Плъзгач с висока прекъсваща способност (HRC Fuse) и неговите видове

Какво е предпазен въглен (HRC)?

Предпазният въглен с висока капацитет за прекъсване (HRC) е вид защитно устройство, използвано в електрическите системи за предпазване от прекомерна токова нагласа и краткосрочни замърсявания. Той е проектиран да прекъсва високи токови стойности при дефект без да причинява повреди на обкръжаващото оборудване или самият себе си. HRC предпазните въглени могат надеждно да обработват и изчистват големи дефектни токове, обикновено до 80 кА или повече, като елиминират риска от взрив или пожар.

HRC предпазният въглен съдържа въглен, предназначен да носи безопасно краткосрочни токове за определен период. Ако дефектът бъде изчистен в рамките на този период, въгленът остава цял; в противен случай, елементът се разтопява и прекъсва веригата от електрическата мрежа, осигурявайки безопасността на веригата.

Въпреки че стъклото е често използван материал за корпусите на HRC предпазните въглени, то не е единственият вариант – други химически съединения могат да бъдат използвани в зависимост от специфичните изисквания. Външният корпус на HRC предпазния въглен е напълно герметичен, за да защити вътрешните компоненти от околната среда. Ключово ограничение на полуотворените HRC предпазни въглени е по-ниската и по-неопределена капацитет за прекъсване в сравнение с напълно затворените типове.

HRC предпазен въглен с устройство за прекъсване

Когато въгленът се прекъсне поради дефект, той активира устройството за прекъсване, което причинява автоматичния прекъсвач да действа. Корпусът на въглена е направен от керамичен материал, с метални капаци фиксирани на всеки край, свързани чрез серия от сребърни предпазни елементи.

Единият край на въглена е оборудван с плунжер, който при дефектни условия удари механизма за прекъсване на автоматичния прекъсвач, за да го подтикне да действа и прекъсне веригата. Плунжерът е свързан с другия край на капака чрез превързваща връзка и волфрамова нишка.

При настъпване на дефект, сребърният предпазен елемент се прекъсва първи, а токът се прехвърля на волфрамовата нишка. Ходът на плунжера е проектиран така, че той да не изхвърчи от корпуса на въглена при дефектни условия.

Преимущества на HRC предпазен въглен с устройство за прекъсване

• Защита при единофазни дефекти в трифазни системи: При настъпване на единофазен дефект в трифазна система, плунжерът активира автоматичния прекъсвач, отваряйки едновременно трите фази, за да се предотврати несбалансирано единофазно захранване.

• Намаление на разходите за автоматични прекъсвачи: По този начин, позволява се предпазният въглен да обработва основното прекъсване на дефектните токове, докато автоматичният прекъсвач трябва да се грижи само за ефектите от краткосрочните замърсявания, позволявайки използването на по-евтини модели на прекъсвачи.

• Намалена честота на замяна на предпазните въглени: Прекъснатият автоматичен прекъсвач може да обработва малки токове, елиминирайки необходимостта за честа замяна на предпазния въглен (с изключение на случаи на високите токове).

• Голям диапазон на капацитет за прекъсване: Нисковолтовите HRC предпазни въглени са налични с капацитет за прекъсване от 16,000A до 30,000A при 400V (някои модели достигат до 80kA до 120kA), широко използвани за защита срещу прекомерна токова нагласа и краткосрочни замърсявания в нисковолтови разпределителни системи.

Типове HRC предпазни въглени

• NH предпазен въглен

• Din тип

• Лопатков контакт

NH тип

NH предпазните въглени предоставят защита срещу прекомерна токова нагласа и краткосрочни замърсявания в нисковолтови и средноволтови системи, служейки като резервна защита за стартери на двигатели и друго оборудване срещу краткосрочни замърсявания и прекомерна токова нагласа. Тези предпазни въглени са леки и компактни по размер.

Din тип

DIN предпазните въглени са налични с широк диапазон на номинални токове, подходящи за различни приложения и с конкретни характеристики на производителност при различни температурни условия. Те могат да се използват при различни нива на напрежение и са приложими за защита на трансформатори дори и в отсъствие на нисковолтово вторично или резервно защитно устройство. Те показват отлична способност за изчистване при ниски прекомерни токове и идеална производителност при краткосрочни замърсявания. DIN предпазните въглени са широко използвани в въздушни и газови изолирани разпределителни устройства, в горнодобивната промишленост, трансформатори и секциониране на подавателни.

Лопатков тип

Известен още като спейд или плъгин предпазен въглен, лопатковият тип предпазен въглен разполага с пластмасов корпус с два метални капаци за инсталация в сокет. Предимно използван в автомобилните проводни системи за защита срещу краткосрочни замърсявания, той е лек и има нисък ток на прекъсване. Също служи като резервна защита за двигатели срещу краткосрочни замърсявания. Достъпни в различни размери, форми и номинални токове (отпечатани върху горната част), тези предпазни въглени предлагат гъвкавост за различни приложения.

Преимущества и недостатъци
Преимущества

• Изчиства както високи, така и ниски дефектни токове

• Не се деградира с времето

• Работи на висока скорост

• Предлага надеждна защитна дискриминация

• Не изисква поддръжка

• По-ефективно по отношение на цената в сравнение с други устройства за прекъсване на веригата със същата класация

• Осигурява последователна производителност

• Бързо действие на въглена без шум или дим

Недостатъци

• Изисква замяна след всяко действие

• Топлината, произведена от дъгата, може да засегне съседните ключове

Приложения

• Защита на трансформатори: Често използван за защита на трансформатори от прекомерна токова нагласа и краткосрочни замърсявания

• Защита на двигатели: Служи като резервна защита за двигатели срещу прекомерна токова нагласа и краткосрочни замърсявания

• Автомобилни системи: Приложение в автомобилните електрически системи за защита на проводниците и компонентите

• Статори на двигатели: Специално предназначен за защита срещу електрически дефекти в статорите на двигатели

• Резервна защита: Функционира като резервна защита за различни електрически устройства и системи

• Нисковолтови разпределителни системи: Предотвратява и намалява въздействието на дефектите в нисковолтовите мрежи

• Промишлени приложения: Използван в различни промишлени среди за защита на електрическите вериги и устройства

• Секциониране на подавателни: Осигурява надеждност и безопасност в електрическото разпределение чрез секциониране на подавателните

• Въздушни и газови изолирани разпределителни устройства: Защитава компонентите във въздушни и газови изолирани разпределителни устройства

• Горнодобивни операции: Предоставя защита на веригите в горнодобивни условия

Финални мисли

След оценка на преимуществата и недостатъците на HRC предпазните въглени в нисковолтовите инсталации, техните лесни замени, високоскоростна защита срещу краткосрочни замърсявания и прекомерна токова нагласа, както и приноса за стабилността на промишленото електроенергийно разпределение и защитата на полупроводниците, са очевидни. В нисковолтовите системи, предпазните въглени и автоматичните прекъсвачи допълват едни други: HRC предпазните въглени могат да предоставят резервна защита на автоматичните прекъсвачи с висок капацитет за прекъсване.