Fusíveis de alta tensão PKT, PKN, PVT em redes de distribuição rural

Nas instalações elétricas rurais, são utilizados fusíveis dos tipos PKT e HTP (anteriormente conhecidos como PK e PSN, respectivamente) para esta tensão.

Dispositivo e princípio de operação dos fusíveis do tipo PKT

Os fusíveis PKT (com areia de quartzo) são produzidos para tensões 6 ... 35 kV e correntes nominais 40 ... 400 A. Os mais comuns são os fusíveis PKT-10 para 10 kV, instalados no lado de alta tensão de subestações transformadoras rurais 10 / 0,38 kV. O porta-fusíveis (Fig. 1) consiste em um tubo de porcelana 3 preenchido com areia de quartzo, reforçado com tampas de latão 2 com tampas 1. Os elos fusíveis são feitos de fio de cobre prateado. Com uma corrente nominal de até 7,5 A, são usados ​​vários insertos paralelos 5 enrolados em um núcleo de cerâmica com nervuras (Fig. 1, a). Em altas correntes, várias inserções em espiral são instaladas (Fig. 1).

Arroz. 1.Porta-fusíveis do tipo PKT: a — para correntes nominais até 7,5 A; b — para correntes nominais 10 … 400 A; 1 — cobertura; 2 — tampa de latão; 3 — tubo de porcelana; 4 — areia de quartzo; 5 — elos fusíveis; 6 — indicador de trabalho; 7 - primavera

Arroz. 2. Fusível tipo PKT: 1- base; 2- isolante suporte; 3- contato; 4- cartucho; 5- cadeado

Este projeto fornece um bom amortecimento de arco, pois as inserções são de comprimento considerável e pequena seção transversal. O efeito metalúrgico é usado para diminuir o ponto de fusão do inserto.

Para reduzir as sobretensões que podem ocorrer durante a extinção rápida do arco em canais estreitos (slots) entre os grãos de quartzo, são utilizados fusíveis com diferentes seções ao longo do comprimento. Isso fornece um aperto artificial do arco.

O porta-fusível é selado — depois de encher o tubo com areia de quartzo, as tampas 1 que cobrem as aberturas são cuidadosamente seladas. Portanto, o fusível PKT funciona silenciosamente.

A operação do fusível é determinada pelo ponteiro 6, que geralmente é mantido por um inserto de aço especial na posição retraída. Nesse caso, a mola 7. também é mantida em estado comprimido.Quando o fusível é acionado, a pastilha de aço queima após a de trabalho, pois toda a corrente começa a passar por ela. Como resultado, o ponteiro 6 é lançado para fora do tubo pela mola liberada 7.

Na fig. 2 mostra o fusível PKT montado. Na base (armação de metal) 1 existem dois isoladores de suporte 2. O porta-fusível 4 é inserido com tampas de latão nos porta-mola (dispositivo de contato) 3 e apertado com uma trava. Este último é fornecido para manter o cartucho nos suportes quando o surgimento de forças eletrodinâmicas durante o fluxo de grandes correntes de curto-circuito. Eles fabricam fusíveis para montagem interna e externa, bem como fusíveis reforçados especiais com maior resistência à ruptura.

Construção e princípio de funcionamento dos fusíveis tipo PKN

Os fusíveis do tipo PKN (anteriormente PKT) são fabricados para proteger os transformadores de tensão de medição. Ao contrário dos fusíveis PKT em questão, eles possuem um constantan com um fusível enrolado em um núcleo cerâmico, este inserto tem uma resistência maior. Graças a isso e à pequena seção transversal da inserção, é fornecido um efeito de limitação de corrente.

Os fusíveis PKNU podem ser instalados em uma rede com potência de curto-circuito muito alta (1000 MV × A), e a capacidade de interrupção dos fusíveis PKNU reforçados não é limitada. Os fusíveis PKN são menores comparados aos PKT e não são equipados com um indicador de operação (o fusível pode ser avaliado pelas leituras dos dispositivos conectados ao lado secundário dos transformadores de tensão).

Construção e princípio de operação de fusíveis queimados, tipo PVT

Os fusíveis do tipo PVT (descarga, o antigo nome - tipo de ignição PSN) são produzidos para tensão 10 ... 110 kV. Destinam-se à instalação em aparelhagem aberta. Nas redes elétricas rurais, os fusíveis mais utilizados são o PVT-35 para proteção de transformadores com tensão de 35/10 kV.

