Тема №4:«Электромонтажные работы» Подтема №2: «Коммутационная аппаратура свыше 1000 Вольт» Урок №5: «Высоковольтные предохранители» Высоковольтные предохранители. Высоковольтные предохранители предназначены для защиты силовых трансформаторов напряжения, конденсаторных установок и другого электрического оборудования от токов короткого замыкания и значительны токов перегрузки. Рис. 1. Высоковольтный предохранитель типа ПК: а - общий вид, б- патрон предохранитель в разрезе: 1- патрон; 2 – контактные стойки; 3 – опорные изоляторы; 4 - основание; 5 – указатель срабатывания; 6 – плавкие вставки; 7 – контактные обоймы; 8 - фарфоровая трубка; Высоковольтные предохранители подразделяются на силовые и для защиты трансформаторов. Они выпускаются для внутренних и наружных установок на токи от 2 до 400 А. Для внутренних установок напряжением до 35 (кВ) включительно изготавливают предохранители трубчатые с кварцевым заполнением, силовые - серий ПК и ПКЭ, а для защиты трансформаторов напряжения - ПКТ и ПКТУ. Предохранитель серии ПК состоит из двух опорных изоляторов с контактами и патрона, изготовляемого в виде фарфоровой или стеклянной трубки, закрытой крышками с латунными колпачками на концах. Рис. 2. Высоковольтный предохранитель типа ПК: 1- контакт с замком; 2 - плита; 3 - опорный изолятор; 4 - болт для присоединения шины к предохранителю; 5 - патрон; 6 - крышка; 7 - латунный колпачок; 8 - фарфоровая трубка (кожух); 9- кварцевый песок; 10- проволка плавкой вставки; 11указательная проволока; 12- указатель срабатывания; 13- оловянные шарики. Внутри патрона предохранителя помещаются рабочие плавкие вставки, которые могут быть навиты также на керамический сердечник. Рис. 3. Кварцевый предохранитель ПК: 1 - контактные выводы; 2 - ограничитель; 3 - фарфоровый патрон; 4 - кварцевый песок; 5 - плавкие вставки; 6 - латунные колпачки; 7 - указательное устройство; 8 - контактный держатель; 9 - изолятор. Остальное устройство, не занятое плавкими вставками, заполняется кварцевым песком, способствующим быстрому гашению дуги при перегорании вставок. Сигналом о срабатывании служит указатель, который при перегорании указательной вставки (средний в патроне) выталкивается пружиной наружу. Материалом плавких вставок служат константан, серебро и медь. Для быстрого плавления вставок на них напаивают шарики из олова или свинца. Предохранители ПКТ-6 (ПКТУ) в отличие от ПК (ПКЭ) (экскаваторные) предназначены для установок, работающих в условиях тряски и вибрации. Рис. 4. Предохранитель ПКЭ: а - в заряженном состоянии; б - после срабатывания: 1 - патрон; 2 - плавкая вставка; 3 - кварцевый песок; 4 - латунные колпачки. Предохранители серий ПК и ПКЭ изготавливаются на номинальные токи 2 - 400 (А) с предельным током отключения до 40 000 (А). Для наружных установок выпускаются предохранители с кварцевым заполнением серии ПКН и с газовыделяющими материалами типа ПСН. Рис. 5. Предохранитель ПСН (а) в заряженном состоянии (б) и после срабатывания (в): 1 - патрон; 2 - верхний изолятор; 3 - нижний изолятор; 4 - контактный нож; 5 - наконечник вставки; 6 - гибкий проводник. Предохранители серии ПСН изготавливают на напряжение до 110 (кВ), на номинальные токи 7,5-200 (А) и с предельной трехфазной мощностью отключения до 15 000 (МВ*А). Высоковольтные предохранители выбирают по номинальным значениям напряжения, тока и роду установки, а затем проверяют по предельным отключаемым величинам мощности и тока короткого замыкания. Время плавления вставки предохранителя зависит от величины проходящего по ней тока. Рис. 6. Предохранитель ПК-6 (а) и его ампер-секундная характеристика (б). На рисунке 6 (б) показаны кривые зависимости времени плавления вставки от величины и длительности прохождения электрического тока, называемые ампер - секундными характеристиками предохранителя. Заштрихованная область представляет собой пределы разброса времени расплавления вставки. Аппаратура защиты от перенапряжений. Наиболее опасными для изоляции электрооборудования и жизни людей являются перенапряжения при электродуговых замыканий на землю и атмосферные перенапряжения. Защита внутрикарьерных линий электропередач, распределительных устройств и механизмов от прямых ударов молний осуществляется молниеотводами, а индуктированных во время грозовых разрядов перенапряжений – вентильными разрядниками типа РВО, РВРД, РВМК и трубчатыми типа РТФ, РТВ, РТВУ. Рис. 7. Вентильный разрядник серии РВП-6: 1- ввод; 2- резиновая прокладка; 3- пружина; 4- искровой промежуток; 5- вилитовые диски; 6- фарфоровый корпус; 7- диафрагма; 8- стопорная пружина; 9- компаунд; 10- наружная диафрагма; 11- заземляющий зажим. Основные элементы вентильного разрядника – это искровые промежутки и вилитовые или тервитовые диски, которые при повышении напряжения резко снижают своё сопротивление и пропускают волну перенапряжения в землю. При снижении напряжения сопротивление дисков восстанавливается. Рис. 8. Трубчатый разрядник серии РТВ: 1 - удлинитель; 2 и 7 - электроды; 3 - указатель; 4 и 6 - трубки; 5 - хомут; 8 - наконечник; 9 - хвостовая часть. Основной элемент трубчатого разрядника – это трубка, выполненая из газогенерирующего материала, - фибры, винипласта, органического стекла. Рис. 9. Трубчатый разрядник (а) и установка его на опоре (б): 1 – стальная обойма; 2 – трубка из газогенерирующего материала (фибра); 3 – стержень. При движении волна перенапяжения отводится в землю через искровые промежутки, а электрическая дуга, возникшая внутри трубки, вызывает большое выделение газа, которые выдувают дугу и гасят её.