Пробивной предохранитель трансформатора

При повреждении внутри трансформатора, например пробое изоляции между обмотками или отводами, цепь обмотки ВН может соединиться с токоведущей частью обмотки НН, при этом сторона низшего напряжения окажется под высоким напряжением, опасным для обслуживающего персонала и аппаратуры. Во избежание появления высокого потенциала на стороне НН у трансформаторов с низшим напряжением до 690 В устанавливают пробивной предохранитель 11, состоящий из фарфоровой головки и корпуса и находящейся между ними контактной системы — цокольного 7 и центрального 10 контактов. Контакты разделены слюдяной прокладкой 8 с отверстиями, образующими воздушные (искровые) промежутки. Головка и корпус вместе с контактной системой скреплены между собой с помощью резьбы на цокольной части.

Схема включения и действия пробивного предохранителя: 1, 2 — обмотки ВН и НН, 3 — болт крепления крышки бака, 4 — перемычка, 5 — скоба предохранителя, 6,9 — верхняя и нижняя части контактной головки, 7 — цокольный контакт, 8 — слюдяная прокладка с искровыми промежутками, 10 — центральный контакт, — пробивной предохранитель, 12 — ввод нейтрали, 13 — стенка бака, 14 — заземляющая перемычка бака.

Центральный контакт 10 соединяют с вводом 12 нейтрали обмотки НН при схеме «звезда» или с линейным вводом при схеме «треугольник», цокольный контакт — скобой с заземленным баком (крышкой). При появлении на стороне НН опасного напряжения воздушные промежутки слюдяной прокладки пробиваются образовавшейся электрической дугой, обмотка НН соединяется с землей и таким образом приобретает потенциал, равный нулю.

Источник

Защита при переходе высшего напряжения в сеть низшего

При эксплуатации возможно аварийное непосредственное соединение: обмоток трансформаторов высшего и низшего напряжений, проводов воздушных линий, цепей разных напряжений через металлоконструкции и т.п. Во всех этих случаях, если не принять мер зашиты, значительно повысится потенциал проводов в сети низкого напряжения, произойдет пробой изоляции и недопустимый потенциал распространится на все металлические части установки, связанные между собой сетью заземления или зануления.

При замыкании между обмотками высшей и низшей сторон трансформатора на сеть низшего напряжения накладывается более высокое напряжение, на которое не рассчитана изоляция сети и оборудования. Наиболее часто происходит переход напряжения со сторон 6000 и 10000 В на сеть 380 В.

Если сети высшего и низшего напряжений работают с изолированной нейтралью, то при переходе напряжения один из фазных проводов по отношению к земле оказывается под напряжением, равным сумме фазных напряжений высшей и низшей сторон (это может быть любая фаза в зависимости от группы соединения обмоток трансформатора, например, фаза А), а два других — под напряжением несколько ниже фазного напряжения высшей стороны. Последствием такого перехода является замыкание на корпус оборудования и появление высоких, напряжения прикосновения и напряжения шага.

Если нейтраль сети низшего напряжения заземлена, то переход высшего напряжения является замыканием на землю, при этом напряжение одной из фаз относительно земли будет определяться суммой напряжения нейтрали сети низшего напряжения относительно земли и фазного напряжения этой же сети, а двух других фаз — будет меньше фазного напряжения этой же сети. Повторное заземление нулевого провода еще больше снижает это различие в напряжениях.

Если в сети низшего напряжения недопустимо глухое заземление нейтрали, то нейтраль соединяют с заземляющим устройством через пробивной предохранитель. При отсутствии нейтрали (соединение обмоток трансформатора в треугольник) или недоступности нейтрали одну из фаз сети низшего напряжения заземляют через пробивной предохранитель.

Схема включения и действия пробивного предохранителя: 1, 2 — обмотки высшего и низшего напряжения, 3 — болт крепления крышки бака, 4 — перемычка, 5 — скоба предохранителя, 6, 9 — верхняя и нижняя части контактной головки, 7 — цокольный контакт, 8 — слюдяная прокладка с искровыми промежутками, 10 — центральный контакт, 11 — пробивной предохранитель, 12 — ввод нейтрали, 13 — стенка бака, 14 — заземляющая перемычка бака.

Центральный контакт 10 соединяют с вводом 12 нейтрали обмотки низшего напряжения при схеме «звезда» или с линейным вводом при схеме «треугольник», цокольный контакт — скобой с заземленным баком (крышкой).

