Как работает предохранитель?

Предохранитель является важным компонентом в системах распределения электроэнергии, предназначенным для защиты воздушных линий электропередачи и распределительных трансформаторов от сверхтоков и коротких замыканий.Это защитное устройство, которое срабатывает путем отключения неисправного участка линии электропередачи, когда через него протекает чрезмерный ток.В этой статье мы рассмотрим принцип работы предохранителя и его различные типы, включая выталкивающие предохранители и стандартные предохранители.

I. Понимание выреза предохранителя

Выключатель предохранителя, также известный как предохранительный предохранитель или предохранительный выключатель, по существу представляет собой механическое устройство, содержащее плавкий предохранитель.Его основная функция — прерывать протекание тока в электрической цепи, когда ток превышает заданное значение, предотвращая тем самым повреждение цепи и подключенного оборудования.

II.Принцип работы предохранителя

Принцип работы предохранителя включает в себя плавкий элемент и набор исполнительных механизмов:

Элемент предохранителя: Сердцем выреза предохранителя является плавкий элемент, обычно изготовленный из материала с низкой температурой плавления, например медной или алюминиевой проволоки.Этот предохранительный элемент подключается последовательно с линией электропередачи.

Рабочий механизм: Вырезы предохранителей оснащены рабочим механизмом, который удерживает плавкий элемент на месте.Этот механизм может срабатывать для отключения плавкого элемента от цепи.

Обнаружение перегрузки по току: Когда в электрической цепи возникает неисправность, вызывающая перегрузку по току, ток, проходящий через плавкий элемент, увеличивается.Когда ток превышает номинальное значение предохранителя, плавкий элемент нагревается из-за своего сопротивления.

Плавление плавкого элемента: Поскольку ток продолжает расти, тепло, выделяемое плавким предохранителем, достигает критической точки, вызывая плавление или разрушение плавкого элемента.Это действие создает в цепи воздушный зазор, эффективно отключая неисправный участок линии электропередачи.

Погашение дуги: Когда плавкий предохранитель ломается, часто возникает электрическая дуга.Специальные функции в вырезе предохранителя, такие как камера гашения дуги, помогают погасить эту дугу и предотвратить повреждение окружающего оборудования.

III.Типы вырезов предохранителей

Вырезы для предохранителей бывают нескольких типов, каждый из которых предназначен для определенных уровней напряжения и применения.Понимание этих различных типов имеет решающее значение для выбора подходящего предохранителя для конкретной электрической системы.Здесь мы более подробно рассмотрим различные типы вырезов предохранителей:

Вырезы предохранителей выталкивания:

Принцип работы: Вытяжные предохранители работают по принципу гашения дуги за счет испарения.Когда происходит неисправность и через предохранительный элемент протекает чрезмерный ток, он нагревается и испаряет определенный материал, часто борную кислоту.Это испарение создает газы под высоким давлением, которые гасят электрическую дугу, связанную с неисправностью.

Приложения: Выталкивающие предохранители обычно используются в распределительных системах среднего напряжения.Они обеспечивают эффективную и надежную защиту, быстро отключая неисправные участки линий электропередачи.

Стандартные вырезы предохранителей:

Принцип работы: Стандартные предохранители работают путем плавления плавкого элемента при возникновении состояния перегрузки по току.Это плавление плавкого элемента создает воздушный зазор, разрывая цепь и отключая неисправность.Плавкий элемент часто изготавливается из таких материалов, как медь или алюминий с низкой температурой плавления.

Приложения: Стандартные предохранители широко используются в распределительных системах как низкого, так и среднего напряжения.Они известны своей простотой и экономичностью в обеспечении защиты от перенапряжения.

Вырезы для выпадающих предохранителей:

Принцип работы: Выключатели с выпадающими предохранителями, также известные как выпадающие предохранители, предназначены для автоматического размыкания при определенных условиях.В них используется механизм, который использует силу тяжести или механическое расцепление для отключения плавкого предохранителя от цепи при возникновении неисправности или во время планового технического обслуживания.

Приложения: Выключатели с выпадающими предохранителями часто используются на распределительных линиях и подстанциях.Они предлагают преимущество автоматического отключения, уменьшая необходимость ручного вмешательства во время устранения неисправности.

Вырезы для предохранителей высокого напряжения:

Принцип работы: Высоковольтные предохранители представляют собой специализированные устройства, предназначенные для работы при повышенных уровнях напряжения.Они функционируют аналогично стандартным предохранителям, но спроектированы так, чтобы безопасно выдерживать и прерывать более высокие уровни напряжения.

