Общие сведения

Предохранители-разъединители серии ПРВТ наружной установки предназначены для защиты силовых трансформаторов и распределительных систем от коротких замыканий и предельных перегрузочных токов частотой 50 и 60 Гц, включения и отключения участков цепи с отключенной нагрузкой при наличии в них емкостных и индуктивных токов, а также при отсутствии в отключаемой цепи напряжения.

Структура условного обозначения

ПРВТ-Х.II-ХХ-6,3 Х1:
ПР - предохранитель-разъединитель;
В - выхлопной;
Т - для защиты трансформаторов и линий;
Х - номинальное напряжение, кВ (10; 12; 15);
II - степень загрязнения изоляции по ГОСТ 9920-89;
Х - номинальный ток заменяемого элемента, А (5; 6,3; 8; 10;
16; 20; 25; 31,5; 40; 50);
Х - тип заменяемого элемента (К, Т);
6,3 - номинальный ток отключения, А;
Х1 - климатическое исполнение (У, Т) и категория размещения по
ГОСТ 15150-69.

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря не более 1000 м. Температура окружающего воздуха от минус 45 до 40°С для исполнения У1 и от минус 10 до 50°С для Т1. Толщина корки льда при гололеде 20 мм. Скорость ветра до 40 м/с. Окружающая среда невзрывоопасная с содержанием коррозионно-активных агентов в атмосфере по типу II ГОСТ 15150-69. Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.3-75. Предохранители-разъединители выпускаются для внутригосударственных и экспортных поставок и соответствуют ГОСТ 2213-79 и ТУ 3414-015-00468683-96. ТУ 3414-015-00468683-96

Технические характеристики

Основные технические данные предохранителей-разъединителей приведены в таблице.

Наименование параметра	Значение параметра для типоисполнений
	ПРВТ-10.II-6,3 У1	ПРВТ-12.II-6,3 Т1	ПРВТ-15-6,3 Т1
Номинальное напряжение, кВ	10	12	15
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	12	12	15
Номинальный ток заменяемых элементов, А	5; 6,3; 10; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50
Номинальный ток основания, А	200
Номинальный ток отключения, кА	6,3
Апериодическая составляющая номинального тока отключения, кА	11
Импульсное испытательное напряжение относительно земли и между полюсами, кВ	95
Импульсное испытательное напряжение между контактами при откинутом держателе заменяемого элемента, кВ	110
Длина пути утечки внешней изоляции, см	32
Ток отключения в режиме разъединителя, А, при нагрузке: индуктивной емкостной	4 4
	10
Тяжение проводов, Н, не более	250

Зона выхлопа - конусообразное пространство, включающее продукты выхлопа и изоляционный промежуток вокруг него (200 мм по ПУЭ), на границе которого безопасна с точки зрения электрического пробоя установка элементов конструкции и проводов, - представлена на рисунке.

Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры предохранителей-разъединителей серии ПРВТ: 1 - нижняя контактная система;
2 - держатель заменяемого элемента;
3 - верхняя контактная система;
4 - изолятор;
I - зона выхлопа при максимальном токе Масса - 13 кг Размеры зоны на рисунке соответствуют выхлопу при номинальном токе отключения 6,3 кА и подключении питающей линии к верхнему контакту. При меньших токах отключения зона выхлопа уменьшается. Гарантийный срок - 5 лет со дня ввода в эксплуатацию.

