14.2. Кварцевые предохранители.

Кварцевые плавкие предохранители относятся к токоограничивающим, негазогенерирующим в основном ддля внутренней установки. Они изготавливаются на напряжение от 220 В до 35 кВ. Любой кварцевый предохранитель имеет следующую структуру (рис.14.4): керамический или стеклянный патрон 1, плавкая вставка 2, металлические колпачки 3, наполнитель 4 и указатель срабатывания предохранителя. Патрон с наполнителем герметически закрывается колпачками.

Требования предъявляемые к наполнителю:

1) высока электрическая прочность;

2) наполнитель должен хорошо отводить тепло;

3) не должен быть газогенерирующим;

4) не должен быть гигроскопичным (не впитывать влагу);

5) определенные размеры частиц (при малых частицах происходит спекание, а при больших долгое горение дуги).

Рис. 14.4. Конструкция кварцевого ПП.

Всем этим требованиям отвечает чистый кварцевый песок. Плавкая вставка выполняется из посеребренной меди или констатана (ПКТН — для защиты ТН). Длину плавкой вставки рассчитывают по формулеl= 0,16 + 0,07U(кВ), м. Вследствие большой длины необходима спиральная навивка. При этом всю длину разбивают на несколько частей, т.к. дугу при меньших токах погасить легче. Спиральная форма плавкой вставки способствует удлинению длины дуги (она имеет такую же форму, что и плавкая вставка). На каждой плавкой вставке делается напайка из свинца или олова (U_{пл.меди}= 1080⁰), такой тепловой режим очень тяжелый, поэтому делают напайки, из легкоплавкого материала, происходит металлургический эффект — образуется сплав, который имеетU_{пл.сплава}<U_{пл.меди}. Дуга горит в песке, создается локальное давление и дуга гаснет.

Выпускаются кварцевые предохранители типа ПК, ПКТ, ПКТН и ПН (насыпной).

14.3. Газогенерирующие предохранители.

Кгазогенерирующим предохранителям относятся предохранители типа ПР (предохранитель разборный), ПСН (стреляющий для наружной установки) и ПВТ (выхлопной для защиты трансформаторов).

Предохранитель типа ПР закрытый, без выхлопа газа (рис.14.4) — предназначен для внутренней установки в устройствах до 1 кВ. Они имеют патрон 1, выполненный из фибры с напрессованными латунными кольцами по концам на которые накручиваются латунные колпачки 2. Плавкая вставка 3 в виде тонкой V-образной пластины из цинка, присоединенная к контактам 4. При перегорании плавкой вставки под действием дуги из фибры выделяется большое количество газа, давление растет до нескольких мегапаскалей и дуга гаснет в турбулентном потоке газа. Плавкая вставка изготавливаетсяV-образной, т.к. при перегорании узких мест выделяется меньше паров металла, которые препятствуют гашению дуги.

Рис. 14.4. Конструкция ПП типа ПР.

а) б)

Рис. 14.5. Конструкция ПП типа ПСН и конструкция патрона к ПП типа ПСН.

Предохранитель типа ПСН предназначен для наружной установки на напряжение 10 – 110 кВ. Он состоит (рис.14.5а) из опорных изоляторов 1, патрона 2, откидного контакта 3, пружины 4 и наконечника 5. Патрон предохранителя состоит (рис.14.5б) из газогенерирующей трубки 1 (винипласт), гибкого проводника 2, плавкой вставки 3, металлического колпачка 4, металлического наконечника 5 и патрубка с предохранительным клапаном 6. При перегорании плавкой вставки откидной контакт откидывается, при этом наконечник вытягивает за собой гибкий проводник. Дуга первоначально возникшая при перегорании плавкой вставки втягивается внутрь газогенерирующей трубки — происходит обильное выделение газа. Начинается продольное газовое дутье через предохранительный клапан и отверстие для наконечника. Дуга энергично деионизируется и гаснет. При отключении токов КЗ полное время работы подобных предохранителей менее одного полупериода.