Hoogspanningszekeringen PKT, PKN, PVT in landelijke distributienetwerken

In landelijke elektrische installaties worden voor deze spanning zekeringen van het type PKT en HTP (voorheen PK en PSN genoemd) gebruikt.

Apparaat en werkingsprincipe van zekeringen van het PKT-type

PKT-zekeringen (met kwartszand) worden geproduceerd voor spanningen van 6 ... 35 kV en nominale stromen van 40 ... 400 A. De meest voorkomende zijn PKT-10-zekeringen voor 10 kV, geïnstalleerd aan de hoogspanningszijde van landelijke transformatorstations 10 / 0,38 kV. De zekeringhouder (fig. 1) bestaat uit een porseleinen buis 3 gevuld met kwartszand, die is versterkt met messing doppen 2 met doppen 1. De smeltloodverbindingen zijn gemaakt van zilver koperdraad.Bij een nominale stroom van maximaal 7,5 A, ze worden gebruikt met verschillende parallelle inzetstukken 5 gewikkeld op een geribbelde keramische kern (Fig. 1, a). Bij hoge stromen zijn meerdere spiraalvormige inzetstukken geïnstalleerd (afb. 1).

Rijst. 1.Houders voor zekeringen van het PKT-type: a — voor nominale stromen tot 7,5 A; b — voor nominale stromen 10 … 400 A; 1 — dekking; 2 — koperen dop; 3 — porseleinen buis; 4 — kwartszand; 5 — smeltbare verbindingen; 6 — werkindicator; 7 - lente

Rijst. 2. Zekering van het PKT-type: 1 basis; 2- ondersteunende isolator; 3- contact; 4-patroon; 5-slot

Dit ontwerp zorgt voor een goede boogdemping omdat de inzetstukken een aanzienlijke lengte en kleine doorsnede hebben. Het metallurgische effect wordt gebruikt om het smeltpunt van het inzetstuk te verlagen.

Om overspanningen te verminderen die kunnen optreden tijdens het snel uitsterven van de boog in nauwe kanalen (sleuven) tussen kwartskorrels, worden zekeringen met verschillende secties over de lengte gebruikt. Dit zorgt voor een kunstmatige aanscherping van de boogvorming.

De zekeringhouder is verzegeld — na het vullen van de buis met kwartszand worden de doppen 1 die de openingen bedekken zorgvuldig verzegeld. Daarom werkt de PKT-zekering geruisloos.

De werking van de zekering wordt bepaald door de wijzer 6, die meestal wordt vastgehouden door een speciaal stalen inzetstuk in de ingetrokken positie. In dit geval wordt ook de veer 7. in samengedrukte toestand gehouden.Wanneer de lont wordt geactiveerd, brandt het stalen inzetstuk uit na het werkende, omdat alle stroom er doorheen begint te gaan. Hierdoor wordt de wijzer 6 door de losgelaten veer 7 uit de koker geslingerd.

In afb. 2 toont de gemonteerde zekering PKT. Op de sokkel (metalen frame) 1 bevinden zich twee ondersteunende isolatoren 2. De zekeringhouder 4 wordt met messing doppen in de veerhouders (contactinrichting) 3 gestoken en met een slot vastgezet. Deze laatste is voorzien om de patroon in de houders te houden wanneer het ontstaan ​​van elektrodynamische krachten tijdens de stroom van grote kortsluitstromen. Ze produceren zekeringen voor zowel binnen- als buitenmontage, evenals speciale versterkte zekeringen met verhoogde breeksterkte.

Constructie en werkingsprincipe van zekeringen type PKN

Zekeringen van het type PKN (voorheen PKT) worden vervaardigd om meetspanningstransformatoren te beschermen. In tegenstelling tot de betreffende PKT-zekeringen hebben deze een constantaan met een lont gewikkeld op een keramische kern.Dit inzetstuk heeft een hogere weerstand. Hierdoor en door de kleine doorsnede van het inzetstuk wordt een stroombeperkend effect verkregen.

PKNU-zekeringen kunnen worden geïnstalleerd in een netwerk met een zeer hoog kortsluitvermogen (1000 MV × A), en het uitschakelvermogen van versterkte PKNU-zekeringen is helemaal niet beperkt. PKN-zekeringen zijn kleiner in vergelijking met PKT en zijn niet uitgerust met een bedrijfsindicator (de zekering kan worden beoordeeld aan de hand van de aflezingen van de apparaten die zijn aangesloten op de secundaire zijde van de spanningstransformatoren).

Constructie en werkingsprincipe van gesprongen zekeringen, type PVT

Zekeringen van het PVT-type (ontlading, de vroegere naam - ontstekingstype PSN) worden geproduceerd voor een spanning van 10 ... 110 kV. Ze zijn bedoeld voor installatie in open schakelapparatuur. In landelijke elektrische netwerken zijn de meest gebruikte zekeringen PVT-35 voor de bescherming van transformatoren met een spanning van 35/10 kV.

