для чего патроны предохранителей заполняют кварцевым песком

Наполнитель для плавкого предохранителя

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 01 Н 85 02

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО-ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 425411 3/24-07 (22) 14.04.87 (46) 23.11 88. Бюл. У 43 (71) Курский политехнический инсти-тут (72) С.Ф. Яцун, С.В. Иванов, В.Я. Мищенко, Ю.А. Гапонов и О.В. Шумаков (53) 621 ° 316,923(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 459815, кл. Н 01 Н 85/02, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1108529, кл. Н 01 Н 85/02, 1983.

„. SU„„1439690 А 1 (54) НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ПЛАВКОГО ПРЕ«

ДОХРАНИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. С целью улучшения защитных свойств предохранителя в наполнитель для плавкого предохранителя, состоящий из кварцевого песка различных фракций, дополнительно вводят плавикошпатовый концентрат при следующем соотношении компонентов. мас.X: кварцевый песок фракции 0,10-0,16 мм

13-16; кварцевый песок фракции 0,160,31 мм 34-36; кварцевый песок фракции 0,31-0,63 мм 42-44, плавикошпатовый концентрат 6-8. 2 табл.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве плавких предохранителей.

Цель изобретения — улучшение за5 щитных свойств предохранителя.

Для достиженил поставленной цели

*> наполнитель, содержащий кварцевый песок различных фракций, вводят плавикошпатовый концентрат. 10

Применение предлагаемого наполнителя позволяет увеличить деионизируищую способность, так как при горении дуги вместе с плавким элементом локально плавится и испаряется напол- 15 нитель и пары его компонентов, попадая в дугу и подвергаясь действию высокой температуры, диссоциируют, вплоть до образования свободных атомов. Фтор, входящий в состав пла- 2г1 гикошпатового концентрата, обладая большой энергией сродства к электрону, снижает проводимость дуговых промежутков путем захвата свободных электронов и образования тяжелых от- 15 рицательных фтор-ионов. Все это приводит к существенному повышению де— ионнзирующей способности наполнителя.

Уплотнение наполнителл за счет добавки плавикового шпата повышаетсл за счет того, что частицы кварцевого песка обволакиваются частицами плавикового шпата. За сче» этого значительно снижается внутреннее трение между зернами наполнителл и повышается склонность его к более плотной упаковке. Кроме того, плавиковый шпат, состоящий Is пылевидной фракции, заполняет пространство между зернами кварцевого песка, что также повышает степень уплотнения наполнителл.

Пример, Для определения плотности наполннтеля готовлт четыре состава (1-4)„ содержание фракций пес- 45 ка и плавикошпатового концентрата в которых представлено в табл. 1. Этот наполнитель получают простым смешением всех компонентов в обычных усповиях.

Полученные смеси засыпают в плавкне предохранители на вертикальном вибрационном стенде с частотой колебаний f = 18 Гц и амплитудой колебаний А = 2 мм. Степень уплотнения наполнителя определяют по формуле

1!а:.о1шитель длл плаг.кого предохранителя, содержащий кварцевый песок различных фракций, о т л и ч аи щ и и с л тем, что, с,целью улуч- шения защитных свойств предохранителя, наполнитель дополнительно содержит плавнкошпатовый концентрат при следующем соотношепип компонентов, мас.%:

Кварцевый песок фракции 0,10-0,16 мм 13-16

Кварцевыт песок фракции 0,16-0,3. мм

Кварцевый песок фракции 0,31-0,63 мм 42-44

I где — удельный вес наполнителя до уплотнения, — удельный вес наполнителя после уплотнения.

Результаты испытаний сведены в табл. 2

Как видно из табл. 2, степень уплотнения предлагаемого наполнителя выше, чем у известного на 7-8%, что позволяет, кроме повьш енил деионизируищей способности уменьшить количество пустот в наполнителе, что также повышает надежность срабатывания плавких предохранит.;лей. Сравнительный анализ приведенных данных показывает, что наилучшие результаты достигаится в наполнителях состава

Источник

Предохранители выше 1 кВ

В высоковольтных предохранителях восстанавливающееся напряжение достигает больших значений, что утяжеляет процесс гашения дуги и накладывает отпечаток на размеры и конструкцию предохранителей.

Плавкие вставки изготовлены из длинной медной или серебряной проволоки 5 (рис.7.3 а, б) малого сечения. Вставки предохранителей типа ПКН (рис. 7.3а) и ПКЭН на малые номинальные токи (до 7,5 А) наматывают на керамический ребристый стержень 7, что позволяет увеличить длину плавкой вставки при небольшой длине корпуса. В предохранителях на токи выше 7,5 А плавкие вставки выполняют из нескольких параллельных спиралек (рис.7.3 б).

На плавких вставках для снижения температуры плавления напаяны оловянные шарики 6.

