Какви са видовете предпазни предавки?
Какви са видовете предпазни пръстени?
Предпазният пръстен е устройство за прекъсване на тока. Той разрежда или отваря цепта, като изтапя своя предпазен елемент, по този начин изолира дефектното устройство от главната питаща цепта. Предпазните пръстени се класифицират основно на два вида според напрежението на входния ток: AC предпазни пръстени и DC предпазни пръстени. Различните видове предпазни пръстени са показани на изображението по-долу.
DC Предпазен пръстен
DC предпазният пръстен функционира, за да разрежда или отваря цепта, когато през него минава прекомерен ток. Но основната трудност при DC предпазните пръстени е изгасяването на дъгата, генерирана от постоянен ток. Тъй като в DC цепта няма естествени нулеви пресичания, в сравнение с AC цепта, изгасяването на дъгата е много трудно. За да се намали това, електродите в DC предпазния пръстен са поставени на по-голямо разстояние един от друг. В резултат, размерът на DC предпазния пръстен е по-голям в сравнение с AC предпазния пръстен с подобна характеристика.
AC Предпазни пръстени
AC предпазните пръстени се класифицират на два основни вида: предпазни пръстени с ниско напрежение и предпазни пръстени с високо напрежение. Променливият ток в AC предпазните пръстени има честота, която причинява амплитудата му да варира от 0° до 60° за една секунда. Тази характеристика на AC позволява по-лесно изгасяване на дъгата в AC цепта в сравнение с DC цепта.
Предпазните пръстени с ниско напрежение могат да бъдат още категоризирани на четири класа, както е показано на изображението по-долу. Полуотворените или преплетени предпазни пръстени, както и напълно затворените или картусни предпазни пръстени, са най-често използваните видове предпазни пръстени.
Преплетени предпазни пръстени
Преплетените предпазни пръстени се използват предимно в цепти с малък ток, такива като домашни проводки. Преплетеният предпазен пръстен се състои от два основни компонента: корпусът на предпазния пръстен и носителя на предпазния пръстен. Основата на предпазния пръстен, обикновено направена от фарфор, е предназначена да държи предпазните жици. Тези жици могат да бъдат направени от материали като олово, лакирано медно, алюминий или сплав от олово-олово. Едно от преимуществата на преплетените предпазни пръстени е, че носителят на предпазния пръстен може лесно да бъде вкаран или изваден от основата без да е необходимо да се отвори главния ключ. Тази функция позволява удобна замяна на предпазната жица, когато тя се изгори поради прекомерен ток, правейки я практична опция за домашни електрически системи, където простотата и лесното поддръжка са ценени.
Напълно затворени или картусни предпазни пръстени
В напълно затворените или картусни предпазни пръстени, предпазният елемент е напълно обграждан от затворен контейнер, с метални контакти, разположени на двете му края. Тези предпазни пръстени могат да бъдат още категоризирани на два подвида: D-тип картусни предпазни пръстени и връзкови тип картусни предпазни пръстени. Всякъд тип има своето собствено уникално проектиране и характеристики, които са адаптирани към различни приложения и електрически изисквания. Затворената структура на тези предпазни пръстени предоставя подобрена защита срещу околната среда и случайни контакти, правейки ги подходящи за широк диапазон електрически системи, където безопасността и надеждността са важни.
D-тип картусни предпазни пръстени
Основните компоненти на D-тип картусен предпазен пръстен включват основата, адаптерната пръстен, картуса и капачката на предпазния пръстен. Картусът е разположен в капачката на предпазния пръстен, а капачката на предпазния пръстен е здраво закрепена към основата на предпазния пръстен. Когато картусът е напълно завинтен в основата, върхът на картуса се допира до проводника, като по този начин завършва цептата чрез предпазните връзки. Това проектиране позволява лесна инсталация и замяна на картуса, осигурявайки ефективна електрическа връзка и защита в цептата.
Връзкови тип картус или предпазни пръстени с висока капацитет за прекъсване (HRC)
В връзкови тип картус или HRC предпазни пръстени, предпазният елемент е проектиран да носи дефектен ток за продължителен период. Ако дефектът продължава, предпазният елемент ще се изтапи, като по този начин отвори цептата и прекъсне потока на тока. Едно от значителните предимства на HRC предпазните пръстени е способността им да изчистват както ниски, така и високи дефектни токове. Това ги прави високо надеждни в защитата на електрическите системи от широк диапазон аномални условия на тока.
HRC предпазните пръстени са характеризирани със своята високоскоростна операция. Те също изискват минимална поддръжка, което е голям плюс в много приложения. Но след всяка операция, предпазният елемент на HRC предпазните пръстени трябва да бъде заменен. Освен това, при дефекти, тези предпазни пръстени генерират топлина, която може потенциално да повлияе на работата на близките ключове.
Контейнерът на HRC предпазния пръстен е напълнен с прах от чист кварц, който служи като ефективно средство за изгасяване на дъгата. Жицата на предпазния пръстен в HRC предпазните пръстени обикновено е направена от сребро и медь. Тази жица се състои от две или повече секции, които са свързани с оловна връзка. Оловната връзка помага да се намали температурата при преизправления, подобрявайки общата производителност и издръжливост на предпазния пръстен.