При появлении на стороне низшего напряжения опасного напряжения воздушные промежутки слюдяной прокладки пробиваются образовавшейся электрической дугой, обмотка низшего напряжения соединяется с землей и таким образом приобретает потенциал, равный нулю.

Пробивные предохранители применяют при напряжении сети высшего напряжения более 3000 В. При переходе высшего напряжения пробивной предохранитель оказывается под напряжением высшей стороны и пробивается, цепь заземления замыкается, и нейтраль или фаза оказываются заземленными. Это снижает напряжение в сети низшего напряжения и вызывает срабатывание защиты в сети высшего напряжения. При высшем напряжении менее 3000 В пробивной предохранитель не срабатывает, поэтому в таких сетях нейтраль низшей стороны заземляют.

В сетях напряжением до 1000 В для защиты от опасности при переходе высшего напряжения на сторону низшего (как правило, малого напряжения) один из выводов или среднюю точку обмотки низшего напряжения заземляют или зануляют либо применяют заземленный экран или экранную обмотку между обмотками высшего и низшего напряжений трансформатора. При наличии заземленного экрана или экранной обмотки переход высшего напряжения на сеть низшего невозможен.

Защита от перехода высшего напряжения в цепь низшего в сети местного и переносного освещения: а — применение экранной обмотки, б — заземление конца обмотки низшего напряжения, в — заземление средней точки обмотки низшего напряжения

Смертельно опасны последствия перехода напряжения в сетях местного и переносного освещения 12 и 36 В, а также в сетях, питающих ручные инструменты.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Пробивной предохранитель: применение, принцип действия

Иногда в трансформаторных понизительных установках возможно возникновение разряда пробоя между обмотками низкого и высокого напряжения, а также значительного повышения разницы потенциала на обмотках низкого напряжения. В связи с таким случаями возникла необходимость применять защитные устройства, такие как пробивные предохранители. Сейчас практически во всех понизительных трансформаторных подстанциях применяют данные защитные устройства.

Пробивной предохранитель

При возникновении аварийных ситуаций в трансформаторах между обмотками высокого и низкого напряжения возникает пробой и значительное повышение напряжения на обкладках трансформатора, что может вывести из строя все присоединенное оборудование. Данное явление называют переходным напряжением, при нем напряжение с высокой стороны переходит на низкую сторону, разрушая ее изоляцию, так как низкая сторона может быть не рассчитана на высокие напряжения. Чтобы этого избежать, применяют специальное оборудование — пробивной предохранитель.

Существует несколько вариантов соединения обмоток низкой стороны. При соединении обмоток низкой стороны в звезду пробивной предохранитель трансформатора присоединяют к нейтрали и далее к заземлению. При соединении обмоток низкой стороны в треугольник предохранитель присоединяют к одному из концов обмотки и далее к заземлению.

Из чего состоит предохранитель

Пробивной предохранитель состоит из двух металлических электродов, разделенных между собой слюдяной пластинкой. Размеры пластинки варьируются в зависимости от мощности и напряжения обмоток низкой стороны трансформатора. В пластинках делают специальные отверстия для прохождения разряда. Для чего это нужно — поясним ниже.

Один из электродов предохранителя соединяют с нейтралью, либо с одной из фаз трансформатора, если отсутствует нейтраль. Применение данных предохранителей намного упрощает контроль и обслуживание трансформаторных подстанций.

Принцип действия

При возникновении напряжения перехода в трансформаторах происходит повышение напряжения на обмотках низкой стороны. При этом происходит пробой искры, разряды проходят через отверстия в слюдяной пластинке между электродами пробивного предохранителя, тем самым происходит коммутация между ними и повышенное напряжение уходит через заземление. Как выше упоминалось, размеры и толщина самой слюдяной пластинки, а также отверстия в ней зависят от номинального рабочего напряжения высокой стороны трансформатора.

Такие предохранители применяются при напряжении на высокой стороне выше 3000 В, если же напряжение имеет значение ниже, чем 3000 В, то применяют просто глухое заземление, либо предохранители по специальному заказу клиента-потребителя.

Характеристики

В настоящее время изготавливаются и применяются пробивные предохранители с номинальным рабочим напряжением от 400 до 690 В (в редких случаях по спецзаказам изготавливают предохранители на напряжение нормальной работы 230 В), пределы пробивного напряжения варьируются от 300 до 1000 В. Разрядный промежуток между электродами варьируется от 0,08 до 0,3 мм, в зависимости от напряжения перехода.

