Устройство ЭС, ПС и ЛЭП - Плавкие предохранители

Глава XIV
ЗАЩИТНЫЕ АППАРАТЫ
§ 43. Плавкие предохранители

Рис. 143. Плавкий предохранитель ПК-10: 1 — опорный изолятор; 2 — зажим; 3 — упор; 4 — контакт; 5 — замок; 6 — патрон
Плавкие предохранители в установках напряжением выше 1000 в имеют ограниченное применение и служат в основном для защиты от токов коротких замыканий и перегрузок маломощных линий, силовых трансформаторов мощностью до 400 кВА и измерительных трансформаторов напряжения при номинальных напряжениях до 110 кВ.
В закрытых РУ до 35 кВ применяют плавкие предохранители двух типов с заполнением из чистого кварцевого песка: ПК (предохранитель кварцевый), предназначенный для защиты силовых цепей; ПКТ — для защиты измерительных трансформаторов напряжения.
Кварцевые предохранители обладают достаточной отключающей способностью, так как перегорание плавкой вставки в них сопровождается ограничением величины тока, вследствие того что возникшая дуга горит в узком канале, оставшемся после испарения плавкой вставки. Пары раскаленного металла проникают между песчинками кварца, в результате чего уменьшается содержание паров металла в дуге и увеличивается ее сопротивление; это приводит к уменьшению величины тока, а следовательно, к быстрейшему гашению дуги.
Быстрейшему гашению дуги помогает также ее соприкосновение с кварцем,
что вызывает интенсивную деионизацию дугового промежутка. Предохранитель ПК (рис. 143) состоит из контактов 4, укрепленных на опорных изоляторах 1, и фарфорового патрона 6, вставляемого в контакты. Контакты предохранителя снабжены упорами 3, фиксирующими положение патрона, и пружинящими замками 5, предупреждающими самопроизвольное выпадение патрона при действии токов короткого замыкания и обеспечивающими надежность контакта. Контакты имеют зажимы 2 для присоединения линии.

Рис. 144. Патрон предохранителя ПК:
а — с плавкой вставкой на керамическом сердечнике; б — с витой плавкой вставкой; 1 — крышка; 2 — обоймы; 3 — трубка; 4 —плавкая вставка; 5 —  кварцевый песок; 6 —указательная вставка; 7 — якорек указателя срабатывания; 8 — оловянные шарики
Патрон предохранителя ПК (рис. 144) представляет собой фарфоровую трубку 3 с латунными контактными обоймами 2. Внутри, трубки проходят плавкие вставки 4, припаянные к торцу обойм. После заполнения трубки кварцевым песком 5 к обоймам припаивают крышки 7.
В зависимости от величины номинального тока плавкие вставки выполняют из одной или нескольких медных посеребренных проволок с напаянными на них оловянными шариками 8. Оловянные шарики (растворители) снижают температуру нагрева патрона при малых токах перегрузки: в местах нанесения растворителя температура плавления медной проволоки уменьшается.
В центральной части патрона проходит стальная указательная вставка 6, удерживающая якорек указателя срабатывания 7, который при перегорании указательной вставки выталкивается пружинкой наружу, сигнализируя о срабатывании предохранителя (рис. 144, а).
Патроны предохранителей ПК изготовляют с плавкими вставками на номинальные токи: до 100 а при 3 кВ; до 75 а при 6 кВ\ до 50 а при 10 кВ и до 20 а при 35 кВ.
Для предохранителей на большие номинальные токи используют спаренные патроны.
В открытых РУ напряжением би 10 кВ применяют предохранители для наружной установки ПК-6Н и ПК-ЮН.
Особым видом предохранителей ПК являются предохранители ПКА, осуществляющие автоматическое повторное включение (АПВ). Каждый полюс такого предохранителя имеет два патрона с плавкими вставками. Один патрон включается в сеть, а другой находится в резерве (для АПВ). При перегорании плавкой вставки
указатель срабатывания воздействует на специальное механическое устройство, которое автоматически включает резервный патрон.
Предохранители ПКТ к трансформаторам напряжения меньше предохранителей ПК и имеют одну плавкую вставку из константановой проволоки, намотанной на керамический сердечник.

Рис. 145. Плавкий предохранитель ПСН-35: а — схема устройства патрона; б —общий вид; 1 — патрон; 2 —  плавкая вставка; 3 — головка; 4 — проводник; 5 — наконечник; 6 — скоба для штанги; 7 — контактная скоба; 8 — держатель;
9 — изоляторы
Патрон предохранителя ПКТ не имеет указателя срабатывания; о перегорании плавкой вставки судят по отсутствию показаний соответствующих измерительных приборов, включенных в цепь данного трансформатора напряжения.
Предохранители ПСН (предохранитель стреляющий для наружной установки) применяют в открытых РУ напряжением 35 и 110 кВ для защиты силовых цепей.
Основной частью предохранителя ПСН (рис. 145, а) является патрон 1. Он выполнен из винипласта, обладающего газогенерирующей способностью при высокой температуре. Плавкая вставка 2 помещена в металлической головке 3 и гибким проводником 4 соединена с наконечником 5.  Патрон при помощи скобы 6 вставляется в контакты предохранителя (рис. 145, б) и удерживается в них держателем 8 и контактной скобой 7, установленными на опорно-штыревых изоляторах 9. Контактная скоба 7 связана с пружиной, стремящейся повернуть ее в сторону от патрона предохранителя. Этому препятствует наконечник 5 патрона, так как шейку наконечника охватывает вилкообразный конец контактной скобы.
При перегорании плавкой вставки наконечник 5 с гибким проводником 4 освобождается и поворотом скобы 7 выдергивается из патрона.
Дуга, образующаяся при перегорании плавкой вставки, втягивается в канал газогенерирующего патрона 1, где создается энергичное продольное дутье газов, выделяемых трубкой, что обеспечивает быстрое гашение дуги.
В наружных установках напряжением 35 кВ для защиты измерительных трансформаторов напряжения служат роговые предохранители ПРТН-35, применяемые с токоограничивающими сопротивлениями СДН-35.