5.2. Коммутационные аппараты на напряжение выше 1 кВ
5.2.1.Предохранители выше 1 кВ
Предохранители выше 1000 В аналогичны рассмотренным выше, но работают при более тяжелых условиях гашения дуги. В современных конструкциях в основном применяется гашение дуги в узких каналах при высоком давлении (предохранители с мелкозернистым наполнителем) и гашение дуги при помощи автогазового или жидкостного дутья.
Предохранители серий ПК и ПКТ с мелкозернистым наполнителем (в виде кварцевого песка) состоят из фарфоровой герметичной трубки, армированной латунными контактными колпачками, в которой расположены медные посеребренные (ПК) или константановые (ПКТ) проволочные плавкие вставки. Для улучшения условий гашения дуги вставки должны иметь достаточно большую длину и малое сечение. Это достигается применением нескольких параллельных вставок в виде спиралей-пружин (ПК) или намотанных на ребристый керамический сердечник (ПК, ПКТ). Для уменьшения температуры плавления вставки при перегрузках (защита от перегрева) и для увеличения токоограничивающего действия при коротких замыканиях на вставки напаивают оловянные шарики, создающие металлургический эффект. При расплавлении вставки дуга горит в узком канале, образованном металлом испарившейся плавкой вставки. Тесное соприкосновение дуги с окружающим ее кварцем в условиях высокого давления, образовавшегося за счет паров металла, ускоряет ее гашение. Предохранители ПК и ПКТ имеют указатели, которые выбрасываются пружиной из трубки при перегорании вставки.
При перегорании предохранителя в момент испарения — «взрыва» пары металла обладают свойствами диэлектрика, вследствие чего ток мгновенно обрывается, и возникают перенапряжения (до 4,5 - 5 Uф), способные пробить газовый промежуток. Для снижения перенапряжений применяют вставки, состоящие из двух последовательно соединенных вставок разных сечений. Вначале перегорает вставка с меньшим сечением, потом - вставка с большим сечением. Это приводит к некоторому замедлению отключения и снижению перенапряжения.
Предохранители серии ПК предназначены для защиты цепей напряжением до 35 кВ, их изготовляют на номинальные токи до 400 А и мощность отключения
Sоткл=200
тыс. кВА (Sоткл=
(UномIном.откл).
Предохранители серии ПКТ предназначены для защиты измерительных трансформаторов напряжения до 35 кВ, они имеют мощность отключения 1 млн. кВ·А и более.
Предохранители с автогазовым, газовым и жидкостным гашением дуги выполняют с короткой плавкой вставкой, которая состоит из медной токоведущей части и стальной удерживающей части. После перегорания сначала медной, а затем стальной частей дуговой промежуток удлиняется с помощью пружин или давления образующихся газов. Дуга втягивается в дугогасящую или газогенерирующую среду и под действием газового или жидкостного дутья гаснет.
В стреляющих предохранителях типа ПСН, используемых в установках 10, 35 и 110 кВ, дуга, возникающая при сгорании плавкой вставки, затягивается пружиной ножа в канал газогенерирующей трубки и гасится мощным продольным дутьем газов, выбрасываемых из трубки со световым и звуковым эффектом.