неконтролиран предпазител на отработените газове. При високи токове на късо съединение предпазителят на контролирания предпазител изгаря преди изключването на защитата на релето.

Възможен е и вариант за контролиран предпазител без предпазител. Това изключва допълнителното нагряване на предпазителя, можете да увеличите номиналния и прекъснатия ток.