Высоковольтные предохранители применяют для защиты элементов закрытых и открытых электроустановок напряжением от 3 до 35 кВ от токов короткого замыкания. Наиболее распространены предохранители с кварцевым заполнением типа ПК и ПКТ. Предохранители типа ПК используют для защиты силовых трансформаторов, а типа ПКТ — только для защиты измерительных трансформаторов напряжения. Во внутренней части патрона предохранителя, выполненного в виде фарфоровой трубки, на керамическом основании помещена плавкая вставка из тонких проволок. При протекании через плавкую вставку тока нормального режима она не должна перегорать. При увеличении тока сверх номинального плавкая вставка нагревается и перегорает (расплавляется), отключая поврежденный элемент электроустановки от сети.
Высоковольтные предохранители различаются по величине номинального напряжения, номинального тока предохранителя и номинального тока плавкой вставки. Под номинальным током предохранителя понимают такой ток, на который рассчитываются его токоведущие части и контакты, а под номинальным током плавкой вставки — ток, на который рассчитана сама плавкая вставка. При перегорании плавкой вставки наполнитель (кварцевый песок) отбирает часть тепла и тем самым способствует ускорению гашения электрической дуги. При отключении токов короткого замыкания сопротивление дуги быстро нарастает, предохранитель ограничивает величину тока короткого замыкания, следовательно, предохранители с кварцевым наполнением обладают токоограничивающими свойствами.
Рис. 59. Патрон предохранителя типа ПК:
а —для малых токов плавких вставок, б — для больших токов
Рис. 60. Разрез патрона предохранителя стреляющего типа ПСН-35:
1 — патрон, 2 — плавкая вставка, 3 — головка патрона, 4 — гибкий проводник, 5 — наконечник, 6 — кольцо
При очень больших токах дуга при перегорании плавкой вставки гасится очень быстро, и ток не успевает возрасти до своего максимального значения. Это свойство предохранителей широко используют для защиты элементов электроустановок.
Предельная мощность короткого замыкания, которую могут отключать предохранители типа ПК с кварцевым наполнением, составляет 200 МВА. Предохранители типа ПКТ имеют большую отключающую способность (до 1000 МВА), поэтому их можно применять в установках любой мощности при напряжениях до 35 кВ.
Основной частью предохранителя ПК (рис. 59) является фарфоровый патрон 2, закрытый с обеих сторон латунными колпачками 1, в которых закреплены концы плавкой вставки 3, выполненной в виде отдельных медных проволок, намотанных на керамическое основание (для малых номинальных токов, рис. 59, а) или в виде спирали (рис. 59, б). Внутренняя полость патрона наполнена сухим кварцевым песком 4. Предохранители типа ПК срабатывают бесшумно, поэтому они имеют специальный указатель срабатывания 6, который выскакивает из крышки колпачка 1 при перегорании плавкой вставки. Патрон предохранителя в рабочем положении вставляется в контакты, имеющиеся на опорных изоляторах.
Для напряжений 10, 35 и 110 кВ используют предохранители стреляющего типа ПСН наружной установки. Они рассчитаны на отключаемую мощность до 750 МВА. На рис. 60 показан разрез патрона такого предохранителя. Короткая плавкая вставка 2 такого предохранителя помещена внутрь патрона 1, выполненного в виде трубки из твердого дугогасительного материала (винипласта). При перегорании плавкой вставки образуется электрическая дуга, под воздействием которой винипласт разлагается и выделяет большое количество газа. способствующего гашению дуги. Плавкая вставка помещается в металлической головке патрона 3 и соединяется гибким проводником 4 в наконечником 5.
Основные технические данные высоковольтных предохранителей приведены в приложении 11.