Предохранители-разъединители выполнены в виде однополюсного аппарата, состоящего из одного фарфорового изолятора, на концах которого, на армированных кронштейнах, закреплены контактные системы. В этих системах устанавливается держатель заменяемого элемента. В держателе устанавливается заменяемый элемент с плавкой вставкой. При токах перегрузки и КЗ плавкая вставка перегорает, держатель заменяемого элемента предохранителя-разъединителя автоматически откидывается, тем самым создается видимый разрыв. Таким образом, аппарат выполняет одновременные функции защитного аппарата и разъединителя. Заменяемые элементы выполняются с двумя типами времятоковых характеристик: типа "К" - быстрые, "Т" - медленные. Предохранители-разъединители обеспечивают надежную защиту объектов за счет стабильной времятоковой характеристики, обеспечивают видимую сигнализацию срабатывания. Конструкция предохранителей-разъединителей обеспечивает: возможность быстрой и удобной замены заменяемого элемента;
многократное использование держателей заменяемого элемента (заменяется только элемент);
независимость отключающей способности в режиме разъединителя от профессиональной квалификации оператора за счет специальной конструкции кронштейна для отключения держателя заменяемого элемента;
отключение токов в режиме разъединителя. Предохранители-разъединители имеют практически неподверженный износу верхний размыкаемый контакт благодаря отсутствию трения при операциях и исключению следов электрической дуги, а также надежную противокоррозионную защиту. Снятие и установка держателя заменяемого элемента вручную осуществляется при помощи специальной оперативной изолирующей штанги ШОПР-15УХЛ1.1 ТУ 3431.10811-97, разработанной заводом РЭТО АО "Мосэнерго". Штанга позволяет производить оперирование при влажной погоде и под дождем при скорости ветра до 15 м/с. Общая длина штанги (при длине звена 2150 мм) составляет 4300 мм. Длина изолирующей части 3450 мм. Конструкция предохранителей-разъединителей исключает самопроизвольные операции без оперативной штанги. Патроны могут сниматься и убираться с подстанции. Для обеспечения безопасности при обслуживании и выполнении ремонтных работ на подстанции в конструкции ПРВТ предусмотрен специальный болт (штырь) для наложения на него стандартного переносного заземления (при отключенных предохранителях-разъединителях). Предохранители-разъединители устанавливаются за кронштейн в средней части изолятора. Крепление трех (или двух) полюсов предохранителей-разъединителей исполнения У1 к опоре осуществляется на траверсе (которая вместе с необходимым крепежом может поставляться по отдельному заказу). Для исполнения Т1 крепление к опоре осуществляется на траверсе (балке) прямоугольного сечения при помощи уголка и планки, стянутых крепежными болтами. Предохранители-разъединители ПРВТ-10II У1 могут быть поставлены с комплектами монтажных частей для присоединения трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ к линии 10 кВ, а также для модернизации эксплуатируемых подстанций 10/0,4 кВ шкафного типа КТП мощностью 25-250 кВ·А с предохранителями ПКТ-101 и ПКТ-102 непосредственно на месте эксплуатации КТП. Модернизация КТП заключается в замене предохранителей ПКТ, разъединителя РЛНД-10 с приводом ПРНЗ-10 на предохранители-разъединители с соответствующим комплектом монтажных частей и соединительной шиной между проходным изолятором 10 кВ и высоковольтным вводом силового трансформатора КТП. Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры приведены на рисунке. В комплект поставки входят: предохранитель-разъединитель;
оперативная штанга ШОПР-15 - количество определяется договором на поставку; держатель заменяемого элемента; заменяемый элемент - 10 шт. на один полюс; диск (для предохранительного клапана) - 10 шт. на один полюс; траверса с крепежом для крепления трех или двух полюсов ПРВТ-10.II У1 (по дополнительному заказу); кронштейн с планкой для крепления одного полюса ПРВТ-12.II Т1, ПРВТ-15 Т1; паспорт, руководство по эксплуатации - 2 шт. на каждые три предохранителя-разъединителя, поставляемых в один адрес; паспорт, руководство по эксплуатации на оперативную изолирующую штангу.

Токоограничивающие предохранители ПКТ были разработаны для защиты трансформаторов напряжения и силовых трансформаторов, а также кабельных и воздушных линий электропередач от токов короткого замыкания и перегрузок.

Устройство

Высоковольтный предохранитель ПКТ состоит из следующих элементов: два контакта, заменяемый патрон, два опорных изолятора. Заменяемый патрон, армированный латунными вставками, изготовлен из фарфора или же стекла. Он заполнен кварцевым песком высокой очистки, в котором располагается плавкий элемент из нихромовой или из посеребренной медной проволоки. Помимо этого, некоторые предохранители оснащены указателем срабатывания, который выдвигается при помощи пружины. Следующий рисунок подробно иллюстрирует конструкцию высоковольтного предохранителя ПКТ.

Принцип действия

При возникновении перенапряжения или при прохождении тока короткого замыкания по цепи плавкая вставка под воздействием высокой температуры плавится. Дуга, которая возникает при прерывании проводника под напряжением, гасится, не нанося никакого вреда, благодаря наличию в патроне кварцевого песка. В результате этого цепь размыкается, и электрооборудование остается в порядке.

Сфера использования

Высоковольтные предохранители ПКТ используются в промышленных и городских электрических сетях, напряжение которых колеблется от 3 до 35 киловольт. Они устанавливаются в щитах управления на комплектных трансформаторных подстанциях и т.д. Обратите внимание на то, что предохранители предназначены для установки в сеть, которая точно соответствует номинальному значению предохранителя, в сетях с большим или меньшим напряжением, чем номинальное установка запрещена.

Условия эксплуатации

Условия эксплуатации высоковольтных предохранителей ПКТ напрямую зависят от типа патрона, которым снабжается предохранитель. Патроны могут быть оснащены герметичным и негерметичным корпусом. Герметичный корпус гарантирует пожаробезопасность. В общем виде условия эксплуатации предохранителей ПКТ таковы:

высота установки над уровнем моря не более 1000 метров;

предохранитель нельзя подвергать механическим воздействиям, которые могут привести к повреждению патрона;

в помещении, в котором находится предохранитель, не должно быть грязи, пыли или других веществ в количествах, которые могут нарушить работу устройства;

температура воздуха, при которой эксплуатируется предохранитель, не должна быть ниже минус 60°C или же выше плюс 40°C.

Срок эксплуатации

Срок эксплуатации высоковольтных предохранителей ПКТ продолжительный. После срабатывания предохранителя необходимо сменить патрон на новый, и предохранитель будет дальше выполнять свои защитные функции. Рекомендуется проводить регулярные профилактические осмотры предохранителей, а также осуществлять их своевременный ремонт для обеспечения бесперебойной работы электросети.

Предохранители ПК 10 (это устаревшая маркировка!)

Буквенные обозначения расшифровываются следующим образом: П - предохранитель, К- заполненный кварцевым песком. Кварцевый предохранитель ПК 10 также как и ПКТ обладает комплектом контактов, которые крепятся на 2-х опорных изоляторов и патрона, который вставляется в контакты. Патрон по внешнему виду напоминает трубку, которая сделана из фарфора. Латунные колпачки закрывают концы фарфорового патрона. Все имеющиеся изоляторы закреплены на металлическом цоколе. Патрон содержит плавкую вставку в виде спирали и заполнен кварцевым песком. При обращении в компанию "ВЭЛСнаб", Вы сможете оперативно подобрать современный аналог предохранителя ПК 10.

Где можно приобрести

Высоковольтные предохранители ПКТ, как и другое высоковольтное оборудование, можно приобрести в компании «ВЭЛСнаб». На протяжении долгого времени «ВЭЛСнаб» занимается поставками оборудования во все регионы Российской Федерации, являясь одним из лидеров на профильном рынке. Компании удалось занять лидирующие позиции благодаря тому, что она придерживается разумной ценовой политики, предлагая своим клиентам купить высоковольтные предохранители ПКТ по привлекательной стоимости.

Для Вашего удобства мы поставляем предохранители ПКТ всех габаритов в разобранном виде. В комплект поставки входит патрон, два опорных изолятора для крепления предохранителя на место установки и два контакта, которые крепят патрон к изоляторам. Все части маркируются аппликационными этитетками, поэтому собрать на месте разобранный комплект не составит труда.

Резюме

Высоковольтный предохранитель ПКТ - это устройство, предназначенное для защиты высоковольтного оборудования от токов перегрузки и короткого замыкания. Приобрести качественные предохранители данного типа по привлекательным расценкам можно в компании «ВЭЛСнаб».

» Предохранители ПКТ

Предохранители типа ПКТ (с кварцевым песком) изготовляют на напряжения 6 … 35 кВ и номинальные токи 40 ... 400 А. Наиболее широкое распространение получили предохранители ПКТ-10 на 10 кВ, устанавливаемые на стороне высшего напряжения сельских трансформаторных подстанций 10/0.38 кВ.

Патрон предохранителя состоит из фарфоровой трубки 3, заполненной кварцевым песком, которая армирована латунными колпачками 2 с крышками 1. Плавкие вставки изготовляют из посеребренной медной проволоки. При номинальном токе до 7.5 А используют несколько параллельных вставок 5, намотанных на ребристый керамический сердечник (рис. а). При больших токах устанавливают несколько спиральных вставок (рис. 1 б).

Структура условного обозначения предохранителей серий ПКТ

Пример: ПКТ 101-10-16-20 У1

• П - предохранитель;
• К - с кварцевым наполнителем;
• Т - для силовых трансформаторов;
• 1 - однополюсный;
• 01 - конструктивное исполнение контакта;
• 10 - номинальное напряжение в киловольтах;
• 16 - номинальный ток предохранителя в амперах;
• 20 - номинальный ток отключения в килоамперах;
• У- климатическое исполнение;
• 1 - категория размещения.

Комплектация предохранителя ПКТ

Предохранитель ПКТ 101, ПКТ 102, ПКТ 103, ПКТ 104 состоит из следующих элементов и поставляется в разобранном виде:

• патрон (заменяемый элемент) ПТ 1.1, ПТ 1.2, ПТ 1.3, ПТ 1.4 - 1 шт;
• контакт (др. названия: губка, пинцет, держатель) К01, К02, К03, К04 - 2 шт;
• опорный изолятор ИОРП-10-06 (исполнение У3) или С4-80 (исполнение У1) - 2 шт (изоляторы устанавливаются на специальном цоколе или непосредственно на элементах конструкции распределительного устройства);
• комплект крепежных деталей;

Патроны ПТ предохранителей типа ПКТ:

1. - крышка;
2. - латунный колпачок;
3. - фарфоровая трубка;
4. - кварцевый песок;
5. - плавкие вставки;
6. - указатель срабатывания;
7. - пружина;

На рисунке показан предохранитель типа ПКТ в собранном виде. На цоколе (металлической раме) 1 укреплены два опорных изолятора 2. Патрон 4 предохранителя вставляется латунными колпачками в пружинные держатели (контактное устройство) 3 и зажат замком. Последний предусматривается для того, чтобы удержать патрон в держателях при возникновении электродинамических усилий во время протекания больших токов короткого замыкания. Изготовляют предохранители как для внутренней, так и для наружной установки, а также специальные усиленные предохранители с повышенной предельной мощностью отключения.

Предохранитель типа ПКТ:

1. - цоколь;
2. - опорный изолятор;
3. - контакт;
4. - патрон;
5. - замок;

Такая конструкция обеспечивает хорошее гашение дуги, так как вставки имеют значительную длину и малое сечение. Для уменьшения температуры плавления вставки использован металлургический эффект.

Для снижения перенапряжений, которые могут возникать при быстром гашении дуги в узких каналах (щелях) между зернами кварца, применяются плавкие вставки разного сечения по длине. Это обеспечивает искусственное затягивание гашения дуги.

