Pagina 6 din 24
Capitolul trei
siguranțe de protecție transformator
3-1. Principiul de funcționare a siguranțelor, designul și caracteristicile
Se numește siguranță comutarea unui dispozitiv electric proiectat pentru a deconecta circuitul protejat prin topirea părți vii speciale (siguranțe) sub influența curentului care depășește o anumită valoare, urmată de stingerea unui arc electric.
Principiul de funcționare al siguranței. Trecerea curentului electric prin conductorul, după cum se știe, este însoțită de eliberarea de căldură, cantitatea de care este determinată de legea lui Joule - Lenz:
(3-1)
unde Q - cantitatea de eliberare a căldurii, J; / - curent care trece prin conductorul, A; R - rezistența conductorului, în ohmi; T -
trecerea curentului, s; 0,24 - factor de proporționalitate.
Această lege a stabilit în 1841 de către fizicianul englez James Joule și independent de savantul roman X. E. Lenz, a servit ca bază pentru crearea în 1880 a primelor dispozitive electrice de protecție - siguranțe. Într-adevăr, în cazul în care într-o anumită locație, pentru porțiunea de alimentare (cutie) cu o secțiune mai mică, și astfel, în mod substanțial mai mare / rezistență. atunci când o creștere periculoasă în rețeaua actuală pe această porțiune va fi alocată cea mai mare cantitate de căldură, acesta va fi încălzit mai mult decât alte porțiuni, înainte de a topi și astfel a opri trecerea curentului periculoase și de a salva alte elemente de rețea de la daune. În această porțiune, cu o rezistență scăzută în mod artificial de căldură și o siguranță, cea mai importantă parte a siguranței. În rețele cu curenți mari este realizat din metal cu conductivitate cu punct de topire ridicat (argint, cupru, aluminiu), cu relativ mică secțiune transversală a firului. În rețelele cu metale fuzibil curenți slabi (plumb, staniu, zinc) se aplică la Fuzibili.
Când se topește (suflată), fuse un arc electric. răcirea rapidă a siguranței electrice dugi- problemă majoră, deoarece numai după ce se oprește formarea unui arc electric trecerea unui curent de defect la rețeaua de alimentare protejate. Prin intermediul siguranțelor arc de stingere pot fi împărțite în trei grupe:
Siguranțele pentru rețele la 1000, cu un arc de deionizare naturală fără dispozitive speciale pentru stingerea arcului (STR, P, PT); acum acestea nu sunt emise în legătură cu capacitatea de rupere de dimensiuni mici și mari, precum și din motive de siguranță;
siguranțe cu tuburi din material generator de gaz care alocă abundent gazele de ardere, la o temperatură ridicată a arcului electric; care apar în acest moment o presiune ridicată (siguranțe PR în tensiune până la 1000 V) sau o suflare longitudinală (tensiunile fuzibile PSN peste 1000 V) asigură răcirea rapidă a arcului;
Siguranțe de umplere (nisip de cuart), în care arcul electric se stinge în micul canal cu diametru format de către corpul de siguranțe vaporizat, între nisip boabe (granule) din cuarț.
Cele mai utilizate pe scară largă conservanți cu umplutură de cuarț, numit adesea siguranțe din cuarț. Acestea includ siguranțe PN, NNP (tensiune de până la 1000 V) și PC-uri, FCT (tensiune mai mare de 1000 V).
Caracteristici siguranțe fuzibile. Lucrările de proces ale tuturor tipurilor de siguranțe constă deci în trei etape: încălzire la temperatura de topire fuse, topirea fuzibilului și stingerea arcului electric. Timpul total de deconectare a circuitului protejat este suma timpului de încălzire și de topire a inserției și timpul de stingere a arcului.
Fig. 3-1. Timpul curent (de protecție) fuzibil caracteristică
Curba care arată dependența unui timp de încălzire și topire a inserției de siguranțe pe valorile curente [Pl ^ = / (/)]. Este caracteristica timp-curent sau a unei siguranțe de protecție (Fig. 3-1). Anterior, aceste caracteristici au fost numite Amperi-a doua. Fig. 3-1 se observă că la curentul nominal al inserției de siguranță (/ Nom. Sun), timpul său de topire egal cu infinit. Acest lucru înseamnă că această inserție de curent pentru a rezista la o lungă perioadă de timp fără limită. Când valorile curente (1,3 -M- 2) / SG. Sun siguranța siguranța se topește într-o oră. La curenți care depășesc această valoare, siguranța se topește mai repede decât mai mult valoarea curentă. De exemplu, la un curent egal cu 10 / Nom. Sun, seria Fuse PC-ul are <пл « 0,1 с, а у предохранителей серии ПСН время /пл « 0,05 с. Это говорит о том, что крутизна защитных характеристик может быть различной в зависимости от конструкции предохранителя. Поэтому защитные характеристики <пл = f(/) приводятся в каталогах для каждого типа предохранителей и для каждого номинального тока плавкой вставки. На рис. 3-2 показаны типовые защитные характеристики токоограничивающих предохранителей типа ПК, наиболее широко применяемых для защиты силовых трансформаторов 6 и 10 кВ (каталог Электротехника СССР 02.10.01—76). Следует иметь в виду, что фактические защитные характеристики могут отличаться от типовых таким образом, что при одном и том же значении времени плавления значение тока будет на 20% больше или меньше. Иначе говоря, фактическая защитная характеристика должна изображаться в виде зоны, ограниченной характеристиками, сдвинутыми влево и вправо на 20% от средней, типовой, характеристики (рис. 3-3)* Это особенно важно учитывать при согласовании характеристик релейной защиты и предохранителей на соседних участках сети для обеспечения селективности их действия [5].
arc de timp de stingere este, de asemenea, depinde de valoarea curentului care curge prin siguranța. Fig. 3-4 prezintă cel mai mare timp de arc în condițiile cele mai nefavorabile dezactivați siguranțe fuzibile de tip PC.