Приложения: Высоковольтные предохранители обычно используются в системах передачи и распределения высокого напряжения, обеспечивая надежную защиту критического оборудования и цепей.

Вырезы для полимерных предохранителей:

Строительство: Полимерные вырезы предохранителей изготавливаются с использованием современных материалов, таких как полимерные изоляторы и корпуса.Эти материалы обладают такими преимуществами, как уменьшенный вес, улучшенная коррозионная стойкость и повышенная долговечность.

Приложения: Полимерные предохранители подходят для широкого диапазона уровней напряжения и все чаще используются в современных электрических системах, предлагая легкую и эффективную альтернативу традиционным материалам.

Вырезы для предохранителей на открытом воздухе и в помещении:

Классификация: Вырезы предохранителей подразделяются на наружные и внутренние, в зависимости от предполагаемой среды их установки.Выключатели предохранителей для наружного применения рассчитаны на суровые погодные условия, а выключатели для предохранителей внутри помещений используются в защищенных помещениях.

Приложения: Выбор между предохранителями для наружного и внутреннего применения зависит от конкретных требований к установке и факторов окружающей среды.

IV.Приложения и важность

Вырезы для предохранителей находят широкое применение в различных отраслях электрораспределения и передачи электроэнергии.Их значение невозможно переоценить, поскольку они играют важнейшую роль в обеспечении безопасной и надежной работы электрических сетей.Здесь мы углубимся в разнообразные применения вырезов для предохранителей и их важное значение:

Воздушные линии электропередачи: Выключатели с предохранителями обычно используются на воздушных линиях электропередачи, особенно в сельской и городской местности.Эти предохранители защищают распределительную сеть, отключая участки линий электропередачи во время сверхтоков, коротких замыканий или других электрических неисправностей.Тем самым они предотвращают дальнейшее повреждение и минимизируют перебои в подаче электроэнергии.

Распределительные трансформаторы: Выключатели предохранителей являются важными компонентами защиты распределительных трансформаторов.Они устанавливаются между трансформатором и распределительной линией, гарантируя, что в случае внутреннего повреждения внутри трансформатора или перегрузки на вторичной стороне предохранитель отключает трансформатор от сети, предотвращая катастрофические отказы и пожары.

Подстанции: На электрических подстанциях предохранительные вырезы применяются для защиты различного оборудования и фидеров.Они обеспечивают избирательную защиту, то есть могут изолировать определенные участки подстанции во время неисправности, позволяя остальной части подстанции оставаться в рабочем состоянии.

Сельские и отдаленные районы: В регионах с ограниченным доступом к услугам по техническому обслуживанию и ремонту электрооборудования выключатели предохранителей имеют неоценимое значение.Они помогают локализовать неисправности и предотвратить выход из строя всей системы электрораспределения.Такой подход к локализованной защите сводит к минимуму время простоя, позволяя быстрее восстановить электропитание.

Безопасность и противопожарная безопасность: Вырезы предохранителей имеют решающее значение для предотвращения электрических пожаров.При возникновении неисправности они быстро отключают пораженный участок цепи, снижая риск перегрева, образования дуги и последующих возгораний.Это не только защищает электрическую инфраструктуру, но и повышает безопасность персонала и окружающей среды.

Экономия затрат: Эффективно изолируя неисправности и ограничивая ущерб, предохранители способствуют экономии средств.Они уменьшают необходимость в капитальном ремонте или замене электрооборудования и инфраструктуры, что в конечном итоге приводит к снижению затрат на техническое обслуживание и сокращению времени простоев для потребителей.

Надежность и стабильность сети: Использование плавких предохранителей повышает надежность и устойчивость электрических сетей.Они гарантируют, что незначительные помехи или неисправности не распространятся по сети, обеспечивая непрерывное электроснабжение незатронутых зон.

Соответствие стандартам: Вырезы предохранителей играют решающую роль в обеспечении соответствия электрических систем стандартам безопасности и нормативным требованиям.Их присутствие часто является обязательным требованием для соблюдения отраслевых стандартов и юридических обязательств.

В заключение отметим, что предохранительный выключатель является важным компонентом в системах распределения электроэнергии, который работает по принципу плавления плавкого элемента для прерывания потока тока в условиях перегрузки по току или сбоев.Понимание того, как работают предохранители и их различные типы, включая выталкивающие предохранители и стандартные предохранители, имеет жизненно важное значение для обеспечения правильного функционирования систем электрораспределения и защиты оборудования от повреждений.Выключатели предохранителей играют решающую роль в обеспечении надежности и безопасности воздушных линий электропередачи и распределительных трансформаторов.