Чем ограничивается наибольший ток отключения газогенерирующих предохранителей

Рис. 2.42. Выключатель нагрузки ВН-11: 1 – дугогасительный подвижный контакт; 2 – дугогасительное устройство; 3 – система главных контактов

Выключатели нагрузки – это коммутационные аппараты, выполненные на базе разъединителей, но в отличие от последних способные отключать рабочие токи благодаря наличию маломощной дугогасительной камеры, укрепленной на неподвижных контактах (рис. 2.42).

Выключатели нагрузки предназначены для отключения рабочих токов до 800 А при напряжении 6 кВ и до 400 А при напряжении 10 кВ. Выпускают следующие выключатели нагрузки: ВН-16, ВНП-16 с предохранителем ПК, ВНП-17 с предохранителями и устройством отключения выключателя при перегорании одного из предохранителей, ВНПз-16 – с заземляющими ножами и предохранителями, ВНПз-17 – то же, что и ВНПз-16, но с устройством отключения выключателя при сгорании одного из пре-дохранителей, трехпозиционные элегазовые ВНТЭ. В качестве выключателей нагрузки также применяются вакуумные выключатели типа ВНВ-10/320, электромагнитные выключатели нагрузки ВНТЭМ-10 (Iном = 400 и 600 А, Iоткл = 630 и 1000 А) и элегазовые выключатели нагрузки на напряжение 110 кВ и выше.

Выключатель нагрузки ВН-16 (рис. 2.43) состоит из стальной рамы, на которой укреплены шесть опорных изоляторов [4]. На изоляторах установлены (рис. 2.43, а, б): дугогасящее устройство 1, неподвижные рабочие 2 и дугогасительные контакты 14, подвижные рабочие 5 и дугогасительные 4 контакты. Для быстрого отключения имеются отключающие пружины 3. Дугогасительное устройство (рис. 2.43, б) представляет собой пластмассовую камеру, в которой находятся газогенерирующие вкладыши 15 из органического стекла. Подвижный дугогасительный контакт 4 перемещается внутри вкладыша. При отключении выключателя сначала размыкаются рабочие контакты 2 и 5, затем дугогасительные контакты 4 и 14, при этом между последними образуется электрическая дуга. Под действием высокой температуры дуги органическое стекло выделяет большое количество газов, которые образуют продольное дутье, облегчающее гашение дуги.

Рис. 2.43. Выключатель нагрузки ВН-16:

а – общий вид; б – дугогасительное устройство; 1 – дугогасящее устройство;

2, 14 – неподвижные рабочие и дугогасительные контакты соответственно;

3 – отключающие пружины; 4 – дугогасительные контакты; 5 – подвижные

рабочие контакты; 6, 15 – газогенерирующие вкладыши

В установках с малыми значениями нагрузочных токов (примерно 200…400 А) выключатели нагрузки являются удобными коммутационными аппаратами, хотя и неспособными отключать токи КЗ. Для этого последовательно устанавливаются плавкие предохранители, но включающая способность выключателей нагрузки должна обеспечивать электродинамическую стойкость при сквозных КЗ. Выключатели нагрузки нашли широкое применение при подключении питания к трансформаторам комплектных трансформаторных подстанций, для питания печей сопротивления, ламповых генераторов установок диэлектрического нагрева. Допускается коммутирование батарей конденсаторов мощностью до 400 квар.

Плавкие предохранители являются однополюсными коммутационными аппаратами одноразового действия с пофазным отключением цепи. Они предназначены для защиты электроустановок при КЗ и перегрузках. К предохранителям предъявляются следующие требования:

• защитная характеристика предохранителя должна проходить ниже характеристики защищаемого объекта, причем возможно близко к ней;

• при КЗ предохранители должны работать избирательно (селективно);

• характеристики предохранителей должны быть стабильными;

• предохранители должны обладать высокой отключающей способностью, т.е. должны разрывать большие токи КЗ;

• замена плавкой вставки не должна занимать много времени.

Предохранитель любого вида состоит из плавкой вставки (ос-лабленное звено электрической цепи), поддерживающих ее контактных элементов и корпуса с устройством гашения дуги (может не быть). При опасном для электрооборудования цепи увеличении тока плавкая вставка расплавляется, отсоединяя защищаемую цепь от источника питания. Возникшая электрическая дуга гасится с помощью дугогасительного устройства. Большинство предохранителей имеет указатели срабатывания. Каждый предохранитель характеризуется номинальным напряжением (от 3 до 220 кВ), номинальным током предохранителя (от 8 до 400 А), номинальным током плавкой вставки и отключающей способностью. Следует различать номинальный ток предохранителя и номинальный ток плавкой вставки.

Читайте также:  Как повешать монитор на стену

Номинальным током плавкой вставки (Iвс.ном) называют такой ток, при котором она может длительно работать, не расплавляясь. Номинальным током предохранителя (Iпр.ном) называют такой ток, при котором все его элементы не нагреваются выше длительно допустимой температуры. Обычно в одном корпусе (патроне) предохранителя с целью сокращения номенклатуры изделий могут устанавливаться плавкие вставки с различными Iвс.ном.

Пограничным током Iпогрпредохранителя называют ток, при котором плавкая вставка перегорает при достижении ею установившейся температуры (например, спустя 2 часа после включения). Отключающая способность предохранителя характеризуется номинальным током отключения (Iпр.откл), т.е. наибольшим током, при котором предохранитель разрывает цепь без повреждений, препятствующих его дальнейшей работе после смены плавкой вставки.

