Анализ принципа работы и технических характеристик предохранителя выпадающего типа
Высоковольтный предохранитель — это устройство защиты от сверхтоков, широко используемое в распределительных сетях электроснабжения. Его основная функция — отключение цепи путем расплавления предохранителя, тем самым изолируя зону повреждения и обеспечивая безопасность силового оборудования. В этой статье будут проанализированы структурный принцип, механизм действия, технические характеристики и типичные сценарии применения.
Выпадающий предохранитель состоит из плавкой трубки, предохранителя, устройства гашения дуги, верхнего и нижнего контактов и монтажного кронштейна. Плавкая трубка обычно изготавливается из эпоксидной смолы с газогенерирующими свойствами, с фиксированным предохранителем внутри и заполнена кварцевым песком в качестве среды гашения дуги. Когда ток системы превышает установленный порог, предохранитель нагревается и плавится, а газогенерирующий материал в трубке предохранителя разлагается под высокой температурой дуги, образуя газ высокого давления, образуя эффект продольного дутья дуги, заставляя дугу быстро остывать и гаснуть в зазоре из кварцевого песка.
В нормальных рабочих условиях трубка предохранителя поддерживает тесный контакт с верхним статическим контактом посредством натяжения пружины, образуя токопроводящий путь. После расплавления предохранителя трубка предохранителя теряет механическую поддержку натяжения и под действием силы тяжести опускается вниз, образуя четко видимую точку разъединения. Эта механическая функция падения не только обеспечивает интуитивно понятную индикацию неисправности, но и гарантирует, что оператор может быстро найти место неисправности.
2. Характеристики действия и механизм гашения дуги
Эксплуатационные характеристики предохранителя зависят от свойств материала и геометрической структуры предохранителя. Предохранитель обычно изготавливается из сплава серебра и меди, который имеет низкое удельное сопротивление и стабильную температуру плавления. Характеристики время-ток можно настроить, точно спроектировав площадь поперечного сечения и длину предохранителя. Когда в системе происходит короткое замыкание, ток короткого замыкания испаряет предохранитель в течение 1-10 миллисекунд. В это время газообразующий материал быстро разлагается, образуя изолирующие газы, такие как водород и углекислый газ. Благодаря адсорбционному эффекту кварцевого песка процесс гашения дуги может быть завершен в течение половины цикла промышленной частоты.
Для тока перегрузки предохранитель достигает замедленного плавления за счет эффекта накопления тепла. Эта иерархическая функция защиты может не только избежать ложного срабатывания, вызванного мгновенными колебаниями нагрузки, но и эффективно предотвратить повреждение оборудования из-за длительной перегрузки. Номинальная отключающая способность предохранителя может достигать 12,5 кА-20 кА, что может соответствовать требованиям защиты распределительных систем 10 кВ и ниже.
3. Основные технические характеристики
... Экономичность и простота обслуживания: по сравнению с автоматическими выключателями, выпадающие предохранители не требуют рабочей мощности, а расходы на техническое обслуживание снижаются более чем на 60%. Операцию по замене предохранителя можно выполнять на земле с помощью изолирующей тяги, что значительно повышает эффективность эксплуатации и обслуживания.
Адаптивность к окружающей среде: специально разработанный водонепроницаемый предохранитель выдерживает температуру окружающей среды от -40°C до +80°C, а дугогасящая среда может сохранять стабильную работу в районах ниже 2000 метров над уровнем моря.
... Распространение Защита линии: устанавливается на узле ответвления воздушной линии 10 кВ в качестве устройства защиты сегмента линии. При коротком замыкании между фазами, вызванном ударами молнии, деревьями и т. д., предохранитель может отключить ток короткого замыкания в течение 0,1 секунды.
Защита распределительного трансформатора: в качестве защиты от сверхтоков первичной стороны трансформаторов ниже 35 кВ его номинальный ток выбирается в 1,5-2 раза больше номинального тока трансформатора, что позволяет эффективно предотвращать внутренние неисправности, такие как короткое замыкание между витками обмотки.
Защита параллельной конденсаторной батареи: ввиду эффекта усиления гармоник конденсаторной батареи, предохранитель с обратнозависимыми временными характеристиками используется для предотвращения пробоя изоляции конденсатора из-за перенапряжения.
5. Ключевые моменты по установке, эксплуатации и обслуживанию
... VI. Резюме
В качестве важного элемента защиты системы распределения электроэнергии предохранитель NBM широко используется в электросетях благодаря своим надежным характеристикам действия и экономическим преимуществам. Благодаря применению новых нанокомпозитных дугогасительных материалов его отключающая способность и срок службы продолжают улучшаться, что является базовой гарантией для построения интеллектуальных распределительных сетей. В будущем необходимо будет более подробно изучить характеристики самовосстановления материалов предохранителей, чтобы адаптировать их к сложным условиям работы, обусловленным доступом к новой энергии.
