Doorbraakzekering: toepassing, werkingsprincipe

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Soms kan in step-down transformatorinstallaties een doorslagontlading tussen de laag- en hoogspanningswikkelingen optreden, evenals een aanzienlijke toename van het potentiaalverschil op de laagspanningswikkelingen. In verband met dergelijke gevallen werd het noodzakelijk om beschermende apparaten te gebruiken, zoals doorbrandzekeringen. Nu gebruiken bijna alle step-down transformatorstations deze beveiligingsapparaten.

Blowout zekering

In geval van noodsituaties in transformatoren tussen de hoog- en laagspanningswikkelingen treedt een storing op en een aanzienlijke toename van de spanning op de transformatorplaten, waardoor alle aangesloten apparatuur kan worden uitgeschakeld. Dit fenomeen wordt transiënte spanning genoemd, waarbij de spanning van de hoge kant naar de lage kant gaat, waardoor de isolatie wordt vernietigd, omdat de lage kant mogelijk niet is ontworpen voorhoge spanningen. Om dit te voorkomen, gebruiken ze speciale apparatuur - een doorgebrande zekering.

Er zijn verschillende mogelijkheden om de lage zijwikkelingen aan te sluiten. Bij het aansluiten van de lage zijwikkelingen op een ster, wordt de uitblaaszekering van de transformator verbonden met de nulleider en vervolgens met aarde. Bij het aansluiten van de lage zijwikkelingen in een driehoek, wordt de zekering aangesloten op een van de uiteinden van de wikkeling en vervolgens op aarde.

Waar is de zekering van gemaakt

De doorbraakzekering bestaat uit twee metalen elektroden, gescheiden door een micaplaat. De afmetingen van de plaat variëren afhankelijk van het vermogen en de spanning van de lage zijwikkelingen van de transformator. In de platen zijn speciale gaten gemaakt voor de doorgang van de afvoer. Waarom dit nodig is - we zullen het hieronder uitleggen.

Een van de zekeringelektroden is aangesloten op de nulleider, of op een van de fasen van de transformator als er geen nulleider is. Het gebruik van deze zekeringen vereenvoudigt de controle en het onderhoud van transformatorstations aanzienlijk.

Werkingsprincipe

Wanneer een junctiespanning optreedt in transformatoren, stijgt de spanning op de lage zijwikkelingen. In dit geval treedt een vonkdoorslag op, de ontladingen gaan door de gaten in de micaplaat tussen de elektroden van de doorslagzekering, waardoor er tussen hen wordt geschakeld en de verhoogde spanning door de grond gaat. Zoals hierboven vermeld, zijn de afmetingen en dikte van de micaplaat zelf, evenals de gaten erin, afhankelijk van:nominale bedrijfsspanning van de hoge kant van de transformator.

Dergelijke zekeringen worden gebruikt wanneer de spanning aan de hoge kant hoger is dan 3000 V, maar als de spanning lager is dan 3000 V, dan wordt gewoon blinde aarding gebruikt, of zekeringen op speciale bestelling van de klant-consument.

Kenmerken

Momenteel worden doorslagzekeringen met een nominale bedrijfsspanning van 400 tot 690 V vervaardigd en gebruikt (in zeldzame gevallen worden zekeringen voor een normale bedrijfsspanning van 230 V op speciale bestelling gemaakt), de doorslagspanningslimieten variëren van 300 tot 1000 V. De ontladingsopening tussen de elektroden varieert van 0,08 tot 0,3 mm, afhankelijk van de junctiespanning.

De zekering is tijdens storing bestand tegen aardstroom tot 200 A gedurende 30 minuten. In dit geval vindt vaak lassen van de werkelektroden tijdens doorslag plaats. Tijdens de porseleinen isolatietest wordt gedurende 1 minuut een spanning van 2000 V op de uiteinden van de smeltelektroden gezet. De normale isolatieweerstand mag niet lager zijn dan 4 ohm. Nadat de test is geslaagd, wordt het onderste deel van de porseleinen kast gemarkeerd met de bedrijfsspanning. Alle stroomvoerende delen van de zekering zijn vernikkeld en de verbindingen en bevestigingsmiddelen zijn verzinkt.

Tijdens de installatie moet dit beveiligingsapparaat strikt symmetrisch ten opzichte van de verticale as worden geïnstalleerd. Bij buiteninstallatie van transformatoren van bovenaf zijn de zekeringen afgedektspeciale hoes ter bescherming tegen stof en vocht. Zekeringen zijn een eenmalig beschermingsmiddel, dat wil zeggen dat als er een storing optreedt via een micaplaat, deze vervolgens moet worden vervangen door een nieuwe, vooral als tijdens het testen van de doorslagzekeringen is gebleken dat de elektroden aan elkaar zijn gelast.

Toepassing

Bij het berekenen van de stroomvoorziening van elk gebied van energieverbruik, worden veel speciale beveiligingsapparaten voor elektrische installaties noodzakelijkerwijs geïntroduceerd om te voorkomen dat ze falen. Zoals hierboven beschreven, is een van deze apparaten een doorgebrande zekering. Het wordt gebruikt om laagspanningswikkelingen in een transformatorinstallatie te beschermen met een spanning aan de hoge kant van 3000 V.

Het belangrijkste voordeel van dit type zekering is hun fabricagegemak, lage kosten en onderhoudsgemak. Soms gebruiken installatieorganisaties, afhankelijk van de technische vereisten van de omstandigheden van de klant, analogen van doorbrandzekeringen.