STACJE I ROZDZIELNIE ELEKTROENERGETYCZNE
(mgr. inz. S. Nowinski)
Wykład 08 (18.12.2006)
Bezpieczniki średnionapięciowe są przeznaczone do zabezpieczania od skutków zwarć transformatorów, silników, przekładników napięciowych oraz odgałęzień linii o niewielkich obciążeniach. Zastosowanie rozłączników z bezpiecznikami lub odłącznikami umożliwia wyeliminowanie drogich wyłączników przy zachowaniu zadowalającej technicznie sprawności układu zasilania. Najbardziej rozpowszechnioną konstrukcją są bezpieczniki z materiałem drobnoziarnistym jako gasiwem. Elementy topikowe wykonuje się z drutu srebrnego lub miedzianego srebrzonego - pojedyńczego lub z wiązki kilku drutów nawiniętych na wspornik ceramiczny. Całość jest umieszczona w rurze izolacyjnej zwykle porcelanowej wypełnionej czystym piaskiem kwarcowym o odpowiedniej ziarnistości. Rury izolacyjne wkładek są szczelnie zamknięte denkami w postaci metalowych okuć o kształcie walcowym lub są dodatkowo wyposażone w specjalnie ukształtowane styki nożowe. Bezpieczniki z piaskiem kwarcowym jako gasiwem charakteryzyją się:
dużą zdolnością wyłączalną rzędu od 500 do 700MVA a w przypadku bezpieczników przekładnikowych moc praktycznie jest nieograniczona
zdolnością wyłączania prądów zwarciowych o dużych wartościach przed osiągnięciem przez nie wartości szczytowej
Do wad bezpieczników zalicza się:
jednorazowe wyłączenie obwodu zwarciowego
jednofazowe wyłączenie obwodu
niewielkie wartości prądów znamionowych wkładek
długie czasy łukowe przy przerywaniu prądów o niewielkich wartościach
minimalne prądy wyłączalne zawierają się w granicach od 2 do 5-krotnej wartości prądów znamionowych wkładki bezpiecznikowej
wystąpienie przepięć łączeniowych przy przerywaniu prądów zwarciowych rzędu od 3 do 5-krotnej wartości napięcia znamionowego
Bezpieczniki przekładnikowe są przeznaczone wyłącznie do ochrony przekładników napięciowych przed skutkami zwarć. Prąd znamionowy wkładek tych bezpieczników wynosi 0,8A. Bezpieczniki te ograniczają prąd zwarciowy do kilkudziesięciu amperów. Przepięcia łączeniowe są zbliżone do tych jakie występują w bezpiecznikach innych typów. W bezpiecznikach gazowo-wydmuchowych element topikowy jest umieszczony w rurze z materiału izolacyjnego wydzielającego pod wpływem temperatury duże ilości gazów. Ciśnienie gazów i skuteczność gaszenia łuku zależy od wartości prądu wyłączeniowego. W celu lepszego gaszenia łuku element topikowy jest połączony z jednej strony z elektrodą stałą a z drugiej przez elektrodę linkową ze sprężyną napinającą umieszczoną w dolnej części otwartej rury. Po przepaleniu się topika sprężyna wyciąga linę powodując szybkie wydłużenie się łuku, co razem z wydmuchiwanym gazem powoduje skuteczne gaszenie łuku. W bezpiecznikach gazowo-wydmuchowych zgaszenie łuku następuje przy przejściu prądu przez 0 a zatem nie mają one zdolności ograniczania prądów zwarciowych. Tego typu bezpieczniki mogą być wielokrotnie regenerowane.
Oznaczenia i wykonania podstaw bezpiecznikowych:
Typ podstawy BWPP -> typ izolatora (E), napięcie znamionowe, prąd znamionowy
Zasady doboru wkładek bezpiecznikowych:
dobór znamionowego napięcia wyłączeniowego
Z namionowe napięcie wyłączeniowe wkładki bezpiecznikowej należy dobrać w następujący sposób:
jeżeli wkładka bezpiecznikowa ma być zastosowana w sieci trójfazowej z uziemionym punktem zerowym to znamionowe napięcie wyłączeniowe wkładki powinno być conajmniej równe najwyższemu napięciu między przewodami zabezpieczonego obwodu
jeżeli wkładka bezpiecznikowa ma być zastosowana w sieci jednofazowej to znamionowe napięcie wyłączeniowe wkładki powinno być conajmniej równe 115% najwyższego napięcia zabezpieczanego obwodu jednofazowego
jeżeli wkładka bezpiecznikowa ma być stosowana w sieci trójfazowej z izolowanym punktem zerowym lub w sieci kompensowanej przez cewkę gaszącą to znamionowe napięcie wyłączeniowe wkładki powinno być conajmniej równe 115% międzyfazowego napięcia sieci. Ze względu na możliwość występowania podwójnych zwarć doziemnych
2) dobór znamionowego prądu ciągłego:
zmamionowy prąd ciągły wkładki bezpiecznikowej z reguły jest wyższy od nominalnego obciążenia długotrwałego obwodu.
Przy dobrze znamionowego prądu ciągłego należy uwzględnić:
+ prąd długotrwałego obciążenia oraz przeciążenia robocze obwodu
+ przeciążenia przejściowe związane z włączaniem i wyłączaniem transformatorów, silników, baterii kondensatorów
+ koordynację z innymi urządzeniami zabezpieczającymi dany obwód.
Przy zabezpieczaniu transformatorów uwzględnia się przeciążenie transformatora do 1,5 prądu transformatora.