Патрон предохранителя герметизирован - после заполнения трубки кварцевым песком крышки 1, закрывающие отверстия, тщательно запаивают. Поэтому предохранитель ПКТ работает бесшумно.

Срабатывание предохранителя определяется по указателю 6, который нормально удерживается специальной стальной вставкой во втянутом внутрь положении. При этом в сжатом состоянии удерживается также пружина 7. Когда предохранитель срабатывает, вслед за рабочим перегорает стальная вставка, так как по ней начинает проходить весь ток. В результате указатель 6 выбрасывается из трубки освободившейся пружиной 7.

Контакт предохранителей ПКТ 101:

1. - контактные губки;
2. - стальная скоба;
3. - стальная планка;
4. - медная накладка;
5. - ограничитель;

Контакт предохранителей ПКТ 101 состоит из контактных губок 1, охватываемых стальной скобой 2, обеспечивающей необходимое контактное давление; контактного вывода, состоящей из стольной планки 3, с медной накладной планкой 4, и ограничителей 5, обеспечивающих установку патрона в правильном положении и препятствующих выскальзыванию его из контактов при единичных сотрясениях.

Контакт (К 02-10) предохранителей ПКТ 102 отличается от контакта К 01-10, изображенного на рисунке, шириной. Контакт (К 03-10) предохранителей ПКТ 103, в сравнении с К 02-10, имеет одну (более массивную) контактную губку и снабжен дополнительно замком в виде откидывающейся пружинной скобы, препятствующей выпаданию патрона при действии электродинамических сил или единичных сотрясениях. Контакт (К 04-10) предохранителя серии ПКТ 104 выполнен из двух контактов от предохранителя серии ПКТ 103, собранных без стальной или медной планок и установленных на контактном выводе, представляющем собой массивную пластину.

Предохранители ПКТ 101 категории размещения 1 отличаются от предохранителей этой же категории размещения 3 формой опорных изоляторов и наличием в патроне дополнительных деталей, герметизирующих внутреннюю полость патрона.

Серия	Ном.напряжение, кВ	Ном. ток, А	Ном. ток отключения,кА
ПКТ 101 В рабочее время наши специалисты готовы оказать компетентную помощь в подборе интересующей вас продукции. Для этого вы можете позвонить по любому из указанных телефонов. Также вы можете написать на нашу электронную почту или воспользоваться формой обратной связи ниже по ссылке.

В сельских электрических установках на это напряжение применяются предохранители типов ПКТ и ПВТ (прежнее название соответственно ПК и ПСН).

Устройство и принцип действия плавких предохранителей типа ПКТ

Предохранители типа ПКТ (с кварцевым песком) изготовляют на напряжения 6 … 35 кВ и номинальные токи 40 ... 400 А. Наиболее широкое распространение получили предохранители ПКТ-10 на 10 кВ, устанавливаемые на стороне высшего напряжения сельских трансформаторных подстанций 10/0.38 кВ. Патрон предохранителя (рис. 1) состоит из фарфоровой трубки 3, заполненной кварцевым песком, которая армирована латунными колпачками 2 с крышками 1. Плавкие вставки изготовляют из посеребренной медной проволоки. При номинальном токе до 7.5 А используют несколько параллельных вставок 5, намотанных на ребристый керамический сердечник (рис. 1, а). При больших токах устанавливают несколько спиральных вставок (рис. 1).

Рис. 1. Патроны предохранителей типа ПКТ: а - на номинальные токи до 7.5 А; б - на номинальные токи 10 .… 400 А; 1 - крышка; 2 - латунный колпачок; 3 - фарфоровая трубка; 4 - кварцевый песок; 5 - плавкие вставки; 6 - указатель срабатывания; 7 - пружина

Рис. 2. Предохранитель типа ПКТ: 1- цоколь; 2- опорный изолятор; 3- контакт; 4- патрон; 5- замок

Такая конструкция обеспечивает хорошее гашение дуги, так как вставки имеют значительную длину и малое сечение. Для уменьшения температуры плавления вставки использован металлургический эффект.

Для снижения перенапряжений, которые могут возникать при быстром гашении дуги в узких каналах (щелях) между зернами кварца, применяются плавкие вставки разного сечения по длине. Это обеспечивает искусственное затягивание гашения дуги.

Патрон предохранителя герметизирован - после заполнения трубки кварцевым песком крышки 1, закрывающие отверстия, тщательно запаивают. Поэтому предохранитель ПКТ работает бесшумно.

Срабатывание предохранителя определяется по указателю 6, который нормально удерживается специальной стальной вставкой во втянутом внутрь положении. При этом в сжатом состоянии удерживается также пружина 7. Когда предохранитель срабатывает, вслед за рабочим перегорает стальная вставка, так как по ней начинает проходить весь ток. В результате указатель 6 выбрасывается из трубки освободившейся пружиной 7.

На рис. 2 показан предохранитель типа ПКТ в собранном виде. На цоколе (металлической раме) 1 укреплены два опорных изолятора 2. Патрон 4 предохранителя вставляется латунными колпачками в пружинные держатели (контактное устройство) 3 и зажат замком. Последний предусматривается для того, чтобы удержать патрон в держателях при во время протекания больших токов короткого замыкания. Изготовляют предохранители как для внутренней, так и для наружной установки, а также специальные усиленные предохранители с повышенной предельной мощностью отключения.

