Visokonaponski osigurači PKT, PKN, PVT u ruralnim distribucijskim mrežama

U ruralnim električnim instalacijama za ovaj napon koriste se osigurači tipa PKT i HTP (ranije poznati kao PK i PSN).

Uređaj i princip rada osigurača tipa PKT

Osigurači PKT (s kvarcnim pijeskom) proizvode se za napone 6 ... 35 kV i nazivne struje 40 ... 400 A. Najčešći su osigurači PKT-10 za 10 kV, ugrađeni na visokonaponskoj strani ruralnih transformatorskih stanica 10 / 0,38 kV. Držač osigurača (slika 1) sastoji se od porculanske cijevi 3 ispunjene kvarcnim pijeskom, koja je ojačana mjedenim čepovima 2 s čepovima 1. Topljivi međuslojevi su izrađeni od srebrne bakrene žice.Na nazivnoj struji do 7,5 A, koriste se nekoliko paralelnih umetaka 5 namotanih na rebrastu keramičku jezgru (slika 1, a). Kod velikih struja ugrađeno je nekoliko spiralnih umetaka (slika 1).

Riža. 1.Držači za osigurače tipa PKT: a — za nazivne struje do 7,5 A; b - za nazivne struje 10 ... 400 A; 1 — poklopac; 2 — mjedena kapa; 3 — porculanska cijev; 4 — kvarcni pijesak; 5 — topljive veze; 6 — indikator rada; 7 — opruga

Riža. 2. Osigurač tipa PKT: 1- baza; 2- potporni izolator; 3- kontakt; 4- uložak; 5- brava

Ovaj dizajn osigurava dobro prigušivanje luka jer su umetci značajne duljine i malog poprečnog presjeka. Metalurški učinak koristi se za snižavanje tališta umetka.

Da bi se smanjili prenaponi koji mogu nastati tijekom brzog gašenja luka u uskim kanalima (urezima) između kvarcnih zrna, koriste se osigurači s različitim presjecima po duljini. Ovo osigurava umjetno zatezanje luka.

Držač osigurača je zapečaćen - nakon punjenja cijevi kvarcnim pijeskom, poklopci 1 koji pokrivaju otvore pažljivo su zapečaćeni. Stoga PKT osigurač radi tiho.

Rad osigurača određuje se pokazivačem 6, koji se obično drži posebnim čeličnim umetkom u uvučenom položaju. U tom se slučaju u komprimiranom stanju održava i opruga 7. Pri aktiviranju osigurača čelični uložak izgara nakon radnog, jer kroz njega počinje prolaziti sva struja. Kao rezultat toga, pokazivač 6 je izbačen iz cijevi oslobođenom oprugom 7.

Na sl. 2 prikazuje sklopljeni osigurač PKT. Na podnožju (metalni okvir) 1 nalaze se dva noseća izolatora 2. Držač osigurača 4 umetnut je s mesinganim poklopcima u držače opruga (kontaktni uređaj) 3 i zategnut bravom. Potonji je predviđen za držanje uloška u držačima kada pojava elektrodinamičkih sila pri protjecanju velikih struja kratkog spoja. Proizvode osigurače za unutarnju i vanjsku montažu kao i posebne ojačane osigurače s povećanom prekidnom čvrstoćom.

Konstrukcija i princip rada osigurača tipa PKN

Za zaštitu mjernih naponskih transformatora proizvode se osigurači tipa PKN (ranije PKT). Za razliku od dotičnih PKT osigurača, oni imaju konstantan s osiguračem namotanim na keramičku jezgru.Ovaj umetak ima veći otpor. Zahvaljujući tome i malom presjeku umetka, osiguran je učinak ograničenja struje.

PKNU osigurači mogu se ugraditi u mrežu s vrlo velikom snagom kratkog spoja (1000 MV × A), a prekidna sposobnost ojačanih PKNU osigurača uopće nije ograničena. PKN osigurači su manji u odnosu na PKT i nisu opremljeni indikatorom rada (osigurač se može procijeniti prema očitanjima uređaja spojenih na sekundarnu stranu naponskih transformatora).

Konstrukcija i princip rada pregorjelih osigurača tipa PVT

Osigurači tipa PVT (pražnjenje, bivši naziv - tip paljenja PSN) proizvode se za napon 10 ... 110 kV. Namijenjeni su za ugradnju u otvorena rasklopna postrojenja. U seoskim električnim mrežama najrašireniji su osigurači PVT-35 za zaštitu transformatora napona 35/10 kV.