Rijst. 3. Zekeringen van het PVT-type: a, b — algemeen beeld en zekeringhouder PVT (PSN) -35; c — zekering HTP (PS) -35 MU1; 1 en 1'-pins mes; 2 — as; 3 — ondersteunende isolator; 4 — smeltlood; 5 — buis gemaakt van gasgenererend diëlektricum; 6 — flexibele communicatie; 7 — piek; 8 — aftakleiding

Het belangrijkste element van de zekeringhouder is een gasgenererende buis 5 gemaakt van vinyl plastic (Fig. 1.5). In de buis bevindt zich een flexibele draad 6, aan het ene uiteinde verbonden met een smeltbaar inzetstuk 4 dat in de metalen kop van de patroon is gestoken, en aan het andere uiteinde met de contacttip 7.

De zekeringhouder bevindt zich op twee steunisolatoren 3 die op de basis (frame) zijn gemonteerd. De boorkop wordt vastgegrepen door een speciale houder op de bovenste isolator. Op de onderste isolator is een mes 1 bevestigd voor contact met een spiraalveer, die de neiging heeft om het mes om de as 2 naar positie 1' te draaien. Het mes 1 is in aangrijping met de contacttip 7 van de patroon. Er worden smeltbare zinkverbindingen gebruikt, evenals dubbele inzetstukken van koper en staal (een stalen inzetstuk, parallel aan het koperen inzetstuk, neemt de kracht waar van een veer die probeert de flexibele draad uit de patroon te trekken; in het geval van een korte circuit, smelt eerst het koperen inzetstuk, daarna het stalen inzetstuk).

Na het verbranden van de smeltzekering, wordt het contactmes losgelaten en, draaiend (gekanteld) onder invloed van de veer, trekt het aan de flexibele draad, die vervolgens uit de patroon wordt geworpen.

Onder invloed van de boog die wordt gevormd na het smelten van het inzetstuk, geven de wanden van de vinyl plastic buis krachtig gas af. De druk in de patroon stijgt, de gasstroom zorgt voor een sterke longitudinale explosie, waardoor de boog dooft. Het proces van het uitstoten van hete gassen door de onderste opening van de patroon gaat gepaard met een geluid dat lijkt op een schot. Door de toename van de booglengte bij het losmaken van de flexibele verbinding treden tijdens het uitschakelproces geen spanningspieken op, maar deze zekeringen hebben ook geen stroombeperkende werking.Zoals te zien is in figuur 1.5, bevindt de smeltzekering zich niet in de leiding, maar in een metalen dop die een uiteinde bedekt. Dit elimineert gasvorming tijdens normaal bedrijf wanneer de zekering ook tot een hoge temperatuur kan opwarmen.

De industrie produceert een ontladingszekering van het type PVT-35MU1, weergegeven in afb. 5, ca. De cartridge van deze zekering heeft, in tegenstelling tot de hierboven besproken, een metalen buis 8, waarin een koperen klep is geïnstalleerd, die het dwarsgat van de buis afsluit. Bij het blussen van grote kortsluitstromen, wanneer de boog zich intensief ontwikkelt, neemt de druk in de patroon snel toe en wordt de klep uitgeworpen, waardoor het kraangat opengaat. Bij het doven van een boog met lage stroomsterkte blijft de mondstukopening gesloten, waardoor de druk in de patroon toeneemt.

Gecontroleerde zekeringen, type UPS-35

Om een ​​van de belangrijke nadelen van zekeringen te elimineren - de moeilijkheid om in serie geïnstalleerde apparaten af ​​​​te stemmen vanwege de spreiding van kenmerken - op basis van zekeringen PVT (PS) -35MU1, regelbare zekeringen UPS -35U1 ontworpen om transformatoren te beschermen met een spanning van 35/6 zijn ontwikkeld … 10 kV. Ook zijn er ontwikkelingen van 110 kV zekeringen.

De flexibele draad in de gecontroleerde zekeringhouder is niet star verbonden met de zekering, maar via een contactsysteem dat zorgt voor een mechanische onderbreking van het zekeringcircuit onder invloed van de actuator wanneer de relaisbeveiliging wordt geactiveerd.

Bij kortsluiting wordt de relaisbeveiliging geactiveerd en als gevolg van de actie van de aandrijving beweegt het contactmes samen met de flexibele schakel naar beneden.In dit geval gaat het contactsysteem in de cartridge open. De overige processen - verdere beweging en verwijdering van de flexibele draad, boogdoving - worden op dezelfde manier uitgevoerd als in het geval van een gesprongen zekering in een ongecontroleerde uitlaatgaszekering. Bij hoge kortsluitstromen springt de zekering van de gecontroleerde zekering door voordat de relaisbeveiliging uitvalt.

Een gecontroleerde zekeringoptie zonder zekering is ook mogelijk. Dit is exclusief extra verwarming van de zekering, u kunt de nominale en onderbroken stroom verhogen.