Устройство и принцип действия плавких предохранителей типа ПКН

Для защиты измерительных трансформаторов напряжения выпускают предохранители типа ПКН (прежнее название ПКТ). В отличие от рассмотренных предохранителей ПКТ они имеют константановую плавкую вставку, намотанную на керамический сердечник. Такая вставка обладает более высоким удельным сопротивлением. Благодаря этому и малому сечению вставки обеспечивается токоограничивающий эффект.

Предохранители ПКН могут быть установлены в сети с весьма большой мощностью короткого замыкания (1000 МВ×А), а отключаемая мощность усиленных предохранителей ПКНУ вообще не ограничивается. Предохранители ПКН по сравнению с ПКТ имеют меньшие размеры и не снабжены указателем срабатывания (о перегорании плавкой вставки можно судить по показаниям приборов, подключенных со вторичной стороны трансформаторов напряжения).

Устройство и принцип действия выхлопных плавких предохранителей типа ПВТ

Предохранители типа ПВТ (выхлопные, прежнее название - стреляющие типа ПСН) изготовляют на напряжение 10 … 110 кВ. Они предназначены для установки в открытых распредустройствах. В сельских электрических сетях наиболее широко используются предохранители ПВТ-35 для защиты трансформаторов напряжением 35/10 кВ.

Рис. 3. Предохранители типа ПВТ: а, б - общий вид и патрон предохранителя ПВТ (ПСН)-35; в - предохранитель ПВТ (ПС)-35 МУ1; 1 и 1"- контактный нож; 2 - ось; 3 - опорный изолятор; 4 - плавкая вставка; 5 - трубка из газогенерирующего диэлектрика; 6 - гибкая связь; 7 - наконечник; 8 - патрубок

Основной элемент патрона предохранителя – газогенерирующая трубка 5 из винипласта (рис. 1.5). Внутри трубки расположен гибкий проводник 6, соединенный одним концом с плавкой вставкой 4 , помещенной в металлической головке патрона, а вторым – с контактным наконечником 7.

Патрон предохранителя размещается на двух опорных изоляторах 3, укрепленных на цоколе (раме). Головка патрона зажата специальным держателем на верхнем изоляторе. На нижнем изоляторе укреплен контактный нож 1 со спиральной пружиной, которая стремится повернуть нож вокруг оси 2 в положение 1". Нож 1 сцеплен с контактным наконечником 7 патрона. Используются цинковые плавкие вставки, а также сдвоенные вставки из меди и стали (стальная вставка, расположенная параллельно медной, воспринимает усилие пружины, стремящейся вытащить из патрона гибкий проводник; при коротком замыкании сначала расплавляется медная, затем стальная вставка).

После перегорания плавкой вставки контактный нож освобождается и, поворачиваясь (откидываясь) под действием пружины, тянет за собой гибкий проводник, который затем выбрасывается из патрона.

Под действием дуги, образовавшейся после расплавления вставки, стенки винипластовой трубки интенсивно выделяют газ. Давление в патроне повышается, поток газа создает сильное продольное дутье, гасящее дугу. Процесс выброса раскаленных газов через нижнее отверстие патрона сопровождается звуком, похожим на выстрел. В связи с увеличением длины дуги по мере выброса гибкой связи в процессе отключения перенапряжений не возникает, но эти предохранители не обладают и токоограничивающим эффектом. Как видно из рисунка 1.5, плавкая вставка размещена не в трубке, а в металлическом колпаке, закрывающем один конец. Это исключает газообразование в нормальном режиме, когда плавкая вставка также может нагреваться до высокой температуры.

Промышленность выпускает выхлопной (стреляющий) предохранитель типа ПВТ-35МУ1, приведенный на рис. 5, в. Патрон этого предохранителя, в отличие от рассмотренного выше, имеет металлический патрубок 8, в котором установлен медный клапан, закрывающий поперечное дутьевое отверстие патрубка. При гашении больших токов короткого замыкания, когда интенсивно развивается дуга, давление в патроне быстро возрастает и выбрасывает клапан, в результате чего отверстие патрубка открывается. При гашении дуги с малыми токами отверстие патрубка остается закрытым, обеспечивая повышение давления в патроне.

Управляемые плавкие предохранители типа УПС-35

Для устранения одного из существенных недостатков предохранителей – трудности согласования последовательно установленных аппаратов из-за разброса характеристик – на базе предохранителей ПВТ(ПС)-35МУ1 разработаны управляемые предохранители УПС-35У1, предназначенные для защиты трансформаторов напряжением 35/6 … 10 кВ. Имеются также разработки управляемых предохранителей на напряжение 110 кВ.

Гибкий проводник внутри патрона управляемого предохранителя соединен с плавкой вставкой не жестко, а через контактную систему, которая обеспечивает механический разрыв цепи плавкой вставки под действием привода при срабатывании релейной защиты.

