КОНСТРУКЦИИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Трудность создания предохранителей высокого напряжения – это гашение дуги. В современных конструкциях применяется главным образом гашение в узких каналах при высоком давлении (предохранители с мелкозернистым наполнителем) и гашение при помощи автогазового или жидкостного дутья. Предохранители с мелкозернистым наполнителем серии ПК и ПКТ выполняются на напряжения 3; 6,3; 10 и 35 кВ и номинальные токи 400, 300, 200 и 40 А соответственно. Наибольшая разрывная способность 200 MB • А для силовых предохранителей и 1000 MB-А и более (не ограничено) у предохранителей (серия ПКТ) на малые токи для защиты цепей измерительных трансформаторов напряжения. Такая высокая отключающая способность достигается токоограничивающим эффектом. Полное время отключения силовыми предохранителями тока короткого замыкания при большой кратности достигает 0,005 – 0,007 с. Предохранители предназначены для внутренней и наружной установки.
Предохранитель (рис. 15-7) состоит из контактных стоек 1, укрепленных через соответствующие изоляторы 2 на стальном основании 3, и патрона 4. Патрон состоит из изоляционного корпуса 8, армированного по концам латунными колпаками 13 и закрытого герметично с обеих сторон крышками 5. Внутри патрона размещаются плавкие вставки 7. Весь объем заполнен кварцевым песком 6. Перегорание предохранителя сигнализируется якорем 14, который после перегорания удерживающей его стальной указательной вставки 11 выталкивается пружиной 12. На малые токи плавкая вставка выполняется в виде намотки из тонких проволок 9 на керамическом сердечнике 10. На большие токи плавкие вставки выполняются в виде отдельных спирально свитых проволок 9 (рис. 15-7, в). Проволоки медные, посеребренные либо константановые. Такая форма вставок обусловлена стремлением разместить достаточно длинную вставку в патроне ограниченной длины. Согласно работе [2] длина плавкой вставки (в миллиметрах) для этих предохранителей l = 160 + 70 U ном, где U ном – номинальное напряжение, кВ. Для снижения температуры предохранителя при небольших перегрузках на места скрутки плавких вставок напаяны оловянные шарики. На токи 7,5 А и ниже для ограничения перенапряжений вставки имеют переменное сечение. Разное время перегорания отдельных участков приводит к снижению перенапряжений при отключении. Предохранители с автогазовым, газовым и жидкостным гашением дуги (15-8) выполняются с короткой плавкой вставкой. Плавкая вставка состоит из медной 4 (токоведущей) и стальной 5 (удерживающей) частей.
После расплавления (перегорания) вставки (сначала медной, а затем стальной частей) дуговой промежуток удлиняется с помощью пружин или давления образующихся газов. Дуга втягивается в дугогасящую или газогенерирующую среду и под действием газового или жидкостного дутья гаснет. В стреляющем предохранителе (тип ПСН – рис. 15-8, а) вытягивание гибкой связи 3 из патрона осуществляется пружиной ножа, связанного с контактным наконечником 1. Дуга, втянутая в газогенерирующую трубку 2, резко повышает давление в трубке (до 10-12 МПа) и создаёт весьма интенсивное продольное автодутье. Гибкая связь окончательно выбрасывается из патрона, дуга энергично гасится. Гашение сопровождается выбросом раскалённых газов, световым и звуковым эффектом.
В жидкостном предохранителе (рис. 15-9, б) пружина 8. растягивая дуговой промежуток, тянет поршень 6 и проталкивает через отверстия 7 жидкость, заполняющую весь объем под поршнем. Создаваемое интенсивное продольное дутье надёжно гасит дугу. Автогазовое и жидкостное гашение позволяет создать конструкции предохранителей на напряжения 110 – 220 кВ с отключающей способностью до 1500 MB A.
|
