Электроэнергетика

 

Кп =5…8 (обычно 7) – коэффициент  пуска ЭД (Iпуска = Кп∙Iном), α – коэффициент тяжести пуска: 1.6 – тяжёлый, 2 – средний, 2.5 – лёгкий пуск.

Приэтом должно выполняться неравенство:

 

I_К.З. ≥ 3∙I_вст. где:

 

I_К.З. - ток короткого замыкания (в защищаемом участке цепи)

Предохранитель ПН-2:

Хороший контакт ножей патрона  с контактными стойками обеспечивается стальными пружинящими кольцами. Стойки могут крепиться на изоляторах или на изоляционной плите. Предохранители ПН-2 на токи до 600 А имеют переднее или заднее подсоединение проводников, а на 1000 А – только переднее. Изоляция предохранителей рассчитана на напряжение 2000 В. Большие предельно отключаемые токи, малое время срабатывания и надежность обеспечили широкое применение этих предохранителей в распределительных и защитных устройствах напряжением до 500 В. Механическая прочность предохранителей позволяет использовать их в качестве предохранителя-выключателя. Основные технические данные и размеры предохранителей ПН-2 приведены в таблице 2.

Предохранители ПР-2 могут иметь  переднее или заднее присоединение  и выпускаться на токи от 15 до 1000 А с изоляцией, рассчитанной на 2000 В. Преимущество этих предохранителей  перед ПН-2 только в быстроте и  легкости их замены.

Предохранители ПК выпускают на номинальный ток от 2 до 200 А при  напряжении 10 кВ, от 2 до 300 А при напряжении 6 кВ и от 2 до 400 А при напряжении 3 кВ. Предохранители на токи более 100 А при напряжении 3 кВ, более 75 А при 6 кВ и более 50 А при 10 кВ представляют собой сдвоенные и даже счетверенные патроны и специальную усиленную контактную систему.

 

Таблица 2 – Основные технические данные и размеры предохранителей ПН-2

Тип	Номинальный ток. А		Предельный отключаемый ток, кА	Основные размеры, мм			Масса, кг
	патрона	плавкой вставки		длина	высота	ширина
ПН-2-100	100	30, 40, 50, 60, 80, 100	50	185	65	40	0,5
ПН-2-250	250	80, 100, 120, 150, 200, 250	40	215	87	50	1,0
ПН-2-400	400	200, 250, 300, 400	25	276	94	66	1,55
ПН-2-600	600	300, 400, 500, 600	25	342	120	80	2,90
ПН-2-1000	1000	500, 600, 800, 1000	10	364	135	100	4,8

 

При токах короткого замыкания  кратностью 50 предохранители срабатывают  за 0,005 – 0,007 с. Это время меньше того, которое необходимо, чтобы ток короткого замыкания достиг наибольшего значения.

Основные технические характеристики и размеры предохранителей ПК и ПКТ приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Основные технические характеристики и размеры предохранителей ПК и ПКТ

Тип	Номинальное напряжение, кВ	Наибольший номинальный ток патрона, А	Наибольшая разрывная мощность, МВА	Масса (с патроном без цоколя), Кг	Размеры, мм, по рисунку 1
					А	Б	Е
ПК	6	30	300	3,81	285	421	183
		75		5,11	330	466	213
		150		7,51	330	466	290
		300		13,61	347	495	290
ПК	10	30	300	4,82	385	521	203
		50		6, 39	430	566	233
		100		9,42	430	566	310
		200		16,61	447	592	310
ПКТ	6; 10	—	100	4,06	185	321	203

3. Устройство и принцип действия

 

Принцип работы всех предохранителей  основан на плавлении калиброванной  проволоки (плавкой вставки) при  протекании через нее тока больше номинального. Чем больше кратность  протекаемого тока по отношению к  номинальному значению предохранителей, тем меньше время плавления проволоки. Наиболее приемлемым материалом плавкой вставки следует считать медь, несмотря на ее высокую температуру плавления – 1080 °С. Для сокращения времени и снижения температуры, под воздействием которой оказываются элементы предохранителя, на медные плавкие проволоки напаивают оловянный шарик. Он плавится при 232 °С, расплавляя в себе более тугоплавкий металл –медь. Плавкая вставка предохранителя является его сменной частью.