Когда возникает короткое замыкание, релейная защита срабатывает и в результате действия привода контактный нож совместно с гибкой связью перемещается вниз. При этом контактная система, расположенная внутри патрона, размыкается. Остальные процессы – дальнейшее перемещение и выбрасывание гибкого проводника, гашение дуги – осуществляются так же, как и при перегорании плавкой вставки в неуправляемом выхлопном предохранителе. При больших токах короткого замыкания плавкая вставка управляемого предохранителя перегорает раньше, чем сработает релейная защита.

Возможен также вариант управляемого предохранителя без плавкой вставки. При этом исключается дополнительный подогрев предохранителя, можно повысить его номинальный и отключаемый токи.

Страница 18 из 25

Понижающие трансформаторы 10/0,4 кВ мощностью до 630 кВ-А включительно, как правило, защищаются плавкими предохранителями.

Общие сведения о предохранителях.

Плавким предохранителем называется коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством расплавления специальных токоведущих частей (плавких вставок) под воздействием тока, превышающего определенное значение, с последующим гашением возникающей электрической дуги.
Принцип действия плавкого предохранителя основан на известном законе Джоуля-Ленца (1841 г.), в соответствии с которым прохождение электрического тока по проводнику сопровождается выделением теплоты, количество которой прямо пропорционально значению тока в квадрате, сопротивлению проводника и времени прохождения тока. Плавкие предохранители были первыми в истории устройствами защиты электроустановок и уже около ста лет успешно применяются для защиты от к. з. таких массовых электроустановок, как трансформаторные подстанции главным образом 10/0,4 кВ и 6/0,4 кВ. Это объясняется тем, что с помощью плавких предохранителей можно выполнить более дешевую и простую в обслуживании защиту от к. з., чем с выключателями, трансформаторами тока и релейной аппаратурой.
По способу гашения электрической дуги, возникающей при расплавлении плавкой вставки, предохранители делятся на три группы:
предохранители для сетей до 1000 В с естественной деионизацией дуги, не имеющие специальных устройств для гашения дуги (СПО, П, ПТ); в настоящее время они не применяются из-за малой отключающей способности и больших размеров;
предохранители с наполнителем (кварцевым песком), где электрическая дуга гасится в канале малого диаметра, который образуется после испарения металла плавкой вставки, между крупинками (гранулами) кварцевого песка; эти предохранители называются кварцевыми;
предохранители с трубками из газогенерирующего материала, из которого при высокой температуре горения электрической дуги обильно выделяются газы, при этом возникает высокое давление (в предохранителях типа ПР напряжением до 1000 В) или продольное дутье (в предохранителях выхлопных типа ПВ, прежнее название -стреляющие типа ПСН), что обеспечивает быстрое гашение электрической дуги.
Выхлопные (стреляющие) предохранители типа ПВ не получили широкого применения для защиты трансформаторов со стороны 10 и 0,4 кВ по нескольким причинам: из-за очень крутых времятоковых характеристик, не обеспечивающих селективность предохранителей 10 кВ с защитными аппаратами на стороне 0,4 кВ, из-за того, что могут применяться только для наружных электроустановок, из-за быстрого старения плавких вставок, не защищенных от воздействия внешней среды.
Кварцевые предохранители типа ПК широко применяются для защиты трансформаторов мощностью до 630 кВ-А как со стороны высшего напряжения 10 кВ (ПКТ-10), так и со стороны низшего напряжения 0,4 кВ (ПН-2). Кроме отечественных предохранителей ПКТ-10, в настоящее время устанавливаются кварцевые предохранители 10 кВ зарубежных фирм, например типа HRG югославского предприятия «Механика» (изготавливаются по лицензии ФРГ), типа HS серии 3-30 предприятия «Трансформаторенверк» имени Карла Либкнехта, Германия .
Кварцевые предохранители имеют ряд достоинств: они выпускаются как для внутренней, так и для наружной установки, их плавкие вставки надежно защищены от воздействия внешней среды слоем кварцевого песка и закрыты фарфоровым или стеклянным патроном, поэтому они могут находиться в работе в течение нескольких лет. Гашение дуги в таких предохранителях происходит столь быстро, что ток к. з. не успевает достичь своего максимального значения, поэтому кварцевые предохранители называют токоограничивающими и это их полезное свойство позволяет выбирать аппаратуру более легкую и дешевую.
При правильном выборе параметров кварцевых предохранителей и использовании только калиброванных патронов заводского изготовления эти предохранители способны обеспечить быстрое, надежное и в большинстве случаев селективное отключение поврежденного трансформатора. Для предотвращения опасных неполнофазных режимов, возникающих при срабатывании только одного из трех предохранителей на стороне 10 кВ трансформатора, на закрытых подстанциях плавкие предохранители применяются в сочетании с выключателями нагрузки, такое устройство обозначают ВНП (ВНП-16 и др.). При срабатывании хотя бы одного предохранителя его специальным контактом дается команда на автоматическое отключение ВНП с помощью электромагнита управления в приводе ПРА-17. Выключателем нагрузки трансформатор отключается от сети всеми тремя фазами.

Выбор плавких предохранителей 10 кВ для защиты трансформаторов.