Предохранитель при пробое выдерживает ток заземления до 200 А в течение 30 мин. При этом зачастую возникает сваривание рабочих электродов при пробое. Во время испытания фарфоровой изоляции на концы электродов предохранителей подают напряжение 2000 В в течение 1 минуты. Нормальное сопротивление изоляции не должно быть ниже 4 Ом. После прохождения испытаний на нижней части фарфорового корпуса наносится маркировка с рабочим напряжением. Все токоведущие части предохранителя никелируются, а места соединения, крепления покрывают цинком.

При монтаже данное защитное приспособление обязательно устанавливают строго симметрично вертикальной оси. При наружной установке трансформаторов сверху предохранители накрывают специальной крышкой для защиты от попадания пыли и влаги. Предохранители являются разовым средством защиты, то есть при возникновении пробоя через слюдяную пластинку его впоследствии следует заменить на новый, тем более если в ходе проверки пробивных предохранителей выявлено, что электроды сварились между собой.

Применение

При расчете электроснабжения какого-либо участка потребления энергетики обязательно внедряют многие специальные устройства защиты электроустановок, чтобы избежать их выхода из строя. Как было выше описано, одним из таких устройств является пробивной предохранитель. Применяется он для защиты обмоток низкого напряжения в трансформаторной установке при напряжении на высокой стороне от 3000 В.

Основным достоинством данного вида предохранителей является их простота изготовления, дешевизна, а также легкость обслуживания. Иногда по техническим требованиям условий клиента монтажные организации применяют аналоги пробивных предохранителей.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Установка — пробивной предохранитель

Установка пробивного предохранителя на трансформаторе осуществляется при помощи металлической стойки. Один конец стойки зажимается болтом, крепящим крышку к заземленному баку, а к другому концу стойки прикрепляют ( с помощью двух болтов М8) скобу фарфорового корпуса. [2]

Установку пробивного предохранителя на трансформаторе осуществляют при помощи металлической стойки. Один конец стойки зажимают болтом, крепящим крышку к заземленному баку, а к другому концу стойки прикрепляют с помощью двух болтов М8 скобу 8 фарфорового корпуса. [3]

Установку пробивного предохранителя на трансформаторе осуществляют при помощи металлической стойки. Один конец стойки зажимают болтом, крепящим крышку к заземленному баку, а к другому концу прикрепляют двумя болтами М8 скобу 8 корпуса. [4]

В приложении 11 показана установка пробивного предохранителя на крышке бака трансформатора. [6]

Для трансформаторов с высшим напряжением 3 — 10 кв, соединенных в звезду, рекомендуется установка пробивного предохранителя на одном из выводов обмотки низшего напряжения. [7]

Установка пробивного предохранителя на фазе исключает также заземление нейтрали при его пробое. [8]

Для дополнительного заземления вторичных обмоток трансформаторов напряжения должны применяться пробивные предохранители типа ПП / А-3500, пробивное напряжение которых равно 700 — 1 000 в. Установка пробивных предохранителей типа ПП / А-3220 вследствие их низкого пробивного напряжения ( 350 — 500 в) недопустима, так как напряжение, приложенное к воздушным промежуткам этих предохранителей, при прохождении тока короткого замыкания по заземляющему контуру может вызвать их пробой. [9]

Корпус снабжен резьбовым цоколем 5, соединенным со скобой и центральным контактом, хвостовик 7 которого выведен за пределы корпуса. Установку пробивного предохранителя на трансформаторе осуществляют при помощи металлической стойки. Один конец стойки зажимают болтом, крепящим крышку к заземленному баку, к другому концу прикрепляют двумя болтами М8 скобу 8 корпуса. [11]

Вторичная обмотка изолирована от первичной. Нулевая точка вторичной обмотки заземлена или изолирована от земли с установкой пробивного предохранителя . [12]

Трансформаторы с напряжением обмотки НН 690 в, а по требова -: ию заказчика также и с напряжением 230 и 400 в должны снабжаться робивными предохранителями. Они служат для предотвращения по-ышения потенциала на стороне НН трансформатора в случае электри-еского пробоя между обмотками ВН и НН, при незаземленной сети а стороне НН. Пробивной предохранитель представляет собой искро-ой промежуток, включенный между обмоткой НН и землей. Установка пробивного предохранителя показана на рис. 14.9. Для контроля температуры верхних слоев масла на трансформато-ах мощностью до 630 ква включительно устанавливаются ртутные ермометры, а на трансформаторах мощностью 1000 ква и выше — ермометрические сигнализаторы. [13]

Источник