Bezpiecznik przełomowy: zastosowanie, zasada działania

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Czasami w instalacjach transformatorów obniżających napięcie może wystąpić przebicie między uzwojeniami niskiego i wysokiego napięcia, a także znaczny wzrost różnicy potencjałów na uzwojeniach niskiego napięcia. W związku z takimi przypadkami konieczne stało się zastosowanie urządzeń zabezpieczających, np. bezpieczników wydmuchowych. Obecnie prawie wszystkie podstacje transformatorowe obniżające napięcie wykorzystują te urządzenia ochronne.

Bezpiecznik przepalenia

W przypadku sytuacji awaryjnych w transformatorach pomiędzy uzwojeniami wysokiego i niskiego napięcia następuje awaria i znaczny wzrost napięcia na płytach transformatora, co może spowodować wyłączenie wszystkich podłączonych urządzeń. Zjawisko to nazywane jest napięciem przejściowym, w którym napięcie ze strony wysokiej przechodzi w stronę niską, niszcząc jej izolację, ponieważ strona niska może nie być przeznaczona dowysokie napięcia. Aby tego uniknąć, używają specjalnego sprzętu - bezpiecznika wybuchowego.

Istnieje kilka możliwości podłączenia uzwojeń po stronie dolnej. Podczas podłączania uzwojeń po stronie niskiego napięcia do gwiazdy, bezpiecznik przeciążeniowy transformatora jest podłączony do przewodu neutralnego, a następnie do masy. Łącząc uzwojenia boczne dolne w trójkąt, bezpiecznik jest podłączony do jednego z końców uzwojenia, a następnie do masy.

Z czego zrobiony jest bezpiecznik

Bezpiecznik składa się z dwóch metalowych elektrod oddzielonych płytką z miki. Wymiary płytki zmieniają się w zależności od mocy i napięcia uzwojeń strony dolnej transformatora. W płytach wykonane są specjalne otwory do przejścia wyładowania. Dlaczego jest to potrzebne - wyjaśnimy poniżej.

Jedna z elektrod bezpiecznika jest podłączona do przewodu neutralnego lub do jednej z faz transformatora, jeśli nie ma przewodu neutralnego. Zastosowanie tych bezpieczników znacznie upraszcza sterowanie i konserwację podstacji transformatorowych.

Zasada działania

Gdy w transformatorach pojawia się napięcie złącza, wzrasta napięcie na uzwojeniach po stronie niskiego napięcia. W tym przypadku dochodzi do przebicia iskry, wyładowania przechodzą przez otwory w płytce mikowej między elektrodami bezpiecznika przebicia, tym samym przełączając się między nimi i zwiększone napięcie przechodzi przez ziemię. Jak wspomniano powyżej, wymiary i grubość samej płytki miki, a także otworów w niej, zależą odznamionowe napięcie robocze wysokiej strony transformatora.

Takie bezpieczniki są używane, gdy napięcie po stronie wysokiego napięcia przekracza 3000 V, ale jeśli napięcie jest niższe niż 3000 V, stosuje się po prostu ślepe uziemienie lub bezpieczniki na specjalne zamówienie klienta.

Funkcje

Obecnie produkowane i stosowane są bezpieczniki przebicia o znamionowym napięciu pracy od 400 do 690 V (w rzadkich przypadkach bezpieczniki na normalne napięcie pracy 230 V są wykonywane na specjalne zamówienie), limity napięcia przebicia są różne od 300 do 1000 V. Szczelina wyładowcza między elektrodami waha się od 0,08 do 0,3 mm, w zależności od napięcia złącza.

Bezpiecznik podczas przebicia wytrzymuje prąd doziemny do 200 A przez 30 minut. W takim przypadku często dochodzi do spawania elektrod roboczych podczas przebicia. Podczas próby izolacji porcelany na końce elektrod bezpiecznikowych podawane jest napięcie 2000 V na 1 minutę. Normalna rezystancja izolacji nie powinna być niższa niż 4 omy. Po przejściu testu dolna część porcelanowego etui jest oznaczona napięciem roboczym. Wszystkie części bezpiecznika przewodzące prąd są niklowane, a złącza i łączniki są ocynkowane.

Podczas instalacji to urządzenie ochronne musi być zainstalowane ściśle symetrycznie do osi pionowej. W przypadku montażu transformatorów na zewnątrz od góry, bezpieczniki są zakrytespecjalna osłona chroniąca przed kurzem i wilgocią. Bezpieczniki są jednorazowym zabezpieczeniem, tzn. w przypadku przebicia przez płytkę mikową należy ją następnie wymienić na nową, zwłaszcza jeśli podczas testu bezpieczników przebicia stwierdzono, że elektrody są zespawane ze sobą.

Aplikacja

Przy obliczaniu zasilania dowolnego obszaru zużycia energii konieczne jest wprowadzenie wielu specjalnych urządzeń ochronnych do instalacji elektrycznych, aby uniknąć ich awarii. Jak opisano powyżej, jednym z tych urządzeń jest bezpiecznik przepalony. Służy do ochrony uzwojeń niskiego napięcia w instalacji transformatorowej o napięciu po stronie wysokiej 3000 V.

Główną zaletą tego typu bezpieczników jest łatwość ich wykonania, niski koszt i łatwość konserwacji. Czasami, zgodnie z wymaganiami technicznymi warunków klienta, organizacje instalacyjne stosują analogi bezpieczników przepaleniowych.