1. По номинальному напряжению:
Uном.пр=Uном.с, (4)
т. е. номинальное напряжение предохранителя Uuом.пр должно соответствовать номинальному напряжению сети
Uhom.c, например, для трансформаторов 10 кВ должны применяться предохранители типа ПКТ-10.
По номинальному току отключения:
(5)
т. е. номинальный ток отключения предохранителя /0.ном по его паспортным данным должен быть больше или равен максимальному значению тока к. з. в месте установки предохранителя. При расчетах токов к. з. следует учитывать подпитку места к. з. электродвигателями.
По номинальному току. Номинальный ток предохранителя /номлр равен номинальному току заменяемого элемента /ном.э. Заменяемым: элементом предохранителя с мелкозернистым наполнителем, например типа ПК, считается патрон (один или несколько) с кварцевым песком, плавким элементом, указателем срабатывания или ударным устройством, собранный в заводских условиях. Номинальный ток предохранителей, защищающих силовые трансформаторы на сторонах 10 и 0,4 кВ, выбирается по табл. 1 в зависимости от мощности трансформатора и типа предохранителя (для трансформаторов 6 кВ эти данные приведены в работе ).
Таблица 1
Рекомендуемые значения номинальных токов плавких предохранителей (и их заменяемых элементов) для защиты трехфазных силовых трансформаторов 10/0,4 кВ

	Номинальный ток, А
	трансформатора на стороне		предохранителя на стороне

Примечание. Предохранители 1-типа ПКТ, страна-изготовитель СССР; 2- типа НН, страна-изготовитель Федеративная Республика Югославия, предприятие «Механика» (по лицензии ФРГ); 3-типа HS- страна-изготовитель Германская Демократическая Республика, предприятие «Трансформаторенверк» им. Карла Либкнехта» (по материалам Заводов-изготовителей).
Указанные в таблице номинальные токи соответствуют перегрузочной способности трансформаторов и предохранителей, обеспечивают отключение трансформатоpa раньше, чем допускается по условию термической стойкости трансформатора. Предохранители типа ПКТ, с номинальными токами, выбранными по табл. 1, обеспечивают селективность ПКТ и предохранителей типа ПН-2, установленных на стороне 0,4 кВ трансформаторов, при условии, что номинальный ток ПН-2 примерно равен номинальному току защищаемого трансформатора на стороне 0,4 кВ, а также с автоматическими выключателями на стороне 0,4 кВ, не имеющими выдержки времени, например серии А-3100. При этом условии проверки селективности предохранителей 10 кВ типа ПКТ и указанных защитных аппаратов 0,4 кВ не требуется. В остальных случаях должна производиться расчетная проверка селективности (см. далее).
Таблица 2
Рекомендуемые значения номинальных токов плавких предохранителей типа ПН-2 для защиты на стороне 0,4 кВ трансформаторов 10/0,4 кВ, для которых допускается длительная перегрузка до 180 % номинальной мощности

Мощность защищаемого трансформатора, кВ-А	Номинальный ток, А, на стороне 0,4 кВ
	трансформатора	предохранителя

Примечание. О допустимых перегрузках трансформаторов ТМ и TMBM напряжением 6 и 10 кВ - см. § 7, 8 «Сборника директивных материалов Главтехуправления Минэнерго СССР (Электротехническая часть)).-3-е изд., перераб. и доп.- M.: Эиергсатомиздат, 1985.-304 с.
В табл. 2 приведены рекомендуемые значения номинальных токов предохранителей типа ПН-2 на стороне 0,4 кВ для тех трансформаторов типов ТМ и ТМВМ, для которых директивными материалами Минэнерго СССР разрешена перегрузка до 180% номинальной мощности. На стороне 10 кВ этих трансформаторов нежелательно увеличивать номинальный ток предохранителей, поскольку это ухудшит защиту трансформаторов при внутренних повреждениях и утяжелит выполнение условий селективности между защитой питающей линии 10 кВ и предохранителями на стороне 10 кВ относительно мощных трансформаторов. При
выборе номинальных токов для предохранителей на стороне 10 кВ по табл. 1, а для предохранителей на стороне 0,4 кВ - по табл. 2 их селективная работа при к. з. на шинах 0,4 кВ не обеспечивается. С этим приходится мириться, если обеспечивается селективность действия предохранителей 10 кВ и предохранителей (или автоматов) отходящих линий 0,4 кВ.

Проверка селективности.