Предохранители типа ПКТ и ПКЭ снабжены указателями срабатывания 8 в виде небольшого стержня, выскакивающего из нижнего колпачка предохранителя при сгорании плавкой вставки. Указатель снабжен пружиной и удерживается внутри колпачка тонкой стальной проволокой. После перегорания главной плавкой вставки указательная проволока также перегорает и освобождает указатель.

Рис. 7.3. Предохранители типа ПКН (а) и ПКТ (б)

Стрелявшие предохранители типа ПС относятся к газогенерирующим предохранителям с выхлопом газа из патрона при отключении цепи. Они изготовляются на номинальные напряжения 10 и 35 кВ. В лаборатории представлены предохранитель типа ПС-35. и отдельные элементы предохранителя ПС-10. Основной частью предохранителя является дугогасительная трубка 2 (рис.7.4) из винипласта или фибры, С одного конца трубка закрыта металлической головкой 6 с полусферической крышкой. Внутри головки расположены плавкие вставки 4 и 5 и гибкий проводник 3 с контактным наконечником 1. Контактный наконечник защемлен между губками рычага 7 с пружиной 8, действующей на выдергивание гибкого» проводника из трубки (положение 7). Предохранитель смонтирован на опорных изоляторах 9.

При коротком замыкании сгорает вначале медная проволочка, а затем стальная, и гибкий проводник под действием пружины выбрасывается из трубки. При разрыве цепи возникает электрическая дуга. Под действием высокой температуры дуги внутри трубки возникает сильное газообразование,- вследствие чего давление в ней возрастает до 12 МПа. Высокое давление в трубке способствует возникновению мощного продольного дутья, которое обеспечивает быстрое гашение дуги. Чем больше ток короткого замыкания, тем мощнее продольное дутье и тем меньше время гашения дуги. При токах порядка 1 кА дуга гаснет примерно за 0,3 с, а при токах порядка 8-10 кА время гашения дуги сокращается до 0,04 с. Процесс отключения сопровождается сильным световым и звуковым эффектом, напоминающим выстрел, в связи с чем предохранители и получили свое название.

Предохранители типа ПС находят применение для защиты силовых трансформаторов сравнительно небольшой мощности в комплектных подстанциях, а также для защиты трансформаторов напряжения.

Рабочее задание

1. Изучите конструкцию и принцип действия плавких предохранителей.

2. Используя раздаточный материал, укажите типы плавких предохранителей, представленных в лаборатории, а также основные элементы предохранителей.

3. Выполните эскиз патрона стреляющего предохранителя.

4. Выберите номинальный ток патрона и плавкой вставки предохранителя типа ПР-2 для цепей номинальным напряжением 380 В, рабочий ток и ток КЗ которых указан в табл. 7.1.

Параметры цепей и предохранителей типа ПР-2

Контрольные вопросы

1. Какое назначение кварцевого песка в предохранителях насыпного типа?

2. Как выполняются указатели срабатывания в предохранителях типа НПН-2 и ПКТ?

3. В каких предохранителях и с какой целью на плавкие вставки напаиваются оловянные шарики?

4. На какие номинальные напряжения выполняются предохранители типа ПК и ПС?

5. Чем ограничивается наибольший ток отключения газогенерирующих предохранителей?

Источник

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

20 января 2012 в 14:00

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

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.

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.

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

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.

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.

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

Источник

Инструкция по перезарядке высоковольтных предохранителей

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1. 2. Плавкие вставки изготовляются обычно их меди и цинка, иногда применяют серебро и свинец. Вставки из меди и серебра дают меньшую выдержку времени.
В предохранителях с мелкозернистым наполнителем поменяют только материалы с малым удельным сопротивлением: медь и серебро. Свинец и цинк можно применять только при очень крупных зернах наполнителя.
Плавкие вставки делают из проволоки и листового материала. Вставки из листового материала делают в виде полос шириной 2-6 мм с узкими перешейками, ширина которых равна 0,4-0,6 ширин полоски.

1. 3. Наиболее распространенным наполнителем является кварцевый песок. Применение влажного песка или увлажнение его в процессе эксплуатации могут привести к разрушению предохранителей. Запрещается применение речного песка из-за большого коэффициента расширения.

2. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ С ЗАКРЫТЫМ ПАТРОНОМ БЕЗ НАПОЛНИТЕЛЯ ПР-2

3. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ С КВАРЦЕВЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ (ПК) НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1000 В.

Во внутренних установках напряжением 3-35 кВ, питающих неответственных потребителей, при мощности короткого замыкания не превышающей 200 МВа, для защиты от токов короткого замыкания применяют предохранители типа ПК с кварцевым наполнителем и патронами на номинальные токи от2 до 400 А.
Предохранители напряжением 6 кВ на номинальный ток 75 А и выше и предохранители 10 кВ на ток 50 А и выше имеют спаренные патроны.
Наибольшее применение предохранители ПК получили для защиты силовых трансформаторов.
Рекомендуемые номинальные токи плавких вставок для защиты понижающих трансформаторов приведены в таблице № 1.

