Защита плавкими предохранителями силовых вентилей

24 октября 2012 в 10:00

Для защиты силовых вентилей полупроводниковых преобразователей средней и большой мощности при внешних и внутренних коротких замыканиях широко применяются быстродействующие плавкие предохранители, которые являются самыми дешёвыми средствами защиты. Они состоят из контактных ножей и плавкой вставки из серебряной фольги, помещенный в закрытый фарфоровый патрон.

Плавкая вставка таких предохранителей имеет узкие калиброванные перешейки, которые снабжены радиаторами из хорошо проводящего тепло керамического материала, посредством которых тепло отводится к корпусу предохранителя. Эти радиаторы служат также дугогасительными камерами с узкой щелью, что значительно улучшает гашение дуги, возникающей в области перешейка. Параллельно плавкой вставке установлен сигнальный патрон, блинкер которого сигнализирует о расплавлении плавкой вставки, и, воздействуя на микровыключатель, замыкает сигнальные контакты.

Основными показателями плавкого предохранителя, характеризующими его защитные свойства, являются номинальное напряжение, номинальный ток плавкой вставки, тепловые эквиваленты плавления и отключения.

Длительное время промышленностью выпускались два типа быстродействующих плавких предохранителей, предназначенных для защиты от токов короткого замыкания преобразователей с силовыми полупроводниковыми вентилями:

1. предохранители типа ПНБ-5 для работы в цепях с номинальным напряжением до 660В постоянного и переменного тока на номинальные токи 40, 63, 100, 160, 250, 315, 400, 500 и 630 А,
2. предохранители типа ПБВ для работы в цепях переменного тока с частотой 50Гц номинальным напряжением 380 В на номинальные токи от 63 до 630 А..

В настоящее время полупроводниковые преобразователи оснащаются предохранителями серии ПП57, предназначенные для защиты преобразовательных агрегатов при внутренних коротких замыканиях переменного и постоянного тока при напряжениях 220-2000 В на токи 100, 250, 400, 630 и 800 А.

Предохранители могут устанавливаться последовательно в цепи каждого вентиля, а в реверсивных преобразователях с раздельным управлением одним предохранителем защищаются вентили группы “Вперед” и группы “Назад”.

При параллельном соединении вентилей в плече предохранители могут устанавливаться последовательно с каждым вентилем или один плавкий предохранитель на все вентили.

Выбор плавких предохранителей для защиты полупроводниковых элементов

Предохранитель плавкий характеризуется действующими значениями напряжения и тока и выбор его производится из следующих условий

1. номинальное напряжение применяемого предохранителя должно быть не меньше номинального напряжения преобразовательной установки. В противном случае не будет обеспечено нормальное гашение дуги, что может привести к разрушению корпуса предохранителя и перебросу дуги на токоведущие части. Время срабатывания предохранителя 10-15 мс.
2. номинальный ток основания предохранителя при установке предохранителя последовательно с вентилем:

где n – число параллельно включенных вентилей.

Плавкие предохранители серии ПП57

Предохранители серии ПП57 предназначены для защиты преобразовательных агрегатов с силовыми кремниевыми полупроводниками вентилями при внутренних коротких замыканиях в цепях переменного или пульсирующего тока частотой 50 и 50 Гц и в цепях постоянного тока.

Структура обозначения предохранителей ПП 57-ABCD-EF:

• Буквы ПП – предохранитель плавкий;
• Двузначное число 57 – условный номер серии;
• А – двузначное число – условное обозначение номинального тока предохранителя;
• В – цифра – условное обозначение номинального напряжения предохранителя;
• С – цифра – условное обозначение по способу монтажа и виду присоединения проводников к выводам предохранителя (например, 7 – на проводниках преобразовательного устройства – болтовое с уголковыми выводами);
• D – цифра – условное обозначение наличия указателя срабатывания и контакта вспомогательной цепи: 0 – без указателя срабатывания, без контакта вспомогательной цепи; 1 – с указателем срабатывания, с контактом вспомогательной цепи; 2 – с указателем срабатывания, без контакта вспомогательной цепи;
• Е – буква – условное обозначение климатического исполнения; F – цифра – категория размещения.

Пример условного обозначения предохранителя: ПП57-37971-УЗ.

Контакты вспомогательной цепи выдерживают в продолжительном режиме нагрузку 1 А при номинальном напряжении 220 В постоянного или 380 В переменного тока.