4.2.6 Предохранители
Предохранители выше 1000 В аналогичны рассмотренным выше, но работают при более тяжелых условиях гашения дуги. Это определяет их конструктивные особенности.
В современных конструкциях в основном применяется гашение дуги в узких каналах при высоком давлении (предохранители с мелкозернистым наполнителем) и гашение дуги при помощи автогазового или жидкостного дутья, рис. 4.16.
Предохранители серий ПК и ПКТ с мелкозернистым наполнителем (в виде кварцевого песка) состоят из герметичной фарфоровой трубки, армированной латунными контактными колпачками. Внутри трубки расположены медные посеребренные или плавкие константановые проволочные вставки. Для улучшения условий гашения дуги вставки должны иметь достаточно большую длину и малое сечение. Это достигается применением нескольких параллельных вставок в виде спиралей – пружин (ПК) или спиралей намотанных на ребристый керамический сердечник (ПК, ПКТ). Для уменьшения температуры плавления при перегрузках и увеличения токоограничивающего действия при коротких замыканиях на вставки напаивают оловянные шарики, создающие «металлургический эффект».
При расплавлении вставки дуга горит в узком канале, образованном испарившимся металлом плавкой вставки, между песчинками кварцевого песка. Тесное соприкосновение дуги с окружающим ее кварцем в условиях высокого давления, образовавшегося за счет паров металла, ускоряет ее гашение. Предохранители ПК и ПКТ имеют указатели, которые выбрасываются специальной пружиной из трубки при перегорании вставки.
При перегорании предохранителя в момент испарения «взрыва» пары металла обладают свойствами диэлектрика, вследствие чего ток мгновенно обрывается и могут возникнуть перенапряжения [до (4,5–5) Uф], способные пробить газовый промежуток. Для снижения перенапряжения применяют вставки, состоящие из двух последовательно соединенных вставок разных сечений. Вначале перегорает вставка с меньшим сечением, потом вставка с большим сечением. Это приводит к некоторому замедлению отключения и снижению перенапряжения.
Предохранители серии ПК предназначены
для защиты силовых цепей напряжением
до 35 кВ, их изготовляют на номинальные
токи до 400 А и мощность отключения
Sотк=200 тыс кВА (Sотк=
UномIотк)
Предохранители серии ПКТ предназначены для защиты измерительных трансформаторов напряжением до 35 кВ, они имеют мощность отключения 1000 MBА и более.
Рис. 4.16 Высоковольтные предохранители ПК и ПКТ:
1 – крышка; 2 – кварцевый песок; 3 – плавкая ставка; 4 – кожух;
5 – указатель срабатывания
Рис. 4.17. Предохранители с автогазовым гашением дуги (стреляющие):
1 – патрон; 2 – плавкая вставка; 3 – металлическая проволока; 4 – гибкий проводник; 5 – наконечник; 6 – скоба; 7 – контактная скоба; 8 – держатель; 9 – штыревой изолятор
Предохранители с автогазовым, газовым и жидкостным гашением дуги выполняют с короткой плавкой вставкой, которая состоит из медной токоведущей и стальной удерживающей частей (рис. 4.17). После перегорания сначала медной, а затем стальной части 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 стреляющих предохранителях типа ПСН, используемых в установках 10, 35 и 110 кВ, дуговой промежуток, возникающий при сгорании плавкой вставки, удлиняется пружиной ножа, а дуга затягивается в канал газогенерирующей трубки и гасится мощным продольным дутьем газов, выбрасываемых из трубки со световым и звуковым эффектом.