Arroz. 3. Fusíveis do tipo PVT: a, b — visão geral e porta-fusíveis PVT (PSN) -35; c — fusível HTP (PS) -35 MU1; Faca de 1 e 1' pino; 2 — eixo; 3 — isolante de suporte; 4 — elo fusível; 5 — tubo feito de dielétrico gerador de gás; 6 — comunicação flexível; 7 — pico; 8 - tubo de ramificação

O elemento principal do porta-fusível é um tubo gerador de gás 5 feito de plástico vinílico (Fig. 1.5). Dentro do tubo há um fio flexível 6, conectado em uma extremidade a um inserto fusível 4 inserido na cabeça metálica do cartucho e na outra extremidade ao bico de contato 7.

O porta-fusível está localizado em dois isoladores de suporte 3 montados na base (quadro). A cabeça do mandril é presa por um suporte especial no isolador superior. Fixada no isolador inferior está uma faca 1 para contato com uma mola helicoidal, que tende a girar a faca em torno do eixo 2 para a posição 1'. A faca 1 é encaixada na ponta de contato 7 do cartucho. São utilizados elos fusíveis de zinco, além de insertos duplos de cobre e aço (um inserto de aço, localizado paralelamente ao de cobre, percebe a força de uma mola tentando puxar o fio flexível para fora do cartucho; no caso de um curto circuito, o inserto de cobre primeiro derrete, depois este o inserto de aço).

Após a queima do elo fusível, a faca de contato é liberada e, girando (inclinada) sob a ação da mola, puxa o fio flexível, que é então ejetado do cartucho.

Sob a ação do arco formado após a fusão do inserto, as paredes do tubo plástico vinílico liberam gás vigorosamente. A pressão no cartucho aumenta, o fluxo de gás cria uma forte explosão longitudinal, extinguindo o arco. O processo de ejeção de gases quentes pela abertura inferior do cartucho é acompanhado por um som semelhante a um tiro. Devido ao aumento do comprimento do arco quando a conexão flexível é liberada, não ocorrem surtos durante o processo de disparo, mas esses fusíveis também não têm efeito de limitação de corrente.Como pode ser visto na Figura 1.5, o elo fusível não está localizado no tubo, mas em uma tampa metálica que cobre uma das extremidades. Isso elimina a formação de gases durante a operação normal, quando o fusível também pode aquecer a uma temperatura alta.

A indústria produz um fusível de descarga (ignição) do tipo PVT-35MU1, mostrado na fig. 5, c. O cartucho deste fusível, ao contrário do discutido acima, possui um tubo metálico 8, no qual está instalada uma válvula de cobre, que fecha o orifício transversal do tubo. Ao extinguir grandes correntes de curto-circuito, quando o arco se desenvolve intensamente, a pressão no cartucho aumenta rapidamente e ejeta a válvula, fazendo com que o orifício da torneira se abra. Ao extinguir um arco com baixas correntes, a abertura do bocal permanece fechada, proporcionando um aumento de pressão no cartucho.

Fusíveis controlados, tipo UPS-35

Para eliminar uma das desvantagens significativas dos fusíveis - a dificuldade de combinar dispositivos instalados em série devido à dispersão de características - com base nos fusíveis PVT (PS) -35MU1, fusíveis controláveis ​​UPS -35U1 projetados para proteger transformadores com um tensão de 35/6 foram desenvolvidos … 10 kV. Existem também desenvolvimentos de fusíveis de 110 kV.

O fio flexível dentro do porta-fusível controlado não é conectado rigidamente ao fusível, mas através de um sistema de contato que proporciona a interrupção mecânica do circuito do fusível sob a ação do atuador quando a proteção do relé é acionada.

Quando ocorre um curto-circuito, a proteção do relé é ativada e, como resultado da ação do acionamento, a faca de contato, junto com o elo flexível, se move para baixo.Nesse caso, o sistema de contato localizado dentro do cartucho se abre. Os processos restantes - movimentação e descarte do fio flexível, extinção do arco - são realizados da mesma forma que no caso de um fusível queimado em um fusível de gás de exaustão descontrolado. Em altas correntes de curto-circuito, o fusível do fusível controlado queima antes que a proteção do relé dispare.

Também é possível uma opção de fusível controlado sem fusível. Isso exclui o aquecimento adicional do fusível, você pode aumentar a corrente nominal e interrompida.