За увеличаване на капацитета за прекъсване на предпазните пръстени, две или повече сребърни жици се свързват паралелно. Тези жици са разположени така, че само една жица ще се изтопи наведнъж. HRC предпазните пръстени са от два типа
Ножовидни ключове
В ножовидните ключове, замяната на предпазната жица в жив цепт се осъществява с помощта на предпазен извличач. Този инструмент позволява безопасно извличане и замяна на предпазната жица без директно докосване, намалявайки риска от електрически удар. Болтовите тип HRC предпазни пръстени, от друга страна, разполагат с две проводящи плочки, които са здраво завинтени към основата на предпазния пръстен. Но при премахване на този тип ключ, е необходима допълнителна сигурна цепт, за да се предотврати потребителът да получи електрически удар. Тази допълнителна цепт гарантира, че електрическият ток е правилно изолиран преди премахването на ключа.
Падащ предпазен пръстен
Падащият предпазен пръстен функционира по уникален начин. Когато предпазният елемент се изтапи поради прекомерен ток, той пада под влияние на гравитацията около своето долното опора. Тази характеристика прави падащите предпазни пръстени особено подходящи за защита на външни трансформатори. Във външен околната среда, където трансформаторите са изложени на различни климатични условия и потенциални електрически дефекти, падащият предпазен пръстен може бързо и ефективно да изолира дефектния компонент, защитавайки трансформатора и общата електрическа система.
Ударен предпазен пръстен
Ударният предпазен пръстен е механично устройство, оборудвано с достатъчна сила и способност за движение. Това му позволява да се използва за затваряне на трип-или индикаторни цепти. Когато в електрическата система се появи дефект, ударният предпазен пръстен може да бъде активиран, и неговата механична акция може да затвори съответната трип-цепт, която на свой ред може да прекъсне доставката на ток, за да защити системата. Освен това, той може също да активира индикаторна цепт, за да сигнализира за появата на дефект, предоставяйки важен визуален или слухов указател за персонала по поддръжка.
Предпазен ключ
Предпазните ключове са проектирани за използване в цепти с ниско и средно напрежение. Предпазните единици в тези ключове са налични с характеристиките 30, 60, 100, 200, 400, 600 и 800 ампера. Те са налични в конфигурации с 3 и 4 полюса, предлагайки гъвкавост в различни електрически установки. Капацитетът за изграждане на тези предпазни пръстени може да достигне до 46 кA. Според техните характеристики, те са способни безопасно да прекъснат токове, които са приблизително 3 пъти по-големи от тока на зареждане. Това прави предпазните ключове надеждни компоненти за защита на електрическите цепти от прекомерен ток и краткосрочни замыкания в приложения с ниско до средно напрежение.
Високонапрежни HRC предпазни пръстени
Едно от основните предизвикателства, с които се сблъскват високонапрежните предпазни пръстени, е проблемът с корона. Короната се появява, когато електрическото поле около проводника е достатъчно силно, за да ионизира околната въздух, водейки до разряд. За решаване на този проблем, високонапрежните предпазни пръстени са проектирани със специални характеристики. Тези предпазни пръстени се класифицират основно на три типа, всеки тип е адаптиран, за да отговаря на конкретните изисквания на високонапрежните приложения, като минимизира ефектите на короната и осигурява надеждна работа.
Картусен тип HV HRC предпазен пръстен
В картусен тип високонапрежен (HV) предпазен пръстен с висок капацитет за прекъсване (HRC), предпазният елемент е намотан в хеликална форма. Това проектиране ефективно намалява ефекта на короната при високо напрежение. Предпазният пръстен съдържа две паралелно разположени предпазни елемента: един с ниско съпротивление и друг с високо съпротивление. При нормални условия на работа, жицата с ниско съпротивление носи нормалния ток. Но при дефект, тя е първата, която се изгаря, намалявайки краткосрочния ток. Тази последователна операция помага за защита на електрическата система, като бързо ограничава прекомерния ток.
Течностен тип HV HRC предпазен пръстен
Течностните тип HV HRC предпазни пръстени са напълнени с четирихлорид на въглерод и имат запечатени капачки на двете си края. Когато се появи дефект и токът надхвърли позволената граница, предпазният елемент се изтапя и изгаря. Течността четирихлорид на въглерод в предпазния пръстен служи като ефективно средство за изгасяване на дъгата за HRC предпазните пръстени. Тези предпазни пръстени се използват за защита на трансформатори, както и за резервна защита на автоматични ключове. Их способността да бързо изгасят дъги, ги прави надеждни компоненти в високонапрежните електрически системи.
Изхвърлящ тип HV предпазен пръстен
Изхвърлящите тип предпазни пръстени се използват широко за защита на питащи линии и трансформатори, поради техната икономичност. Те обикновено са проектирани за 11 kV системи и имат капацитет за прекъсване до 250 MVA. Този тип предпазен пръстен се състои от празен, отворен от двете страни цилиндър, направен от синтетична смола, свързана с хартия. Предпазните елементи се вкарват в цилиндъра, а краищата на цилиндъра са свързани с подходящи фитинги. Когато се генерира дъга, тя се принуждава да се блъсне във вътрешното покритие на цилиндъра. Газовете, произведени по време на този процес, помагат за изгасяване на дъгата, ефективно защитавайки електрическата система от прекомерен ток.