4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ.

Работы по перезарядке предохранителей, имеющих спиральные плавкие вставки, проводятся в следующий последовательности:

4. 1. Разборка сработавшего патрона:

4. 1. 1. Отпаять одну из крышек патрона и снять ее.
4. 1. 2. Отпаять крышку от второго колпачка и снять ее.

4. 2. Подготовка элементов и сборка патрона:

4. 2. 1. Освободить отверстия в промежуточных шайбах и колпачки несгоревших концов плавких проволок, отпаяв и удалив их.
4. 2. 2. Очистить от припоя промежуточные шайбы и колпачки патрона и залудить торцы колпачка.
4. 2. 3. Протереть трубку патрона внутри и снаружи чистой ветошью, смоченной в бензине. При этом на поверхности трубки не должно оставаться ворсинок от ветоши.
4. 2. 4. Проверить визуальным осмотром и постукиванием отсутствие трещин на трубке патрона. Трубки, имеющие микротрещины, необходимо забраковать.
4. 2. 5. Проверить состояние армировки колпачков на трубке. Трубки с нарушением армировки необходимо забраковать.
4. 2. 6. Проверить соответствие взятой для зарядки плавкой вставки паспортным данным, сверив с данными табл. №2.
4. 2. 7. Растянуть каждую свитую в спираль плавкую проволоку так, чтобы длина ее составляла 0. 7-0. 8 длины патрона. Сжать петельки на обеих концах каждой плавкой проволоки и загнуть их в форме крючка так, чтобы конец отстоял от спиральной части проволоки на 6-10 ми.
4. 2. 8. Облудить кольцевую поверхность крышки указателя, которой она будет прилегать к колпачку.
4. 2. 9. Просушить кварцевый песок в течение 2-3 часов npи температуре
105-1300 С, периодически помешивая его.

4. 3. Зарядка патронов:

4. 3. 1. Ввести в трубку поочередно необходимое количество плавких вставок и прикрепить их к колпачку в указанной ниже последовательности:

4. 4. Организация производства работ по перезарядке предохранителя ПН-2:

5. ИСПЫТАНИЕ И КАЛИБРОВКА ПЛАВКИХ ВСТАВОК ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ

Перед калибровкой в условиях мастерских проверяется целостность, размеры медной фольги или проволоки. Калибровка медных плавких вставок производится на величину плавящего тока по минимальному и максимальному испытательным токам.

Величина испытательных токов плавких вставок предохранителей приведена в табл. 5.

При пропускании по плавкой вставке минимального испытательного тока в течение 1 часа она не должна перегореть. При прохождении максимального испытательного тока она должна расплавиться менее, чем через час.

После испытания на корпусе наносится надпись с указанием номинального тока плавкой вставки.

6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОМСАНИТАРИЯ.

6. 1. Рабочие места, на которых производится пайка, необходимо выделять в отдельные помещения.
6. 2. Питьевую воду для работающих на участках пайки следует подавать через фонтанчики, которые должны устанавливаться вне паяльных участков, но вблизи от них.
6. 3. Использованные салфетки и ветошь, которые могут быть загрязнены свинцом, после окончания смены должны сжигаться.
6. 4. В гардеробных рабочая одежда должна храниться отдельно от чистой.
6. 5. У умывальников, независимо от места их расположения следует предусмотреть бачки с 1%раствором уксусной кислоты, для предварительного обмывания рук.
6. 6. Расходуемые сплавы и канифоль должны помещаться в кюветах, исключающих загрязнения рабочих поверхностей свинцом.
6. 7. Посты для пайки должны оборудоваться местными вытяжными устройствами, обеспечивающими скорость движения воздуха непосредственно на месте пайки, не менее 0,6 м/сек.
6. 8. Лица, не достигшие 18-летнего возраста, к работе паяльщика и к обучению этой профессии, не допускаются.
6. 9. Все поступающие на работу должны быть проинструктированы о мерах предосторожности при обращении со свинцовыми сплавами и об обязательном их соблюдении.

Таблица № 1

Рекомендуемые номинальные токи плавких вставок для защиты понижающих трансформаторов

Таблица № 2

Характеристика плавких вставок предохранителей ПК – 3; 6; 10

Таблица № 3

Характеристики и рекомендуемые размеры плавких вставок предохранителей ПН – 2

Таблица № 4

Технические характеристики плавких вставок ПН-2

Таблица № 5

Испытательные токи плавких вставок

Испытанию и калибровке подвергаются, как правило, не менее пяти плавких вставок из каждой вновь изготовленной партии.

Источник