Плавление плавкой вставки, как  правило, сопровождается возникновением дуги. По способу гашения дуги предохранители разделяют на открытые, закрытые и закрытые с кварцевым заполнителем. У открытых предохранителей дуга гаснет в результате увеличения расстояния между электродами, в закрытых – из-за создания большого давления в патроне, куда помещена плавкая вставка, и стремительного потока газов к открытым концам патрона, в закрытых с кварцевым заполнителем – за счет большого местного давления и деионизации дуги, соприкасающейся с поверхностью множества песчинок. Предохранители  с кварцевым заполнителем, обладающие наибольшей отключающей способностью, имеют простую конструкцию и поэтому широко применяются в сетях    напряжением 1000 В, 6 и 10 кВ. Наиболее распространенными являются предохранители ПК, ПКТ, ПН и ПР.

Предохранитель кварцевый ПК (рисунок 1) представляет собой стеклянный или фарфоровый патрон 3 с армированными по концам латунными колпачками 6, вставленный в контактные держатели 8, которые укреплены на двух    фарфоровых изоляторах 9. В патрон помещены плавкие вставки 5, засыпанные кварцевым песком 4 и запаянные. Плавкие вставки в зависимости от номинального тока выполнены из одной или нескольких проволочек, свитых в спирали или намотанных на ребристый сердечник.

 

 

Рисунок 1 – Кварцевый предохранитель ПК:

1 – контактные выводы, 2 – ограничители, 3 – фарфоровый патрон, 4 –кварцевый песок, 5 – плавкие вставки, 6 – латунные колпачки, 7 – указательное устройство, 8 – контактный держатель, 9 – изолятор

 

Нижний колпачок предохранителя имеет указательное устройство 7 в виде проволочки, укрепленной у верхнего колпачка и удерживающей в сжатом положении пружину, соединенную с цилиндрическим указателем. При перегорании плавкой вставки и проволочки указателя освобождается пружина и выталкивает указатель.

Контакты предохранителя ПК снабжены ограничителями 2, позволяющими правильно вставить патрон, а при токах более 20 А – и пружинящей скобой, предотвращающей выпадание патрона от электродинамических воздействий. Контактные выводы 1, к которым подсоединяется ошиновка, выполнены из стальных пластин с тонкими медными токоведущими накладками.

Предохранитель ПКТ для трансформаторов  напряжения имеет размеры наименьшего  предохранителя ПК. Плавкая вставка  предохранителя – константановая проволока намотана на керамический сердечник. В отличие от ПК предохранитель ПКТ не имеет указателя срабатывания.

Предохранитель с наполнителем ПН-2 (рисунок 2) состоит из фарфорового патрона 4 с четырьмя резьбовыми отверстиями в торцах, внутри которого расположены плавкие вставки 6 с напаянными оловянными шариками 9. Вставка приварена к основанию контактных ножей 5, которые вставлены в прямоугольные отверстия металлических крышек 2 и прикреплены к ним винтами 3. Патрон с плавкими вставками заполнен кварцевым песком 8 и закрыт с торцов металлическими крышками 2 с Т-образным выступом 12, помогающим вставлять и вынимать патрон из контактных стоек.

Для большей плотности крышки с  внутренней стороны обклеены асбестом. С помощью контактных ножей 5 патрон вставляют в цельноштампованные контактные стойки 10 специальной съемно-установочной ручкой.