Riža. 3. Osigurači tipa PVT: a, b — opći pogled i držač osigurača PVT (PSN) -35; c — osigurač HTP (PS) -35 MU1; 1 i 1′-pin nož; 2 — os; 3 — potporni izolator; 4 — topljivi spoj; 5 — cijev od dielektrika koji stvara plin; 6 — fleksibilna komunikacija; 7 — vrh; 8 — ogranak cijevi

Glavni element držača osigurača je cijev za generiranje plina 5 izrađena od vinil plastike (slika 1.5). Unutar cijevi nalazi se savitljiva žica 6, spojena jednim krajem na topljivi umetak 4 umetnut u metalnu glavu patrone, a drugim krajem na kontaktni vrh 7.

Držač osigurača nalazi se na dva potporna izolatora 3 postavljena na postolje (okvir). Stezna glava je zahvaćena posebnim držačem na gornjem izolatoru. Na donjem izolatoru je fiksiran nož 1 za kontakt sa spiralnom oprugom, koja nastoji rotirati nož oko osi 2 u položaj 1'. Nož 1 je zahvaćen kontaktnim vrhom 7 patrone. Koriste se cinkove topljive veze, kao i dvostruki umetci od bakra i čelika (čelični umetak, koji se nalazi paralelno s bakrenim, percipira silu opruge koja pokušava izvući fleksibilnu žicu iz uloška; u slučaju kratkog spoja strujnog kruga, prvo se topi bakreni umetak, a zatim ovaj čelični).

Nakon spaljivanja topljive veze, kontaktni nož se oslobađa i, rotirajući (nagnut) pod djelovanjem opruge, povlači fleksibilnu žicu, koja se zatim izbacuje iz uloška.

Pod djelovanjem luka nastalog nakon taljenja umetka, stijenke vinil plastične cijevi snažno otpuštaju plin. Tlak u ulošku raste, protok plina stvara jaku uzdužnu eksploziju, gaseći luk. Proces izbacivanja vrućih plinova kroz donji otvor uloška prati zvuk sličan pucnju. Zbog povećanja duljine luka kada se fleksibilna veza otpusti, ne dolazi do prenapona tijekom procesa okidanja, ali ovi osigurači također nemaju učinak ograničavanja struje.Kao što se može vidjeti na slici 1.5, topljivi umetak nije smješten u cijevi, već u metalnoj kapici koja pokriva jedan kraj. Ovo eliminira stvaranje plina tijekom normalnog rada kada se osigurač također može zagrijati do visoke temperature.

Industrija proizvodi osigurač za pražnjenje (paljenje) tipa PVT-35MU1, prikazan na sl. 5, c. Uložak ovog osigurača, za razliku od gore spomenutog, ima metalnu cijev 8, u koju je ugrađen bakreni ventil koji zatvara poprečni otvor cijevi. Kod gašenja velikih struja kratkog spoja, kada se luk intenzivno razvija, pritisak u ulošku brzo raste i izbacuje ventil, pri čemu se otvor za slavinu otvara. Prilikom gašenja luka s niskim strujama, otvor mlaznice ostaje zatvoren, osiguravajući povećanje tlaka u ulošku.

Kontrolirani osigurači tipa UPS-35

Kako bi se eliminirao jedan od značajnih nedostataka osigurača - poteškoće usklađivanja uređaja ugrađenih u seriju zbog širenja karakteristika - na temelju osigurača PVT (PS) -35MU1, upravljivi osigurači UPS -35U1 dizajnirani su za zaštitu transformatora s napona 35/6 razvijeni su … 10 kV. Također postoji razvoj osigurača od 110 kV.

Fleksibilna žica unutar kontroliranog držača osigurača nije kruto povezana s osiguračem, već preko kontaktnog sustava koji omogućuje mehanički prekid strujnog kruga osigurača pod djelovanjem aktuatora pri aktiviranju relejne zaštite.

Kada dođe do kratkog spoja, aktivira se relejna zaštita, a kao rezultat djelovanja pogona, kontaktni nož, zajedno s fleksibilnom vezom, pomiče se prema dolje.U tom slučaju otvara se kontaktni sustav koji se nalazi unutar uloška. Preostali procesi - daljnje kretanje i odlaganje fleksibilne žice, gašenje luka - provode se na isti način kao u slučaju pregorjelog osigurača u nekontroliranom osiguraču ispušnih plinova. Kod velikih struja kratkog spoja, osigurač kontroliranog osigurača pregori prije nego što se aktivira relejna zaštita.

Moguća je i opcija kontroliranog osigurača bez osigurača. Ovo isključuje dodatno zagrijavanje osigurača, možete povećati nazivnu i prekinutu struju.