Селективность между предохранителями на сторонах 10 и 0,4 кВ трансформатора обеспечивается, если время плавления предохранителя 10 кВ при всех реально возможных токах оказывается больше времени плавления предохранителя 0,4 кВ /„ло,4:
(6)
Значения времени плавления определяются по типовым времятоковым характеристикам. На рис. 32 приведены для примера времятоковые характеристики плавления предохранителей типа ПКТ напряжением 10 кВ с номинальными токами отключения 12,5 кА (рис. 32,а) и 20 и 31,5 кА



Рис. 32. Времятоковые характеристики плавких предохранителей ПКТ: б -ПКТ 101-10 от 2 до 20 А, /о.ш>м=20 кА; ПКТ 102-10-31,5 и 40, 104-10-100-31,5; ПКТ 104-10-160-20
(рис. 32,6), взятые из каталога «Электротехника СССР», 02.50.02-82, выпущенного в 1983 г.
Коэффициент запаса k3 в выражении (6) учитывает разбросы по времени времятоковых характеристик различных типов предохранителей и рассчитывается по выражению
(7)
где кн~1,5- коэффициент надежности; Dtпл10 и Dtпл0,4- разбросы по времени времятоковых характеристик предохранителей, установленных на сторонах 10 и 0,4 кВ трансформатора.
Для отечественных предохранителей стандартом регламентируется разброс по току, не превышающий 20%. Разброс по времени при токах к. з., соответствующих времени плавления больше 1 с, достигает 40% (при увеличении тока к. з. разброс по времени уменьшается). Таким образом для этих предохранителей коэффициент запаса ^3=1,5-11,4-1,4=3. При согласовании характеристик при больших кратностях тока допускается принимать к3=2,5, так как Дtпл10 при кратности тока, например, 10, составляет не 40, а 25%.



а - ПКТ 101-10-31,5; ПКТ 101-10 от 2 до 20 А, /„ Ном=12,5 кА и др.; /о.ном=31,5 кА; ПКТ 103-10-50-31,5; ПКТ 103-10-80-20; ПКТ
У предохранителей типа HS (ГДР) по данным завода-изготовителя разброс времятоковых характеристик по времени составляет 50%.
Если условие (6) не выполняется, это означает, что при к. з. на шинах 0,4 кВ предохранители 10 кВ могут сработать раньше, чем предохранители 0,4 кВ этого же трансформатора, что, однако, не вызывает дополнительных отключений потребителей. Поэтому для достижения селективности не рекомендуется устанавливать предохранители 10 кВ с более высоким номинальным током, чем указано в табл. 1, так как при этом ухудшаются условия согласования релейной защиты питающей линии 10 кВ с этими предохранителями и увеличивается время отключения к. з.
При невозможности одновременно обеспечить селективную работу предохранителей 10 и 0,4 кВ, а также релейной защиты питающей линии 10 кВ и предохранителей 10 кВ трансформатора более важным считается обеспечение селективности релейной защиты линии 10 кВ и предохранителей 10 кВ трансформатора. Но в таком случае необходимо проверить и обеспечить селективность предохранителей на стороне 10 кВ трансформатора и предохранителей с наибольшим номинальным током на самой мощной линии 0,4 кВ. При к. з. на отходящих линиях 0,4 кВ предохранитель на стороне 10 кВ трансформатора не должен срабатывать раньше, чем защитный аппарат поврежденной линии 0,4 кВ.
Таким же образом производится проверка селективности предохранителей и автоматических выключателей на стороне 0,4 кВ, имеющих регулируемые выдержки времени, которые называются селективными автоматами. Здесь также можно допустить отсутствие селективности предохранителя 10 кВ и автомата 0,4 кВ одного и того же трансформатора при к. з. на шинах 0,4 кВ. Но обязательно должна быть обеспечена селективность при к. з. на любой из линий 0,4 кВ, и тем более должна быть обеспечена селективность предохранителя 10 кВ трансформатора и секционного автомата 0,4 кВ на двухтрансформаторных подстанциях 10/0,4 кВ с устройством АВР на стороне 0,4 кВ.
При проверке селективности предохранителей и автоматов время срабатывания селективных автоматов определяется по их времятоковым защитным характеристикам, которые приводятся в информациях заводов-изготовителей.
При проверке селективности в ряде случаев учитывают малую вероятность возникновения металлического к. з. на шинах 0,4 кВ и определяют время плавления плавких предохранителей 10 кВ при меньших значениях токов к. з. через переходное сопротивление. Значение tпл10 при этом увеличивается, а время срабатывания автомата при работе в независимой части характеристики остается неизменным, и условие селективности (6) может быть выполнено. Однако чем больше мощность трансформатора, тем труднее выполнить это условие. Поэтому трансформаторы 10/0,4 кВ мощностью 1 MB-А и более, а иногда и менее мощные, подключаются к шинам 10 кВ подстанций через выключатели, оборудованные релейной защитой (§ 7).
Чем больше мощность трансформатора 10 кВ и выше номинальный ток плавких предохранителей на стороне 10 кВ, тем труднее обеспечить селективность между релейной защитой питающей линии 10 кВ и предохранителями 110 кВ при всех возможных значениях токов к. з., и особенно, малых значениях при внутренних повреждениях в трансформаторе. Поэтому допускается обеспечивать селективность этих защитных устройств только при двухфазных к. з. на выводах 10 кВ трансформатора. Для селективной работы необходимо, чтобы время плавления предохранителя при расчетном токе двухфазного к. з. было меньше времени работы релейной защиты питающей линии 10 кВ. Время горения электрической дуги в предохранителях допустимо не учитывать, так как дуга погаснет после отключения линии защитой во время бестоковой паузы перед АПВ линии.
Технические данные плавких предохранителей ПКТ, а также некоторых зарубежных предохранителей 10 кВ, условия и примеры их выбора приведены в работах .