Durchbruchsicherung: Anwendung, Wirkungsweise

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Manchmal kann es bei Installationen von Abwärtstransformatoren zu einer Durchschlagentladung zwischen den Nieder- und Hochspannungswicklungen sowie zu einer deutlichen Erhöhung der Potentialdifferenz an den Niederspannungswicklungen kommen. In Verbindung mit solchen Fällen wurde es notwendig, Schutzvorrichtungen wie Schmelzsicherungen zu verwenden. Mittlerweile verwenden fast alle Trafostationen diese Schutzeinrichtungen.

Brennsicherung

Im Falle von Notsituationen in Transformatoren zwischen den Hoch- und Niederspannungswicklungen kommt es zu einem Ausfall und einem erheblichen Spannungsanstieg an den Transformatorplatten, der alle angeschlossenen Geräte deaktivieren kann. Dieses Phänomen wird als transiente Spannung bezeichnet, bei der die Spannung von der High-Side zur Low-Side geht und ihre Isolierung zerstört, da die Low-Side möglicherweise nicht dafür ausgelegt isthohe Spannungen. Um dies zu vermeiden, verwenden sie eine spezielle Ausrüstung - eine Schmelzsicherung.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Low-Side-Wicklungen anzuschließen. Beim Verbinden der Low-Side-Wicklungen mit einem Stern wird die Schmelzsicherung des Transformators mit dem Neutralleiter und dann mit Erde verbunden. Wenn die Wicklungen der unteren Seite zu einem Dreieck verbunden werden, wird die Sicherung mit einem der Enden der Wicklung und dann mit Masse verbunden.

Aus was besteht die Sicherung

Die Breakout-Sicherung besteht aus zwei Metallelektroden, die durch eine Glimmerplatte getrennt sind. Die Abmessungen der Platte variieren je nach Leistung und Spannung der Niederspannungswicklungen des Transformators. In den Platten sind spezielle Löcher für den Durchgang der Entladung angebracht. Warum das nötig ist - wir erklären es weiter unten.

Eine der Sicherungselektroden ist mit dem Neutralleiter oder mit einer der Phasen des Transformators verbunden, wenn kein Neutralleiter vorhanden ist. Die Verwendung dieser Sicherungen vereinfacht die Steuerung und Wartung von Umspannwerken erheblich.

Funktionsprinzip

Wenn in Transformatoren eine Übergangsspannung auftritt, steigt die Spannung an den Wicklungen der unteren Seite an. In diesem Fall tritt ein Funkendurchschlag auf, die Entladungen passieren die Löcher in der Glimmerplatte zwischen den Elektroden der Durchschlagsicherung, wodurch zwischen ihnen umgesch altet wird und die erhöhte Spannung durch die Erde geht. Wie oben erwähnt, hängen die Abmessungen und Dicke der Glimmerplatte selbst sowie der Löcher darin abNennbetriebsspannung der hohen Seite des Transformators.

Solche Sicherungen werden verwendet, wenn die Spannung auf der hohen Seite über 3000 V liegt, aber wenn die Spannung unter 3000 V liegt, wird einfach eine Blinderdung verwendet oder Sicherungen auf Sonderbestellung des Kunden-Verbrauchers.

Funktionen

Derzeit werden Durchschlagsicherungen mit einer Bemessungsbetriebsspannung von 400 bis 690 V hergestellt und verwendet (in seltenen Fällen werden Sicherungen für eine normale Betriebsspannung von 230 V auf Sonderbestellung gefertigt), die Durchbruchspannungsgrenzen variieren von 300 bis 1000 V. Der Entladungssp alt zwischen den Elektroden variiert von 0,08 bis 0,3 mm, abhängig von der Übergangsspannung.

Die Sicherung hält während des Durchschlags 30 Minuten lang einem Erdstrom von bis zu 200 A stand. In diesem Fall tritt häufig ein Verschweißen der Arbeitselektroden während des Durchschlags auf. Bei der Porzellanisolationsprüfung wird an die Enden der Sicherungselektroden für 1 Minute eine Spannung von 2000 V angelegt. Der normale Isolationswiderstand sollte nicht niedriger als 4 Ohm sein. Nach bestandener Prüfung wird der untere Teil des Porzellangehäuses mit der Betriebsspannung gekennzeichnet. Alle stromführenden Teile der Sicherung sind vernickelt, die Gelenke und Befestigungselemente sind verzinkt.

Bei der Installation muss diese Schutzeinrichtung streng symmetrisch zur vertikalen Achse montiert werden. Bei Außenaufstellung von Trafos von oben werden die Sicherungen abgedecktSpezialabdeckung zum Schutz vor Staub und Feuchtigkeit. Sicherungen sind ein einmaliger Schutz, d.h. bei einem Durchschlag durch eine Glimmerplatte sollte diese nachträglich durch eine neue ersetzt werden, insbesondere wenn bei der Prüfung der Durchschlagsicherungen festgestellt wurde, dass die Elektroden verschweißt waren.

Bewerbung

Bei der Berechnung der Stromversorgung eines beliebigen Bereichs des Energieverbrauchs werden zwangsläufig viele spezielle Schutzvorrichtungen für elektrische Anlagen eingeführt, um deren Ausfall zu vermeiden. Wie oben beschrieben, ist eine dieser Vorrichtungen eine Schmelzsicherung. Es wird verwendet, um Niederspannungswicklungen in einer Transformatorinstallation mit einer Spannung auf der hohen Seite von 3000 V zu schützen.

Der Hauptvorteil dieses Sicherungstyps ist die einfache Herstellung, die niedrigen Kosten und die einfache Wartung. Manchmal verwenden Installationsorganisationen je nach den technischen Anforderungen der Bedingungen des Kunden Analoga von Schmelzsicherungen.