Номинальный ток плавкой вставки может быть от 2 до 400 А и более, а номинальный ток отключения – от 2,5 до 40 кА и более. Кроме того, предохранитель характеризует его защитная характеристика – зависимость времени отключения от тока, протекающего по плавкой вставке (рис. 2.44). В реальных предохранителях защитная характеристика резко поднимается вверх. Время расплавления плавкой вставки зависит от состояния контактов предохранителя, температуры окружающей среды, состояния поверхности плавкой вставки и ее материала, типа дугогасящего устройства.

У предохранителей напряжением более 1 кВ время плавления плавкой вставки должно быть более 1 ч при In = 1,3 Iном.в и менее 1 ч при In = 2 Iв, где In – периодическая составляющая ожидаемого тока КЗ; Iв – номинальный ток вставки.

Рис. 2.44. Защитные характеристики предохранителей (цифры у кривых соответствуют номинальным токам плавких вставок)
Рис. 2.45. Кварцевый предохранитель

Большое распространение получили газогенерирующие и кварцевые плавкие предохранители. Газогенерирующие предохранители типа ПР состоят из разборного фибрового патрона, латунных наконечников и набора цинковых плавких вставок с несколькими сужениями на различные номинальные токи. Патрон может быть выполнен из борной кислоты, винипласта и другого материала. Предохранители компактны, надежны, безопасны в эксплуатации, обладают высокой отключающей способностью. Кварцевые предохранители ПК (рис. 2.45) выполняются из круглой или квадратной фарфоровой трубки 2, закрытой латунными колпачками 1 и заполненной сухим кварцевым песком, который имеет хорошие изолирующие свойства. Плавкая вставка состоит из нескольких параллельных медных пластин или проволок 5 и 6 с наплавленными на них свинцовыми или оловянными шариками для ускорения перегорания, При перегорании каждой вставки отдельные дуги горят в узком канале, тесно соприкасаясь с кварцем, и быстро гасятся. Патрон вставляется в неподвижные пружинящие контакты 3, укрепленные на опорных фарфоровых изоляторах 4. Для контроля за срабатыванием предохранителя внутри патрона помещена стальная спираль 7, соединенная с якорем указателя срабатывания 8. В момент срабатывания предохранителя стальная спираль также перегорает и освобождает указатель, который выталкивается вниз специальной пружиной:

При отключении токов большой кратности по отношению к току плавкой вставки предохранитель работает с токоограничением, т.е. отключение предохранителем электрической цепи происходит за время, меньшее, чем время, за которое ток КЗ достигает своего наибольшего значения. Предохранители серий ПКТН и ПКТНЭ обладают неограниченной отключающей способностью и отключают токи КЗ за десятитысячные -тысячные доли секунды. Они применяются для защиты трансформаторов напряжения.

Ценными свойствами предохранителей являются прочность устройства и низкая стоимость, исключительное быстродействие отключения цепей при КЗ, способность некоторых типов ограничивать токи КЗ. Однако плавкие предохранители не могут использоваться для защиты от перегрузок, избирательность (селективность) действия плавких предохранителей обеспечивается при радиальных схемах. Отключение цепей связано с перенапряжениями, часты случаи однополюсных отключений, что ведет к аномальной работе оборудования.

Дата добавления: 2014-12-18 ; просмотров: 2320 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

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

Читайте также:  Навес для винограда своими руками из металла

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.

Читайте также:  Когда собирают поздние сорта яблок

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.

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?

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше. 9142 – | 7301 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

В системах электроснабжения наиболее распространены кварцевые и газогенерирующие предохранители.
Предохранители ПКТ, ПКН, ПКЭ, ПКЭН — токоограничивающие, предназначены для защиты трансформаторов, воздушных и кабельных линий (ПКТ101. ПКТ105), трансформаторов напряжения (ПКН001) в электроустановках трехфазного переменного тока на напряжении 3 — 35 кВ; силовых электрических цепей (ПКЭ106. ПКЭ108) и трансформаторов напряжения (ПКЭН006) в КРУ экскаваторов и передвижных электростанций на напряжение 6, 10 и 35 кВ. Предохранители ПКЭ и ПКЭН используют для защиты оборудования высокого напряжения железнодорожного транспорта. Условное обозначение предохранителя ПКХХХХ-Х-Х-ХХХ расшифровывают следующим образом: ПК — предохранитель кварцевый; Х-назначение (Т — для защиты силовых трансформаторов и линий; Э — для силовых цепей экскаваторных установок; Н — для трансформаторов напряжения; ЭН — для трансформаторов напряжения в экскаваторных установках); X — однополюсное исполнение без цоколя (0 — отсутствие, 1 — наличие ударного устройства легкого типа); XX — конструкция контактов, в которых установлен патрон предохранителя; X — номинальное напряжение (для предохранителей климатических исполнений У и XX) или наибольшее рабочее напряжение (для предохранителей климатического исполнения Т), кВ; X — номинальный ток в амперах для предохранителей ПКТ и ПКЭ; X — номинальный ток отключения в килоамперах для предохранителей ПКТ и ПКЭ; XX — климатическое исполнение и категория размещения. Пример обозначения предохранителей ПКТ 101-3-2-40УЭ.
Газогенерирующие предохранители типа ПС с использованием твердых газогенерирующих материалов выполняют с выхлопом газа из патрона и называют стреляющими, так как срабатывание их сопровождается звуком.
Предохранители ПС-10; ПС-35; ПС- 110 — стреляющие, предназначены для защиты силовых трансформаторов от токов КЗ и токов перегрузки; их устанавливают в наружных установках.

Технические данные токоограничивающих предохранителей ПКТ, ПКН, ПКЭ,
ПКЭН

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *