14.4 Захист напівпровідникових приладів (нп)
Особливо важливим є захист напівпровідникових апаратів,внаслідок їх чутливості до перевантажень. Захист здійснюється швидкодіючими запобіжниками, які вибирають із умови:
В
розрахунках користуються величиною
,
(
– джоулів інтеграл – таблична величина);
– умова
вибору запобіжника.
– беруть
із каталогу або умови:
,
(14.2)
де
– період змінного струму (величина,
обернена до частоти).
Якщо система складається із декількох діодів, то виконується умова:
,
де
– кількість діодів.
При захисті НП – приладів для селективності захисту кожен із цих приладів послідовно включають із запобіжником. (Див. детальніші роз’яснення по захисту НП в п.15.4 конспекту).
15. Високовольтні запобіжники (ввз) Швидкодіючі запобіжники
15.1 Призначення (ввз), вимоги до ввз
При напрузі вище 3 кВ і частоті 50 Гц застосовують високовольтні запобіжники.
Процес нагрівання плавкої вставки у ВВЗ протікає так само, як і в запобіжниках низької напруги. Принцип роботи ВВЗ такий самий, як і низьковольтних запобіжників. Існують певні відмінності в конструкціях.
Основна складність при експлуатації ВВЗ – гасіння дуги.
По
відношенню до часу плавлення у ВВЗ
повинна виконуватись вимога,
що є загальною: тривалість плавлення
вставки повинна бути меншою 2 год. при
струмі перевантаження 2
і більше 1 год. при струмі перевантаження
1.3
.
ВВЗ застосовують для захисту трансформаторів напруги від короткого замикання.
Струм, що тече через запобіжник в номінальному режимі, не перевищує долі ампера. В таких запобіжниках час плавлення вставки дорівнює ≈1 хвилині при І=1,25÷2,5 А.
Поскільки відновлювальна напруга є великою, процес гасіння дуги ускладнюється. В зв’язку з цим і змінюються габарити та конструкція ВВЗ. (Наприклад довжина запобіжника ПСН-35 становить 1.044 м).
15.2 Конструкції запобіжників високої напруги.
15.2.1 Запобіжники із дрібнозернистим наповнювачем серії пк і пкт
Розмір зерен і матеріал запобіжників серії ПК і ПКТ – такий самий, як і в низьковольтних серії ПД і ПДС.
Довжина плавкої вставки таких запобіжників визначається емпіричною формулою:
=0,16+0,07
де
– довжина, м.
– номінальна напруга запобіжника, кВ.
Патрон
запобіжника типа ПК має такі ж складові,
що і низьковольтні запобіжники. Плавка
вставка виготовляється у вигляді мідних
або срібних паралельних спіралей. Їх
застосування дозволяє збільшити
номінальний струм до 100 А при
=3
кВ. При
=10
кВ,
=50
А (струм змінився в 2 рази, а
–
в 3 рази, тобто залежність нелінійна).
Про перегоряння запобіжника сигналізує
якір, який після перегоряння спеціальної
вставки, що його утримує, виштовхується
пружиною. Запобіжники серії ПКТН на
напругу 35 кВ мають плавку вставку із
константана і обмежують струм величиною
<1 А, тому їх переріз – малий, а
струмообмежуючий ефект є великим.
Запобіжники цієї серії використовують
для захисту високовольтних шин
трансформаторів напруг.
15.2.2 Запобіжники, що стріляють (з автогазовим і рідким гасінням). Патрон типу псн – 35
Для роботи на відкритому повітрі при напрузі 10 кВ і 35 кВ і струмі, що відключається до 15 кА, застосовують запобіжники, що стріляють, – ПСН-10, ПСН-35 (див. додаток А).
Суть принципу їх роботи полягає в тому, що при розплавленні (перегорянні) вставки – (спочатку мідної, потім стальної частини) дуговий проміжок подовжується за допомогою пружин або тиску газів, що утворюються в трубці.
В трубці є гнучкий зв’язок (у вигляді гнучкого провідника). По мірі вибросу гнучкого провідника довжина дуги збільшується. Це обмежує швидкість росту опору дугового проміжку і зменшує перенапруги. Дуга гаситься. Процес супроводжується викидом газів, світловим і звуковим ефектом (запобіжник стріляє).