Fusibles haute tension PKT, PKN, PVT dans les réseaux de distribution ruraux
Dans les installations électriques rurales, des fusibles de type PKT et HTP (précédemment appelés respectivement PK et PSN) sont utilisés pour cette tension.
Dispositif et principe de fonctionnement des fusibles de type PKT
Les fusibles PKT (avec sable de quartz) sont produits pour des tensions de 6 ... 35 kV et des courants nominaux de 40 ... 400 A. Les plus courants sont les fusibles PKT-10 pour 10 kV, installés du côté haute tension des postes de transformation ruraux 10 / 0,38kV. Le porte-fusible (Fig. 1) est constitué d'un tube en porcelaine 3 rempli de sable de quartz, qui est renforcé par des capuchons en laiton 2 avec des capuchons 1. Les fusibles sont en fil de cuivre argenté. À un courant nominal allant jusqu'à 7,5 A, ils sont utilisés plusieurs inserts parallèles 5 enroulés sur un noyau en céramique nervuré (Fig. 1, a). Aux courants élevés, plusieurs inserts en spirale sont installés (Fig. 1).
Riz. 1.Supports pour fusibles de type PKT : a — pour courants nominaux jusqu'à 7,5 A ; b — pour courants nominaux 10 … 400 A ; 1 - couverture ; 2 - capuchon en laiton ; 3 — tube en porcelaine ; 4 - sable de quartz ; 5 — maillons fusibles ; 6 — indicateur de travail ; 7 — printemps
Riz. 2. Fusible de type PKT : 1 culot ; 2- isolateur de support ; 3- contacter ; 4- cartouche ; 5- serrure
Cette conception offre un bon amortissement de l'arc car les inserts sont d'une longueur considérable et d'une petite section transversale. L'effet métallurgique est utilisé pour abaisser le point de fusion de l'insert.
Pour réduire les surtensions pouvant survenir lors de l'extinction rapide de l'arc dans des canaux étroits (fentes) entre les grains de quartz, des fusibles de différentes sections sur la longueur sont utilisés. Ceci fournit un resserrement artificiel de l'arc.
Le porte-fusible est scellé - après avoir rempli le tube de sable de quartz, les bouchons 1 recouvrant les ouvertures sont soigneusement scellés. Par conséquent, le fusible PKT fonctionne en silence.
Le fonctionnement du fusible est déterminé par le pointeur 6, qui est généralement maintenu par un insert en acier spécial en position rétractée. Dans ce cas, le ressort 7. est également maintenu dans un état comprimé.Lorsque le fusible est déclenché, l'insert en acier brûle après celui de travail, car tout le courant commence à le traverser. En conséquence, le pointeur 6 est projeté hors du tube par le ressort relâché 7.
En figue. 2 montre le fusible PKT assemblé. Sur la base (cadre métallique) 1 se trouvent deux isolateurs de support 2. Le porte-fusible 4 est inséré avec des capuchons en laiton dans les supports de ressort (dispositif de contact) 3 et serré avec un verrou. Ce dernier est prévu pour maintenir la cartouche dans les supports lors l'émergence des forces électrodynamiques lors du passage de courants de court-circuit importants. Ils fabriquent des fusibles pour le montage intérieur et extérieur ainsi que des fusibles renforcés spéciaux avec une résistance à la rupture accrue.
Construction et principe de fonctionnement des fusibles type PKN
Les fusibles de type PKN (anciennement PKT) sont fabriqués pour protéger les transformateurs de tension de mesure. Contrairement aux fusibles PKT en question, ils ont un constantan avec un fusible enroulé sur un noyau en céramique.Cet insert a une résistance plus élevée. Grâce à cela et à la petite section transversale de l'insert, un effet de limitation de courant est fourni.
Les fusibles PKNU peuvent être installés dans un réseau avec une puissance de court-circuit très élevée (1000 MV × A), et le pouvoir de coupure des fusibles PKNU renforcés n'est pas du tout limité. Les fusibles PKN sont plus petits que les PKT et ne sont pas équipés d'un indicateur de fonctionnement (le fusible peut être jugé par les lectures des appareils connectés au côté secondaire des transformateurs de tension).
Construction et principe de fonctionnement des fusibles grillés, type PVT
Les fusibles de type PVT (décharge, l'ancien nom - type d'allumage PSN) sont produits pour une tension de 10 ... 110 kV. Ils sont destinés à être installés dans des tableaux ouverts. Dans les réseaux électriques ruraux, les fusibles les plus utilisés sont les PVT-35 pour la protection des transformateurs avec une tension de 35/10 kV.
