Schnelle Einführung von Hochspannungssicherungen

Die Sicherung ist eine Art Schutzeinrichtung in einem Stromkreis. Wenn der Strom im Stromkreis den angegebenen Wert überschreitet und über einen bestimmten Zeitraum anhält, schmilzt die Sicherung, um den Strom zu unterbrechen und den Stromkreis zu trennen. Die Hauptfunktion einer Sicherung besteht darin, Stromkreise und Geräte vor Kurzschlüssen zu schützen. Einige Sicherungen verfügen auch über Überlastschutzfunktionen.

 

Hochspannungssicherungen werden hauptsächlich in Kraftwerken und Umspannwerken zum Schutz von Fabriktransformatoren, Leistungstransformatoren, Leistungskondensatoren, Spannungstransformatoren usw. verwendet. Sie haben jedoch eine geringe Kapazität und relativ schlechte Schutzeigenschaften und sind im Allgemeinen nur für Spannungsebenen von 35 kV geeignet unten.

Hochspannungssicherungen bestehen aus einem metallischen Sicherungselement, einem Stützkontakt für das Sicherungselement und einem Außengehäuse (Sicherungsrohr). Der Kernbestandteil der Sicherung ist das Sicherungselement.

Bei Hochspannungssicherungen besteht das Sicherungselement aus Metallen wie Kupfer und Silber, auf dessen Oberfläche kleine Zinnkugeln (Blei) aufgelötet sind. Bei hohem Strom kommt es an diesen Stellen zunächst zum Schmelzen. Einige Sicherungen enthalten auch Quarzsand; Im Falle eines Kurzschlusses dringt das Sicherungselement nach dem Schmelzen schnell in die engen Lücken im Quarzsand ein und führt zu einer schnellen Abkühlung und Löschung des Lichtbogens.

Während des Gebrauchs ist die Sicherung in Reihe mit dem geschützten Stromkreis oder Gerät geschaltet. Unter normalen Bedingungen führt das Sicherungselement nur einen Laststrom, der seinen Nennwert nicht überschreitet, und seine normale Heiztemperatur führt nicht zum Schmelzen. Wenn der Stromkreis überlastet oder kurzgeschlossen wird, erwärmt der Überlaststrom oder Kurzschlussstrom das Sicherungselement. Das Sicherungselement schmilzt, bevor die Temperatur einen Wert erreicht, der die Isolierung des geschützten Geräts beschädigen würde, wodurch der Stromkreis unterbrochen und das Gerät geschützt wird.

Hochspannungssicherungen ähneln eher Wegwerfgeräten (wie man allmählich erkennt, ist das Sicherungselement in einer Hochspannungssicherung tatsächlich innerhalb eines bestimmten Zeitbereichs umkehrbar), wohingegen Hochspannungs-Leistungsschalter wiederholt verwendet werden können.

1. Technische Eigenschaften

Je größer der durch das Sicherungselement fließende Strom ist, desto schneller brennt die Sicherung durch. Die Durchbrennzeit der Sicherung ist umgekehrt proportional zum Quadrat des durch sie fließenden Stroms (Amperesekunden-Kennlinie).

A. Wenn I < IN (Nennstrom), beträgt die Blaszeit 0.

b.Wenn der gleiche Kurzschlussstrom I durch Sicherungselemente mit unterschiedlichem Nennstrom fließt, löst die Sicherung mit dem kleineren Nennstrom zuerst aus. (t2 > t1) 2 - größerer Querschnitt, 1 - kleinerer Querschnitt.

2. Technische Parameter

A. Nennstrom der Sicherung (INt): Stellt sicher, dass der stromführende Teil des Gehäuses und der Kontaktteil diesen Strom über einen längeren Zeitraum durchlassen können, ohne dass die Sicherung beschädigt wird.

B. Nennstrom des Sicherungselements (INs): Der maximale Strom, den das Sicherungselement über einen längeren Zeitraum führen kann, ohne durchzubrennen. (Der Nennstrom der Sicherung und der Nennstrom des Sicherungselements sind möglicherweise nicht gleich, aber INs < INt. In derselben Sicherung können normalerweise mehrere Sicherungselemente mit unterschiedlichen Nennströmen installiert sein.)

C. Maximaler Ausschaltstrom (Kapazität): Der maximale Strom, den die Sicherung unterbrechen kann.

Strombegrenzende Hochspannungssicherungen: Nach dem Schmelzen des Sicherungselements sinkt der Kurzschlussstrom sofort auf Null, bevor er seinen Maximalwert erreicht. Beispielsweise haben Sicherungen mit Quarzsand im Sicherungsrohr eine kurze Lichtbogenlöschzeit, was zu erheblichen Stromänderungen führt, die zu Überspannungen führen können, die möglicherweise ein Vielfaches der normalen Versorgungsspannung betragen. Geräte, die durch strombegrenzende Sicherungen geschützt sind, müssen während eines Kurzschlusses möglicherweise keinen dynamischen und thermischen Stabilitätsprüfungen unterzogen werden.

Nicht strombegrenzende Hochspannungssicherungen: Löscht den Lichtbogen auf natürliche Weise. Nach dem Schmelzen des Sicherungselements nimmt der Kurzschlussstrom nicht ab, sondern bleibt bestehen, bis er den Maximalwert erreicht. Der Lichtbogen erlischt nach dem ersten Nulldurchgang oder nach mehreren Halbwellen.