ГЛАВА 3. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
Высоковольтные предохранители используются для защиты электрооборудования электрических сетей напряжением выше 1000 В от токов короткого замыкания и токов недопустимых перегрузок.
Значительно возросший интерес к применению ВН-ВП требует более детального изучения особенностей взаимодействия выключателя нагрузки и высоковольтного предохранителя.
3.1. Требования к высоковольтным предохранителям
В соответствии ГОСТ 2213-79 основными номинальными параметрами предохранителя являются[2]:
- номинальное напряжение предохранителя ином (соответствующее ему наибольшее рабочее напряжение предохранителя - Uнр);
- номинальный ток предохранителя Iном;
- номинальный ток заменяемого элемента Iном.з, равный Iном;
- номинальный ток основания предохранителя Iном.ос;
- номинальный ток патрона Iном.п (для токоограничивающих предохранителей);
- номинальный ток держателя заменяемого элемента Iном.д (при наличии держателя);
- номинальный ток отключения предохранителя Iо.ном
Значения номинальных параметров должны выбираться из числа стандартных значений приведенных в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Продолжение таблицы 3.1
По механической износостойкости предохранители должны выдерживать 300 операций «установка – извлечение» для предохранителей с Uном < 35 кВ, и 150 операций для предохранителей Uном > 110 кВ.
Предохранители должны выдерживать без повреждений, могущих препятствовать их нормальной работе, электродинамическое и термическое воздействие сквозных токов перегрузки и короткого замыкания при значениях этих токов и соответствующих временах, определяемых «время токовой характеристикой предельно допустимых перегрузок», приводимой в стандартах на конкретные серии или типы предохранителей.
Предохранители должны выдерживать многократное воздействие перегрузок, не превышающих предельно допустимые, определяемые время токовой характеристикой предельно допустимых перегрузок, задаваемой изготовителем для каждого значения Iном, для диапазона, эквивалентного времени tэк.пг от 0,01 до 90с.
Отключающая способность предохранителя при перегрузках и коротких замыканиях должна обеспечиваться при указанных ниже характеристиках и условиях:
Напряжение сети — вплоть до равного наибольшему рабочему напряжению UHp соответствующему номинальному напряжению предохранителя UH0M
Ток отключения (действующее значение периодической составляющей ожидаемого тока Iож соответствующее моменту возникновения дуги) — от одночасового тока плавления или минимального тока отключения и вплоть до номинального тока отключения предохранителя Iо.ном при любом моменте
(угле) возникновения короткого замыкания относительно нуля синусоиды напряжения сети.
Нормированное переходное восстанавливающееся напряжение (ПВН) для ожидаемого тока отключения, равного Io.ном определяется (рис. 3.1) условной граничной линией в виде двух отрезков, характеризуемых нормированными параметрами ис и t3 (двухпараметрическое ПВН), и линией запаздывания, характеризуемой координатами и' и td.
Рис. 3.1. Нормированные характеристики ПВН для ВП
1 – Условная граничная линия ПВН; 2 – линия запаздывания ПВН
Значения параметров ис и t3 для первого гасящего дугу полюса предохранителя, координаты и' и td а также справочные значения скорости S нарастания собственного ПВН для токоограничивающих предохранителей приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2
Кривая собственного ПВН цепи в месте установки предохранителя при ожидаемом токе отключения, равном Iо.ном не должна быть выше нормированной граничной линии и, кроме того, должна один раз пересечь линию запаздывания и вторично ее не пересекать.
Значения одночасового тока плавления предохранителя должно находится между
.Время горения дуги предохранителя при кратности Iож.п относительно Iном, равной 100 и более должно быть не более 0,01c.
Предохранитель в зависимости от его устройства может снабжаться ударным устройством для воздействия на механизм отключения присоединенного аппарата. Ударно устройство в зависимости от назначения, должно выполнятся легкого, среднего или тяжелого типа, и иметь технические характеристики, представленные в таблице 3.3.
Таблица 3.3
Свободный ход – ход, при котором выход энергии не нормирован.
Нормированный рабочий ход – ход, при котором механическая энергия должна быть передана приемному устройству.
Полный ход – расстояние между начальным и конечным положением бойка.
Продолжительность хода – время от момента возникновения дуги до момента окончания движения бойка.
ГОСТ 2213-79 является устаревшим. Он выпущен в 1979 году, и для дальнейшего применения ВН-ВП требуется его пересмотр, для стандартизации применения этой комбинации в соответствии с международными стандартами. Современные производители выпускают высоковольтные предохранители в соответствии с ТУ3414-067-05758109- 2012.
