Плавкие предохранители (FU) — это коммутационные аппараты, предназначенные только для отключения токов короткого замыкания и перегрузки (сверхтоков). Цепь разрывается в результате нагревания и расплавления плавкой вставки с образованием электрической дуги и быстрым погашением ее. Таким образом, плавкий предохранитель любой конструкции должен иметь плавкую вставку, которая перегорает быстрее, чем успевает повредится какой-либо другой элемент защищаемой цепи. В предохранителе должно быть устройство (или должны быть созданы специальные условия) для гашения дуги.
Предохранители изготовляют на напряжение до 220 кВ включительно, номинальный ток до 320 А, наибольшую мощность отключения до 1500 MB-А. Для защиты силовых цепей предназначены предохранители типов ПК, ПКУ, ПКЭ (внутренней установки) с кварцевым заполнением.
Патрон кварцевого предохранителя типа ПК на напряжение 10 кВ (рис. ) вставляют латунными колпачками I в неподвижные пружинные контакты 8, укрепленные на опорных фарфоровых изоляторах 7. Патрон представляет собой фарфоровую трубку 2, закрытую с обоих торцов латунными колпачками и заполненную сухим кварцевым песком. Внутри патрона находятся плавкая вставка, состоящая из нескольких параллельных медных спиралей 3 и 6 с напаянными на них шариками из олова, а также стальная спираль 4, соединенная с якорем указателя срабатывания 5. В момент перегорания медных спиралей стальная спираль также перегорает и освобождает указатель, выталкиваемый вниз специальной пружиной.
Разрез патрона (а) и общий вид (б) кварцевого предохранителя типа ПК на напряжение 10 кВ:
1 — латунные колпачки; 2 — фарфоровая трубка; 3, б — медные спирали; 4 — стальная спираль; 5— указатель срабатывания; 7— изолятор; 8 — пружинные контакты
Для зашиты трансформаторов напряжения от токов короткого замыкания применяют предохранители типов ПКТ и ГТКТУ, в которых в качестве плавкой вставки используются медные посеребренные проволочки для ограничения возникающего на предохранителе перенапряжения.
Для наружной установки применяют предохранители типов ПК-6Н, ПК-10Н (на напряжение 6 и 10 кВ) и стреляющие предохранители (на напряжение 35... 220 кВ), получившие название по звуковому эффекту при срабатывании, напоминающему ружейный выстрел.
Благодаря простоте конструкции, низкой стоимости, быстрому отключению плавкие предохранители нашли широкое применение в различных электрических цепях. К недостаткам плавких предохранителей относятся перенапряжение при отключении и возможность пофазного отключения нагрузки.
Монтаж высоковольтных предохранителей
Предмонтажная отбраковка предохранителей включает проверку состояния фарфоровых трубок самого предохранителя и фарфора опорных изоляторов, на которых он установлен. Проверяют плотность засыпки патрона кварцевым песком (патрон встряхивают, и если не слышно, как внутри пересыпается песок, заполнение считается правильным). У предохранителей ПК проверяют исправность указателя срабатывания (если он исправен, то при нажатии он легко и без заеданий немного утапливается в корпус, а затем занимает прежнее положение). Целость плавкой вставки устанавливают мегомметром. Осматривают также губки держателей, которые должны хорошо пружинить, иметь чистые контактные поверхности и прочно держаться на опорных изоляторах.
Перед монтажом предохранителей размечают места их установки (расстояние между фазами берется согласно проекту). Предохранители устанавливают непосредственно на кирпичных или железобетонных стенах ячеек РУ или же на различных металлоконструкциях. До окончательного закрепления предохранителей следует тщательно проверить вертикальность их установки, а также добиться того, чтобы плоскости верхнего и нижнего контактных выводов находились на одной вертикальной линии (иначе между губками держателей и контактными колпачками предохранителя будет плохой контакт). Предохранители ПК устанавливают в держателях указателями срабатывания книзу.
