б) Предохранители с автогазовым гашением

Предохранители с автогазовым гашением дуги выполняются на напряжение 10 кВ и выше.

Для открытых распределительных устройств получили распространие выхлопные предохранители типа ПВТ (рис. 4.52).

Основной частью предохранителя является газогенерирующая трубка 2 (рис. 4.52,6), внутри которой расположен гибкий проводник 3, соединенный с плавкой вставкой 4 и контактным наконечником 1. Параллельно медной вставке расположена стальная 5, воспринимающая усилие пружины, стремящейся вытащить гибкий проводник.

Головка патрона предохранителя 1 (рис. 4.52, а) зажата специальным держателем на изоляторе 2. На нижнем изоляторе на оси 4 укреплен контактный нож 5 со спиральной пружиной, которая стремится повернуть нож в положение 5'. Нож охватывает шейку контактного наконечника 6.

При КЗ сначала расплавляется медная, затем стальная вставка

Рис. 4.52. Предохранитель ПВТ:

а — общий вид; б — патрон предохранителя

действием пружины нож 5 поворачивается и выбрасывается гибкий про­водник. Дуга, образовавшаяся после расплавления вставок, затягивается в трубку, где интенсивно выделяется газ. Давление в трубке достигает 10—20 МПа, создается интенсивное продольное автодутье, гасящее дугу. Гашение сопровождается выбросом раскаленных газов и мощным зву­ковым эффектом — выстрелом. В связи с этим предохранители ПВТ устанавливаются в открытых РУ таким образом, чтобы в зоне выхлопа не бы­ло электрических аппаратов. Ранее эти предохранители назывались стреляющими (ПСН).

В процессе отключения длина дуги увеличивается по мере выброса гибкой связи, поэтому перенапряжений не возникает.

Плавкая вставка в нормальном режиме нагревается до высокой температуры. Чтобы не происходило газообразования, вставка размещена не в трубке, а в металлическом колпаке, закрывающем один конец трубки.

Предохранители ПВТ применяются в комплектных трансформаторных подстанциях. Они защищают силовые трансформаторы от токов КЗ, но не защищают от других видов повреждений.

В настоящее время разработаны управляемые предохрани­тели УПСН-35, УПСН-110 (Ульяновский политехнический институт). В этих предохранителях кроме плавкой вставки имеются контакты, которые можно отключить, воздействуя приводом на нож 5 (рис. 4.52,а). Им пульс для работы привода может быть дан релейной защитой или автоматикой. Отключение производится после перегорания плавкой вставки, поэтому требуется последующая перезарядка патрона.

Дальнейшее усовершенствование этих предохранителей привело к созданию автогазовых выключателей.

ударного тока

Рис. 4.53. Ограничитель ударного тока:

а — конструктивная схема; 1— изолятор; 2 — коммутационный элемент;

3 — токонесущий проводник с пиропатроном; 4 — предохранитель; б — структурная схема управления;
в — схемы включения.

Ограничители ударного тока (ОУТ) — это сверхбыстродействующие коммутационные аппараты взрывного действия на большие номинальные токи для установок 6 — 30 кВ.

Ограничитель ударного тока (рис. 4.53,а) имеет коммутационное устройство 2 с проводником, рассчитанным на длительное протекание номинального тока (1000 — 4500 А). В токоведущий проводник встроен пиропатрон с капсюлем-детонатором. При возникновении КЗ электронное устройство (блок управления БУ) реагирует на скорость изменения тока di/dt (рис. 4.53,6), затем разрядное устройство через разделительный трансформатор ИТ воздействует на капсюль-детонатор, происходит взрыв пиропатрона и основная цепь оказывается разомкнутой за 0,1 мс. После этого ток проходит по вспомогательной цепи через предохранитель 4, который обеспечивает окончательный разрыв цепи. Полное время работы ограничителя ударного тока превышает 5 мс (¹/₄ периода)
поэтому ток КЗ в цепи не достигает значения i_y. Таким образом, здесь используется тот же токоограничивающий
эффект, что и в некоторых конструкциях предохранителей, но в отличие от предохранителей ограничитель ударного тока устанавливается в цепях высокого напряжения с боль­шими номинальными токами.

 

После срабатывания ОУТ необходима замена токоведущего проводни­ка и предохранителя. Применение ОУТ позволяет ограничить токи КЗ и, следовательно, облегчить аппаратуру и токоведущие части электроустано­вок. На рис. 4,53, в показаны некоторые возможные схемы включения ОУТ.

Выбор предохранителей производится:

по напряжению установки:

U_уст U_ном

по току

I_норм I_ном; I_max I_ном

по конструкции и роду установки;

по току отключения

I_{П, О} I_ОТК

где I_QTK — предельно отключаемый ток (симметричная составляющая). Номинальный ток плавкой вставки предохранителя выбирается по условиям защиты, а также по условиям селективности.