Какие существуют три типа предохранителей высокого напряжения?

Технический советник в PINEELE Кандидат наук в области проектирования энергетических систем, имеет более чем 20-летний опыт работы в области надежности электросетей, испытаний на прерывающую способность предохранителей и анализа отказов.

Высоковольтные (ВН) предохранители играют важнейшую роль в защите энергосистем, особенно трансформаторов, распределительных устройств, конденсаторных батарей и другого жизненно важного оборудования. Предназначенные для работы в электрических сетях напряжением свыше 1 000 вольт, высоковольтные предохранители прерывают чрезмерный ток в условиях неисправности, чтобы предотвратить катастрофический отказ и простой системы. В этой статье рассматриваются три основных типа высоковольтных предохранителейИх применение, технические характеристики и рекомендации по выбору помогут инженерам и лицам, принимающим решения, выбрать правильное решение для защиты.

Типы высоковольтных предохранителей, изображенные рядом на белом фоне

Понимание высоковольтных предохранителей: Обзор

Предохранители высокого напряжения - это устройства прерывания тока, специально разработанные для размыкания цепей при возникновении неисправностей. В отличие от автоматических выключателей, предохранители являются устройствами без возможности повторного включения и используются в качестве одноразового защитного решения. Согласно IEEE C37.40 стандарт и IEC 60282-1Предохранители высокого напряжения должны соответствовать строгим механическим, тепловым и электрическим критериям.

Современная технология предохранителей включает в себя такие элементы, как серебряные плавкие вставки, дугогасящие наполнители (обычно кварцевый песок) и высокотехнологичные изоляторы, обеспечивающие быстрое и надежное прерывание сверхтоков.

Три основных типа высоковольтных предохранителей

1. Взрыватели изгнания

В экспульсивных предохранителях используется давление газа, создаваемое внутренней дугой, чтобы взорвать плавкий элемент и прервать ток.

Приложения:

  • Воздушные распределительные линии
  • Трансформаторы, установленные на столбах
  • Подстанции среднего напряжения

Ключевые характеристики:

  • Быстрое время очистки
  • Экономичный
  • Звуковой сигнал при работе
Выдвижной предохранитель, установленный на столбе для защиты воздушной линии

2. Токоограничивающие предохранители

Токоограничивающие предохранители создают высокое сопротивление в условиях повреждения, тем самым уменьшая пиковый ток и пропущенную энергию. Они заполнены песком для гашения дуги.

Приложения:

  • Распределительные устройства для помещений
  • Силовые трансформаторы (включая сухие и масляные)
  • Зоны высокоскоростной защиты

Ключевые характеристики:

  • Ограничивает пропускную энергию
  • Высокая разрывная способность
  • Подходит для компактных установок
Поперечное сечение токоограничивающего предохранителя с изображением внутреннего дугогасящего песка и плавких вставок

3. Предохранители патронного типа

Это закрытые цилиндрические предохранители, обычно используемые в кольцевых главных блоках (RMU), распределительных устройствах с элегазовой изоляцией и модульных энергосистемах.

Приложения:

  • RMU и компактные подстанции
  • Отсеки для низковольтных и средневольтных трансформаторов
  • Применение внутри помещений, где требуется защита от пыли/влаги

Ключевые характеристики:

  • Закрытая конструкция
  • Простая замена
  • Совместимость с вставными держателями предохранителей
Высоковольтный предохранитель патронного типа, используемый в главном блоке кольца

Согласно IEEMA и исследования рынка, опубликованные Исследования и рынкиСпрос на высоковольтные предохранители растет в связи с модернизацией электросетей, интеграцией возобновляемых источников энергии и ужесточением требований безопасности. Такие производители, как ABB, Schneider Electric, и SIBA инвестировали в модульные, экологичные и дугогасящие конструкции предохранителей.

Сайт IEC 60282-1 и ANSI C37.46 Стандарты продолжают регулировать процедуры испытаний, пороговые значения производительности и рекомендации по координации, обеспечивая совместимость на мировых рынках.

Сравнение типов: Сводная таблица

Тип предохранителяМетод дуговой закалкиРазрывная способностьТипичное использование
Предохранитель от изгнанияИзгнание газовСреднийРаспределение накладных расходов
Ограничение токаКамера, заполненная пескомОчень высокийКрытые подстанции
Картриджный типЗакрытая плавкая вставкаВысокийRMU, компактные отсеки

Руководство по отбору

При выборе правильного предохранителя необходимо учитывать:

  • Напряжение в системе и уровень тока неисправности
  • Условия установки (внутри/снаружи помещения, влажность/сухость)
  • Координация с устройствами, расположенными выше/ниже по течению
  • Техническое обслуживание и целесообразность замены

Например, токоограничивающие предохранители предпочтительны в местах с ограниченным расстоянием до места повреждения, а вытесняющие предохранители подходят для применения в жестких подвесных системах.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Q1: Можно ли использовать токоограничивающий предохранитель вне помещения?

О: Не рекомендуется, если только они не заключены во всепогодное распределительное устройство. Токоограничивающие предохранители обычно используются внутри помещений из-за чувствительности к влаге.

Вопрос 2: Что происходит после высокогоруководство по предохранителям напряжения работает?

О: Предохранитель необходимо заменить. В отличие от автоматических выключателей, высоковольтные предохранители являются одноразовыми устройствами, предназначенными для немедленной изоляции поврежденного участка.

Q3: Безопасны ли предохранители высокого напряжения для систем возобновляемой энергетики?

О: Да. Многие высоковольтные предохранители в настоящее время протестированы и рассчитаны на применение в фотоэлектрических установках (ФУ) и ветряных турбинах, где быстрое реагирование на неисправность имеет большое значение.

Заключительные размышления

Понимание различий между выдергивающими, токоограничивающими и патронными предохранителями необходимо при разработке надежных и отвечающих требованиям систем защиты электропитания. Применяясь на самых разных объектах - от традиционных подстанций до современных интеллектуальных сетей, - эти предохранители остаются краеугольным камнем стратегии защиты от повреждений.

Сертифицированные, пользующиеся всемирным доверием Руководство по высоковольтным предохранителям решения, PINEELE Компания предлагает полностью протестированные продукты, соответствующие отраслевым стандартам и реальным требованиям энергосистем.

Прокрутить вверх