Riz. 3. Fusibles de type PVT : a, b — vue générale et porte-fusible PVT (PSN) -35 ; c — fusible HTP (PS) -35 MU1 ; Couteau à 1 et 1′ broches ; 2 - axe ; 3 - isolateur de support ; 4 — lien fusible; 5 - tube en diélectrique générateur de gaz ; 6 — communication flexible; 7 — pic ; 8 - tuyau de dérivation
L'élément principal du porte-fusible est un tube générateur de gaz 5 en plastique vinylique (Fig. 1.5). A l'intérieur du tube se trouve un fil souple 6, relié à une extrémité à un insert fusible 4 inséré dans la tête métallique de la cartouche, et à l'autre extrémité à la pointe de contact 7.
Le porte-fusible est situé sur deux isolateurs de support 3 montés sur la base (châssis). La tête du mandrin est saisie par un support spécial sur l'isolateur supérieur. Fixé sur l'isolant inférieur est un couteau 1 pour le contact avec un ressort spiral, qui tend à faire tourner le couteau autour de l'axe 2 jusqu'à la position 1'. Le couteau 1 est engagé avec la pointe de contact 7 de la cartouche. Des fusibles en zinc sont utilisés, ainsi que des doubles inserts en cuivre et en acier (un insert en acier, situé parallèlement à celui en cuivre, perçoit la force d'un ressort essayant de tirer le fil souple hors de la cartouche ; en cas de court-circuit circuit, l'insert en cuivre fond d'abord, puis l'insert en acier).
Après avoir brûlé le lien fusible, le couteau de contact est libéré et, en tournant (incliné) sous l'action du ressort, tire le fil flexible, qui est ensuite éjecté de la cartouche.
Sous l'action de l'arc formé après la fusion de l'insert, les parois du tube en plastique vinylique libèrent vigoureusement du gaz. La pression dans la cartouche augmente, le flux de gaz crée une forte explosion longitudinale, éteignant l'arc. Le processus d'éjection des gaz chauds par l'ouverture inférieure de la cartouche s'accompagne d'un son semblable à un coup de feu. En raison de l'augmentation de la longueur de l'arc lorsque la connexion flexible est relâchée, aucune surtension ne se produit pendant le processus de déclenchement, mais ces fusibles n'ont également aucun effet de limitation de courant.Comme on peut le voir sur la figure 1.5, le lien fusible n'est pas situé dans le tuyau, mais dans un capuchon métallique qui recouvre une extrémité. Cela élimine le gazage pendant le fonctionnement normal lorsque le fusible peut également chauffer à une température élevée.
L'industrie produit un fusible de décharge (allumage) du type PVT-35MU1, illustré à la fig. 5, ch. La cartouche de ce fusible, contrairement à celle discutée ci-dessus, comporte un tube métallique 8, dans lequel une soupape en cuivre est installée, qui ferme le trou transversal du tube. Lors de l'extinction de courants de court-circuit importants, lorsque l'arc se développe de manière intensive, la pression dans la cartouche augmente rapidement et éjecte la vanne, à la suite de quoi le trou du robinet s'ouvre. Lors de l'extinction d'un arc avec de faibles courants, l'ouverture de la buse reste fermée, ce qui permet une augmentation de la pression dans la cartouche.
Fusibles contrôlés, type UPS-35
Afin d'éliminer l'un des inconvénients majeurs des fusibles - la difficulté d'apparier les appareils installés en série en raison de la dispersion des caractéristiques - sur la base des fusibles PVT (PS) -35MU1, les fusibles contrôlables UPS -35U1 conçus pour protéger les transformateurs avec un tension de 35/6 ont été développés … 10 kV. Il existe également des développements de fusibles de 110 kV.
Le fil souple à l'intérieur du porte-fusible commandé n'est pas relié rigidement au fusible, mais par l'intermédiaire d'un système de contact qui assure l'interruption mécanique du circuit du fusible sous l'action de l'actionneur lorsque la protection du relais est actionnée.
Lorsqu'un court-circuit se produit, la protection du relais est activée et, sous l'action du variateur, le couteau de contact, ainsi que le lien flexible, descendent.Dans ce cas, le système de contact situé à l'intérieur de la cartouche s'ouvre. Les processus restants - déplacement ultérieur et élimination du fil flexible, extinction de l'arc - sont effectués de la même manière que dans le cas d'un fusible grillé dans un fusible de gaz d'échappement non contrôlé. À des courants de court-circuit élevés, le fusible du fusible commandé saute avant que la protection du relais ne se déclenche.
Une option de fusible contrôlé sans fusible est également possible. Cela exclut le chauffage supplémentaire du fusible, vous pouvez augmenter le courant nominal et interrompu.