Замена цоколя предохранителя производится

Обновлено: 02.05.2024

Плавкие высоковольтные предохранители ПКТ, ПКН, ПВТ в сельских распределительных сетях

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 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.

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.

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.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Действия электротехнического персонала при перегорании высоковольтного предохранителя трансформатора

Трансформаторы напряжения – это неотъемлемые элементы оборудования распределительных устройств высоковольтных подстанций. Данные элементы служат для понижения высокого напряжения до приемлемого (безопасного) значения, которое подводится к различным защитным устройствам, элементам автоматики, измерительным приборам, а также приборам учета потребляемой электрической энергии.

Для защиты трансформаторов напряжения 6-35 кВ в первичной схеме используются высоковольтные предохранители. Предохранители осуществляют защиту трансформаторов напряжения от повреждения в случае их работы в ненормальном режиме - при однофазном замыкании на землю, при возникновении в сети феррорезонансных явлений или в случае наличия короткого замыкания в первичной обмотке трансформатора напряжения.

К чему может привести перегорание предохранителя?

Перегорание высоковольтного предохранителя, который установлен на вводах первичной обмотки трансформатора напряжения, приводит к искажению показаний выходного (вторичного) напряжения, что в свою очередь может повлечь за собой некорректную работу тех устройств, к которым подключены данные цепи напряжения.

Например, может не сработать защита минимального напряжения и соответственно не будет запитана обесточенная система шин путем срабатывания автоматического включения резерва. Или же, если это прибор учета, то возможна его полная или частичная неработоспособность (высокая погрешность в измерениях). Также возможна некорректная работа максимально токовой защиты с вольтметровой блокировкой, которая может сработать в случае включения потребителей с большими пусковыми токами (будет отсутствовать блокировка защиты по напряжению).

Поэтому своевременное обнаружение и замена перегоревшего предохранителя является первостепенной задачей.

Каким образом определить, что перегорел предохранитель трансформатора напряжения?

Во-первых, по работе защитных устройств. Как правило, в случае наличия перекоса фазных напряжений, защитные устройства сигнализируют о наличии замыкания на землю.

В данном случае необходимо определить причину возникновения данного перекоса – наличию замыкания на землю или же ложных показаний, которые могут наблюдаться в случае перегорания высоковольтного предохранителя того трансформатора напряжения, по которому фиксируется перекос фазных напряжений.

Во-первых, обращают внимание на величину показаний. Как правило, при наличии замыкания на землю в сети фазные напряжения изменяются пропорционально. Если показания одной фазы равны нулю (полная металлическая земля), то напряжения на двух других фазах вырастут до линейного. Если одна фаза показывает меньшее напряжение (замыкание на землю через сопротивление), то на двух других фазах напряжение пропорционально увеличится. При возникновении замыкания на землю линейные напряжения остаются неизменными.

В случае перегорания высоковольтного предохранителя возникает незначительный перекос фазных напряжений. При этом показания двух фаз, на которых предохранители исправны, как правило, остаются неизменными, а на фазе с перегоревшим предохранителем показания уменьшаться на некоторое значение. Также возможно незначительное отклонение фазных напряжений всех фаз, в том числе, где предохранители находятся в целостном состоянии.

Кроме того, при перегорании предохранителя возникает перекос линейных напряжений. Изменяются значения линейного напряжения между фазами с перегоревшим и целостным предохранителем. Например, перегорел предохранитель по фазе «В». Помимо уменьшения фазного напряжения по данной фазе, будет наблюдаться некоторое снижение линейных напряжений между данной фазой и двумя здоровыми, то есть «АВ» и «ВС». При этом напряжение «СА» останется неизменным.

Показания киловольтметров контроля изоляции могут также изменяться в зависимости от величины и симметричности нагрузки отходящих потребительских линий.

Очень часто перегорание предохранителей по причине незначительного перекоса напряжений не фиксируется защитными устройствами. Это касается защитных устройств электромеханического типа (старого образца). Современные микропроцессорные терминалы защит оборудования способны фиксировать все незначительные изменения электрических величин.

Показания киловольтметров контроля изоляции могут также изменяться в зависимости от величины и симметричности нагрузки отходящих потребительских линий. То есть необходимо обратить внимание на симметричность нагрузки отходящих потребительских линий распределительного устройства.

