Файл: Гессен В.Ю. Защита сельских электрических сетей от аварий.pdf

лить на две основные группы: предохранители, обеспечи­

тель не обладает токоограничивающим эффектом, то после возникновения аварийного режима ток в цепи, нарастая по закону синуса, достигает максимального значения и по истечении времени, необходимого для сра­ батывания предохранителя, становится равным нулю. При этом, после перегораниявставки ток по закону синуса снижается до нуля и при переходе через нуль возникшая на месте вставки дуга гасится. То есть такой предохранитель не оказывает влияния на величину тока короткого замыкания, а только отключает его. В токоограничивающих предохранителях ток короткого замыка­ ния не может достичь своего максимального значения, так как расплавление и испарение плавкой вставки про­ исходит почти мгновенно.

Быстрое гашение дуги в токоограничивающих предо­ хранителях обеспечивается или за счет газов, выделяю­ щихся из твердого дугогасящего материала под действием высокой температуры электрической дуги, или за счет интенсивного теплоотвода от электрической дуги мелко­ зернистым наполнителем (кварцевый песок, тальк). Сле­ дует отметить, что токоограничивающее действие пре­ дохранителей наблюдается, начиная только с некоторого значения тока короткого замыкания. При меньших токах токоограничивающий эффект отсутствует.

Конструкция предохранителей напряжением до 500 В. В зависимости от области применения и используемого способа гашения дуги при срабатывании предохранители изготавливаются в различных конструктивных исполне­ ниях. Предохранители подразделяются по номинальному

-напряжению на аппараты до 500 В и свыше 500 В, а по пригодности для работы в определенных условиях окру­ жающей среды на предохранители наружной и внутрен­

В соответствии с рекомендациями «ВНИИЭлектропривод» для защиты сельскохозяйственных электроуста­ новок напряжением 380 В применяются, в основном, следующие типы предохранителей: ПН - 2, ПРС и Н П Н (рис. 39,40, 41). Кроме того, в сельских электроустановках широко применяются пробочные предохранители Ц-27.

Предохранитель ПН-2 состоит из фарфорового кор­ пуса 1, заполненного мелкозернистым кварцевым песком 3

85

(рис. 39). В песке расположены пластинчатые плавкие элементы 4. От соответствующего набора этих элементов зависит номинальный ток плавкой,вставки предохрани­ теля (приложения 5 и 6). Плавкие элементы приварива­ ются к диску, который крепится к крышкам 5. Электри­ ческий контакт предохранителя с контролируемой цепью осуществляется через контактные ножи 2 и контактные стойки 6. Предохранитель ПН-2 допускает многократную перезарядку.

В соответствии с действующими стандартами, предо­ хранители каждого типа выпускаются на различные

Рис. 39. Предохранитель ПН-2—100:

/ — фарфоровый корпус, 2 — контактный нож, 3 — заполнитель (квар­ цевый песок), 4 — плавкая вставка, 5 — крышка, 6 — контактные стоики .

номинальные токи (приложение 4). Различие в исполне­ ниях таких предохранителей состоит в размерах патронов, контактных поверхностей, а также в количестве напол­ нителя. Предохранитель может быть заряжен плавкой вставкой, номинальный ток которой не превышает номи­ нальный ток'предохранителя . Например, предохрани­ тель ПН-2-100 по тепловому режиму рассчитан на зарядку его плавкой вставкой, имеющей номинальный ток 30, 40, 60, 80 или 100 А.

Предохранитель ПРС (рис. 40) обычно применяют в том случае, когда надо иметь небольшие размеры распредели­ тельного устройства и возможность быстрой смены сго­ ревшей плавкой вставки. В контролируемую сеть пре­ дохранитель включается зажимами / и 8. Зажим 8 связан с контактной гильзой 6, имеющей резьбовое соединение

86

с контактной съемной головкой 3. Плавкая вставка 5 на­

Рис. 41. Предохранитель НПН-15.

ной трубки, армированной по концам медными колпач­ ками. Плавкая вставка, впаянная в эти колпачки, состоит из нескольких медных проволочек с оловянным шариком посередине. Н а р у ж н а я цилиндрическая поверхность кол-

87

пачков служит для создания электрического контакта с контактными стойками, к зажимам которых присоеди- •

Конструкция пред­ охранителей напря­ жением до 10 кВ. По­ требительские транс­ форматорные под­ станции 6/0,4. кВ и 10/0,4 кВ на стороне высшего напряжения защищаются от ко­ ротких замыканий предохранителями ти­ па П К (рис. 42). Эти предохранители ис­ пользуются такжедля защиты коротких от­ ветвлений от маги­ стральной части ли­ нии на потребитель­ ские подстанции, а иногда и для сек­ ционирования линии 6-10 кВ .

губки. Это различие отражается и в маркировке. На­ пример, предохранитель ПК-10 предназначен только для внутренней установки, а П К - Ю Н пригоден для наруж­ ной установки.

Патрон предохранителя представляет собой фарфоро­ вую трубку 3 с армированными на ее концах латунными колпачками 2. В патронах на малые номинальные токи

88

плавкая вставка из нескольких параллельных проволо­ чек одинакового сечения 5 размещается на керамической трубке (рис. 42, а). В патронах на большие номинальные токи несколько спирально свитых проволочек двух раз­ личных диаметров 6 свободно размещаются в фарфоровой трубке (рис. 42, б). Д л я получения металлургического эффекта на проволочках плавкой вставки 5 посередине

Время —

Рис. 43. Амперсекундные характеристики предохранителей ПК.

насаживаются оловянные шарики. В предохранителях на большие номинальные токи металлургический эффект создается двумя шариками из олова, расположенными в местах скрутки проволочек различных диаметров.

Поскольку предохранители типа П К работают бес­ шумно и без всяких внешних эффектов, то необходим указатель срабатывания, чтобы в условиях эксплуатации быстро определить сгоревший предохранитель. Указатель _

89

Срабатывания 7 приводится в действие пружиной 8, осво­ бождающейся при перегорании плавкой вставки.

Плавкие вставки предохранителей ПКвыполняются из медных посеребренных проволочек. Заполнение полости патрона предохранителя мелкозернистым кварцевым пес­ ком обеспечивает токоограничивающий эффект и очень быстрое дугогашение. На рис. 43 приведены ампер-се­ кундные характеристики предохранителей П К . Следует иметь в виду, что по амперсекундным характеристикам

Рис. 44. Зависимость средних значений времени горения дуги после сгорания вставки предохранителя ПК от кратности тока к. з.

определяется время сгорания плавкой вставки. Полное время работы предохранителя (от момента возникновения короткого замыкания до гашения дуги в предохранителе, т.е. до обрыва цепи короткого замыкания) будет несколько больше, так как оно включает в себя и время горения дуги.в предохранителе после сгорания плавкой вставки. На рис. 44 представлена зависимость времени горения дуги в предохранителях П К после сгорания плавкой вставки от кратности тока короткого замыкания. Напри­ мер, плавкая вставка на 2 А предохранителя ПК - Ю сго­ рает при токе 20 А за 0,02 с (см. рис. 43), а дуга, после этого горит еще 0,03 с (см. по рис. 44 время для крат-

90