Fig. 3-2. Timpul curent (de protecție) Caracteristici siguranțe PC (catalog 1976)
Fig. 3-4. Dependența timpului maxim g arc electric multiplicității curentului de siguranțe de tip PC (catalog 1976)
Fig. 3-3. Caracteristicile de variație ale siguranțelor de protecție peste 1000
Fig. 3-5. Tip Suport siguranță Mo-2 (secțiune transversală)
PN-2 Siguranțele fuzibile au rezistență mecanică mare să-l folosească ca comutare și dispozitive de protecție bloc comutator-siguranțe.
Fig. 3-6 prezintă schematic un cartuș de siguranță de tip cuarț PC care constă din sticlă sau porțelan tub 5, prin capac de ciment armat 2. Contactul 3 este plasat în interiorul fitil 4, format din mai multe fire de cupru placat format într-o spirală întinsă și au mai multe etape de secțiuni transversale diferite. inserarea divizare în mai multe fire facilitează stingerea arcului electric are loc pe mai multe canale paralele. Tubul este umplut cu nisip de cuart uscat si capace sigilate ermetic /.
Pentru a asigura declanșarea curenților de suprasarcină relativ scăzute la pasul cele mai mici secțiuni transversale ale acestor siguranțe sunt bile de staniu (brazate ilustrare nu sunt prezentate). Siguranțele sunt supuse la vibrații și șocuri și la curentul nominal de până la și inclusiv 8 și tensiune de 20 kV și 35 kV fuzibil de sârmă înfășurată pe un miez ceramic cu nervuri, iar firele rămase în spirală cilindrică fitil Formarea nominală.
În interiorul cartușului este introdus ca nicrom sârmă 6 conectat la indicatorul de acționare 7. În timpul acestei tripping un fir de siguranță ca arsuri și eliberează indicatorul 7, care este împins în jos arcul specială.
Siguranțele PC disponibile pentru atât interne, cât și pentru instalare externă. La siguranțe pentru instalare în exterior, în scopul de a sigila mai bine cartușele dintre capacele de contact 2 și tubul 5 sunt garnitura de cauciuc, presata.
siguranțe de fotografiere PSN disponibile pentru tensiuni de 10-35 kV. Cu toate acestea, pentru a proteja transformatoarelor 10 kV nu sunt practic utilizate, în principal datorită faptului că posedă o protecție mai abruptă decât caracteristică siguranțele de tip PC, t. E. La aceeași valoare a curentului de scurtcircuit siguranțe PSN funcționează mult mai rapid decât un PC. Din acest motiv, este dificil să se asigure selectivitatea PSN siguranța instalat pe partea transformatorului 10 kV, cu siguranțe sau întrerupătoare de circuit pe partea de joasă tensiune a transformatorului la o. S. în rețeaua de joasă tensiune. Siguranțele PSN-35 kV, pentru același motiv sunt folosite doar pentru a proteja transformatoare relativ mici (de obicei, mai puțin de 1 MB-A), în care valorile mari și mici de rezistență ale curenților de scurtcircuit a transformatorului (§ 3-4).
Arderea siguranțele stingerea rapidă a arcului suflare este prevăzut de-a lungul arcului. Blowing gazelor generate produse rapid în timpul încălzirii speciale cu materialul generator de gaz (plastic de vinil) din care este confecționat tubul suport de siguranță. paza de fotografiere funcționează după cum urmează. Când siguranța inserați cuțit special și eliberat sub influența arcului puternic este rotit la 90 °, pentru tragerea de o conexiune flexibilă. Când acest arc este întins într-un tub de vinil din plastic, unde efervescenta. Datorita puternicelor gazelor de evacuare din tubul cu arc se stinge în timpul curent zero natural, cu atât mai repede, cu atât mai mare curent de scurtcircuit și flatulență copioasă. Astfel, aceste siguranțe nu au efectul de a limita de curent.
Eliberarea gazelor din tubul este însoțit de un sunet ca împușcat, din cauza care sunt numite aceste siguranțe și tragere. Acestea sunt folosite numai pentru instalațiile exterioare. În viitor, ne-am așteptat să numim aceste siguranțe de eșapament.
siguranțe moderne siguranțele PSN nu sunt protejate de mediul extern, așa cum sa făcut în siguranță PC. Prin urmare, PSN siguranțele „vârstă“, chiar și în timpul funcționării normale, și trebuie să fie inspectate periodic in situ sau în atelier, în conformitate cu instrucțiunile.
Mai multe informații detaliate despre dispozitiv și siguranța informațiile lor de date tehnice sunt date în producătorii, precum și în [12].