 

Рисунок 2 – Предохранитель с кварцевым наполнителем ПН-2:

1 – стальные пружинящие кольца контактов, 2 – металлические крышки, 3 – винт, 4 – фарфоровый патрон, 5, 7 и 10 – контактные ножи, болты и стойки, 6 – плавкие вставки, 8 – кварцевый песок, 9 – оловянный шарик (растворитель), 11 – изоляционная плита, 12 – Т-образные выступы

 

Предохранитель разборный ПР-2 (рисунок 3) состоит из патрона – фибровой трубки 1, на торцах которой во избежание разрыва укреплены латунные кольца 3. На них навинчены латунные колпачки 4 и 6, обеспечивающие у предохранителей до 60 А контакт плавкой вставки с контактной пружинящей стойкой. В предохранителях ПР-2 на токи от 100 до 1000 А плавкую вставку 8 прикрепляют к контактным ножам 5 болтами 7. Ножи закрепляют латунным колпачком 6 и врубают в контактные стойки с кольцевыми пружинами, укрепленные на изоляционной плите. Контактные стойки предохранителей на токи 600 – 1000 А могут иметь специальные зажимные винты с изолированными рукоятками, создающие плотный контакт и облегчающие смену патрона.

 

 

Рисунок 3 – Предохранитель ПР-2 с патронами на токи:

а – 15 – 60 А, б – 100 – 1000 А; 1 – фибровая трубка, 2 – шайба, 3 – латунные кольца, 4 и 6 – латунные колпачки, 5 – контактный нож. 7 – болт, 8 – плавкая вставка.

 

Плавкие предохранители серии  ПП57

Предохранители серии  ПП57 предназначены для защиты преобразовательных агрегатов с силовыми кремниевыми  полупроводниками вентилями при  внутренних коротких замыканиях в цепях  переменного или пульсирующего  тока частотой 50 и 50 Гц и в цепях  постоянного тока.

Структура обозначения предохранителей  ПП 57-ABCD-EF:

Буквы ПП – предохранитель плавкий;

Двузначное число 57 –  условный номер серии;

А – двузначное число  – условное обозначение номинального тока предохранителя;

В – цифра – условное обозначение номинального напряжения предохранителя;

С – цифра – условное обозначение по способу монтажа  и виду присоединения проводников  к выводам предохранителя (например, 7 – на проводниках преобразовательного  устройства – болтовое с уголковыми выводами);

D – цифра – условное  обозначение наличия указателя  срабатывания и контакта вспомогательной  цепи: 0 – без указателя срабатывания, без контакта вспомогательной  цепи; 1 – с указателем срабатывания, с контактом вспомогательной  цепи; 2 – с указателем срабатывания, без контакта вспомогательной  цепи;

Е – буква – условное обозначение климатического исполнения; F – цифра – категория размещения.

Пример условного обозначения  предохранителя: ПП57-37971-УЗ.

Контакты вспомогательной цепи выдерживают в продолжительном  режиме нагрузку 1 А при номинальном  напряжении 220 В постоянного или 380 В переменного тока.

Предохранители типа ПВТ (выхлопные, прежнее название - стреляющие типа ПСН)

Изготовляют на напряжение 10 … 110 кВ. Они предназначены для установки в открытых распредустройствах. В сельских электрических сетях наиболее широко используются предохранители ПВТ-35 для защиты трансформаторов напряжением 35/10 кВ.

 

 

Рисунок 4 – Предохранители типа ПВТ:

а, б - общий вид и патрон предохранителя ПВТ (ПСН)-35; в - предохранитель ПВТ (ПС)-35 МУ1; 1 и 1'- контактный нож; 2 - ось; 3 - опорный  изолятор; 4 - плавкая вставка; 5 - трубка из газогенерирующего диэлектрика; 6 - гибкая связь; 7 - наконечник; 8 - патрубок

Основной элемент патрона  предохранителя – газогенерирующая трубка 5 из винипласта. Внутри трубки расположен гибкий проводник 6, соединенный  одним концом с плавкой вставкой 4 , помещенной в металлической головке  патрона, а вторым – с контактным наконечником 7.