Если фактически замыкание на землю в электрической сети отсутствует, нагрузка симметричная, то необходимо убедиться в том, что предохранитель трансформатора напряжения действительно перегорел. Для этого секция, на трансформаторе напряжения которой фиксируется перекос фазных напряжений, запитывается от другой секции, на которой не наблюдается отклонений в напряжении. То есть включается секционный выключатель и отключается вводной выключатель, который питает секцию с перегоревшим предохранителем.

Если после электрического соединения двух секций перекос фаз также фиксируется и на втором трансформаторе напряжения, который изначально, до подключения другой секции, не фиксировал отклонений, то причина заключается в наличии неисправностей в электрической сети, а предохранитель является исправным.

Если же фазные напряжения второго трансформатора напряжения остаются неизменными, то соответственно нарушений в электрической сети нет, а причиной наличия перекоса фаз на первом трансформаторе напряжения является перегорание предохранителя.

Следует отметить, что причиной наличия отклонений от нормальных значений, также может являться возникновение феррорезонансных явлений в электрической сети. В этом случае может наблюдаться увеличения всех фазных напряжений до линейного. Как правило, при изменении емкостной или индуктивной составляющей нагрузки электрической сети, значения напряжений нормализуются (подключение или отключение силового трансформатора, линии электропередач).

Замена поврежденного высоковольтного предохранителя трансформатора напряжения 6, 10, 35 кВ

Для того чтобы произвести замену перегоревшего предохранителя, необходимо в первую очередь обесточить трансформатор напряжения и принять меры, препятствующие случайной подаче напряжения. Если это трансформатор напряжения 6 (10) кВ распределительного устройства КРУ, то для обеспечения безопасности при выполнении работ по замене предохранителя, необходимо выкатить тележку трансформатора напряжения на ремонтную площадку.

Если это ячейка типа КСО, то для замены предохранителей напряжения необходимо воспользоваться изолирующими клещами в паре с дополнительными средствами защиты, которые следует применять в соответствии с правилами эксплуатации электроустановок (диэлектрические перчатки, защитные очки, защитная каска, диэлектрический коврик или изолирующая подставка и др.)

Для замены предохранителей трансформаторов напряжения 35 кВ необходимо произвести отключение трансформатора напряжения с двух сторон. По первичной схеме – отключением разъединителя, по вторичной схеме – отключением автоматических выключателей и снятием крышек испытательных блоков или снятия низковольтных предохранителей.

Основная цель – создание видимого разрыва с обеих сторон выводимого в ремонт трансформатора напряжения. Также для предотвращения случайной подачи напряжения необходимо заземлить трансформатор напряжения путем включения стационарных заземляющих устройств или установки переносных защитных заземлений.

Во всех случаях для трансформаторов напряжения 6-35 кВ перед их выводом в ремонт необходимо переключить цепи напряжения устройств на оставшийся в работе трансформатор напряжения другой системы (секции) шин. Как правило, для каждого из устройств предусматриваются переключающие устройства выбора цепей напряжения.

Если по той или иной причине устройства или приборы учета не могут быть переключены от другого трансформатора напряжения, то они должны быть выведены из работы, приняты меры для корректного учета потребляемой электрической энергии (для приборов учета) непосредственно перед выводом в ремонт трансформатора напряжения.

При замене перегоревших предохранителей следует произвести проверку целостности предохранителей всех фаз, так как возможно одновременное перегорание нескольких предохранителей. Также следует отметить, что каждый из типов предохранителей имеют свое сопротивление. Как правило, предохранители ТН 6(10) кВ имеют низкое сопротивление и их целостность можно проверить путем традиционной прозвонки.

Предохранители ТН-35 кВ имеют сопротивление 140-160 Ом и соответственно их не получится проверить путем обычной прозвонки, их целостность определяется исключительно измерением сопротивления и сверкой с допустимыми значениями. Поэтому очень часто делают ошибочный вывод о том, что предохранители 35 кВ неисправны, так как не прозваниваются традиционным способом проверки на целостность.

После замены предохранителя осуществляется ввод в работу трансформатора напряжения. Перевод цепей напряжения приборов учета и устройств релейной защиты и автоматики осуществляется после проверки линейных и фазных напряжений вводимого в работу трансформатора напряжения. В случае нормализации показаний осуществляется перевод цепей напряжения, которые в нормальном режиме питались от вводимого в работу ТН.

Читайте также: