PKT, PKN, PVT nagyfeszültségű biztosítékok vidéki elosztó hálózatokban
A vidéki elektromos berendezésekben ehhez a feszültséghez PKT és HTP típusú (korábban PK és PSN néven ismert) biztosítékokat használnak.
A PKT típusú biztosítékok készüléke és működési elve
A PKT (kvarchomokos) biztosítékokat 6 ... 35 kV feszültséghez és 40 ... 400 A névleges áramerősséghez gyártják. A legelterjedtebbek a 10 kV-os PKT-10 biztosítékok, amelyeket a vidéki transzformátor alállomások nagyfeszültségű oldalára szerelnek fel 10 / 0,38 kV. A biztosítéktartó (1. ábra) egy kvarchomokkal töltött porcelán csőből 3 áll, amely sárgaréz kupakokkal 2, kupakokkal 1 van megerősítve Az olvadó láncszemek ezüst rézhuzalból készültek.. 7,5 A névleges áramerősségig több párhuzamos betétet 5 használnak egy bordázott kerámiamagra (1. ábra, a). Nagy áramerősség esetén több spirális betétet szerelnek be (1. ábra).
Rizs. 1.Tartók PKT típusú biztosítékokhoz: a — 7,5 A névleges áramerősségig; b — 10 … 400 A névleges áramokhoz; 1 — fedél; 2 — sárgaréz kupak; 3 — porcelán cső; 4 — kvarchomok; 5 – olvadó láncszemek; 6 — munkajelző; 7 — tavasz
Rizs. 2. PKT típusú biztosíték: 1- talp; 2- tartó szigetelő; 3- érintkező; 4- patron; 5- zár
Ez a kialakítás jó ívcsillapítást biztosít, mivel a betétek jelentős hosszúak és kis keresztmetszetűek. A kohászati hatást a betét olvadáspontjának csökkentésére használják.
A kvarcszemcsék közötti keskeny csatornákban (résekben) fellépő gyors ívkioltás során fellépő túlfeszültségek csökkentésére a hossz mentén különböző szakaszokkal rendelkező biztosítékokat alkalmaznak. Ez biztosítja az ív mesterséges meghúzását.
A biztosítéktartó le van zárva – a cső kvarchomokkal való feltöltése után a nyílásokat fedő kupakokat 1 gondosan le kell zárni. Ezért a PKT biztosíték csendesen működik.
A biztosíték működését a 6 mutató határozza meg, amelyet általában egy speciális acélbetét tart visszahúzott helyzetben. Ebben az esetben a 7. rugót is összenyomott állapotban tartják A biztosíték kioldásakor az acélbetét a működő után kiég, mert az összes áram áthalad rajta. Ennek eredményeként a 6 mutatót a kioldott 7 rugó kidobja a csőből.
ábrán. A 2. ábra az összeszerelt PKT biztosítékot mutatja. Az alapon (fémvázon) 1 két tartószigetelő található 2. A 4 biztosítéktartót sárgaréz kupakkal illesztjük be a rugótartókba (érintkezőeszköz) 3 és zárral rögzítjük. Ez utóbbi arra szolgál, hogy a patront a tartókban tartsa, amikor elektrodinamikai erők megjelenése nagy zárlati áramok áramlása során. Beltéri és kültéri szereléshez egyaránt gyártanak biztosítékokat, valamint speciális, megerősített, megnövelt szakítószilárdságú biztosítékokat.
A PKN típusú biztosítékok felépítése és működési elve
A PKN (korábban PKT) típusú biztosítékokat a mérőfeszültség transzformátorok védelmére gyártják. Ellentétben a szóban forgó PKT biztosítékokkal, ezek kerámia magra tekercselt biztosítékkal ellátott konstansok, ennek a betétnek nagyobb az ellenállása. Ennek és a betét kis keresztmetszetének köszönhetően áramkorlátozó hatás érhető el.
A PKNU biztosítékok nagyon nagy rövidzárlati teljesítményű hálózatba (1000 MV × A) telepíthetők, és a megerősített PKNU biztosítékok megszakítóképessége egyáltalán nem korlátozott. A PKN biztosítékok kisebbek a PKT-hoz képest, és nincsenek felszerelve működésjelzővel (a biztosítékot a feszültségváltók szekunder oldalára csatlakoztatott eszközök leolvasása alapján lehet megítélni).
Kiégett PVT típusú biztosítékok felépítése és működési elve
A PVT típusú biztosítékokat (kisütés, korábbi név - PSN gyújtástípus) 10 ... 110 kV feszültségre gyártják. Nyitott kapcsolóberendezésbe történő beépítésre szolgálnak. A vidéki elektromos hálózatokban a legszélesebb körben használt biztosítékok a PVT-35 a 35/10 kV feszültségű transzformátorok védelmére.
Rizs. 3. PVT típusú biztosítékok: a, b — általános nézet és biztosítéktartó PVT (PSN) -35; c — HTP (PS) biztosíték -35 MU1; 1 és 1′ tűs kés; 2 — tengely; 3 — tartó szigetelő; 4 — olvadó láncszem; 5 — gázfejlesztő dielektrikumból készült cső; 6 — rugalmas kommunikáció; 7 — csúcs; 8 — elágazó cső
A biztosítéktartó fő eleme egy vinil műanyagból készült gázfejlesztő cső 5 (1.5. ábra). A cső belsejében egy 6 rugalmas huzal található, amelynek egyik vége a kazetta fémfejébe illesztett olvadóbetéthez 4, a másik végén pedig a 7 érintkezőcsúcshoz csatlakozik.
A biztosítéktartó az alapra (keretre) szerelt két tartószigetelőn 3 található. A tokmányfejet egy speciális tartó fogja meg a felső szigetelőn. Az alsó szigetelőre egy 1 kés van rögzítve, hogy érintkezzen egy spirálrugóval, amely a kést a 2 tengely körül 1' helyzetbe forgatja. Az 1 kés a kazetta 7 érintkezőcsúcsához kapcsolódik. Cink olvadó láncszemeket, valamint kettős réz- és acélbetétet használnak (a rézzel párhuzamosan elhelyezett acélbetét egy rugó erejét érzékeli, amely megpróbálja kihúzni a rugalmas huzalt a patronból; rövidzárlat esetén áramkör, először a rézbetét olvad meg, majd ez az acélbetét).
Az olvadógyűrű elégetése után az érintkezőkést elengedik, és a rugó hatására forogva (döntve) meghúzza a hajlékony huzalt, amely ezután kilökődik a patronból.
A betét megolvasztása után kialakuló ív hatására a vinil műanyag cső falai erőteljesen gázt bocsátanak ki. A nyomás a patronban megemelkedik, a gázáramlás erős hosszanti robbanást hoz létre, kioltva az ívet. A forró gázok a patron alsó nyílásán keresztül történő kilökődésének folyamatát lövéshez hasonló hang kíséri. A rugalmas csatlakozás feloldásakor az ívhossz növekedése miatt a kioldási folyamat során nem lép fel túlfeszültség, de ezeknek a biztosítékoknak sincs áramkorlátozó hatásuk.Amint az 1.5. ábrán látható, az olvadó láncszem nem a csőben található, hanem egy fémsapkában, amely az egyik végét takarja. Ez kiküszöböli a gázképződést normál működés közben, amikor a biztosíték magas hőmérsékletre is felmelegedhet.
Az iparban PVT-35MU1 típusú kisülési (gyújtó) biztosítékot gyártanak, az ábrán látható. 5, c. Ennek a biztosítéknak a patronja a fent tárgyalttól eltérően egy 8 fémcsővel rendelkezik, amelybe egy rézszelep van beépítve, amely lezárja a cső keresztirányú furatát. Nagy zárlati áramok oltásakor, amikor az ív intenzíven fejlődik, a patronban lévő nyomás gyorsan megnő, és kilöki a szelepet, aminek következtében a csapnyílás kinyílik. Kis áramerősségű ív oltásakor a fúvóka nyílása zárva marad, ami növeli a nyomást a patronban.
Szabályozott biztosítékok, UPS-35 típusú
A biztosítékok egyik jelentős hátránya - a karakterisztikák elterjedése miatt sorba beépített eszközök illesztésének nehézsége - kiküszöbölése érdekében a PVT (PS) -35MU1 biztosítékok, a transzformátorok védelmére tervezett UPS -35U1 vezérelhető biztosítékok alapján 35/6 feszültséget fejlesztettek ki … 10 kV. Vannak 110 kV-os biztosítékok fejlesztései is.
A vezérelt biztosítéktartó belsejében lévő rugalmas vezeték nem mereven csatlakozik a biztosítékhoz, hanem egy érintkezőrendszeren keresztül, amely biztosítja a biztosíték áramkörének mechanikus megszakítását a működtető szerkezet hatására, amikor a relévédelem működésbe lép.
Rövidzárlat esetén a relévédelem aktiválódik, és a hajtás hatására az érintkezőkés a rugalmas linkkel együtt lefelé mozog.Ebben az esetben a patron belsejében található érintkezőrendszer kinyílik. A fennmaradó folyamatok - a flexibilis huzal további mozgatása és ártalmatlanítása, ívoltás - ugyanúgy történik, mint egy szabályozatlan kipufogógáz-biztosíték kiolvadása esetén. Nagy rövidzárlati áramok esetén a vezérelt biztosíték biztosítéka a relévédelem kioldása előtt kiolvad.
Biztosíték nélküli vezérelt biztosíték is lehetséges. Ez kizárja a biztosíték további melegítését, növelheti a névleges és megszakított áramot.