Подстанции с открытыми плавкими вставками, впервые разработанные и внедренные в системе Челябэнерго, очень просты. В настоящее время разработаны проекты, на основании которых подстанции с открытыми плавкими вставками могут быть выполнены на заводе в виде комплектных трансформаторных подстанций.
Вследствие своей простоты открытые плавкие вставки могут быть изготовлены собственными силами эксплуатационных и монтажных организаций.
В качестве несущих конструкций могут быть использованы стандартные металлические или железобетонные конструкции под разъединитель.
На рис. 19 приведены эскизы установки плавких вставок при напряжении 35 и 110 кВ, которые конструктивно отличаются друг от друга, поскольку сети 35 кВ имеют малые токи замыкания на землю, а сети 110 кВ— большие.
Установка открытых плавких вставок 35 кВ выполняется следующим образом.
Держатели плавких вставок 2 укреплены на опорных изоляторах 1. В двух фазах (крайней и средней) вставки имеют одинаковую длину 1 200 мм и располагаются параллельно в горизонтальной плоскости. Вставка третьей фазы выполнена по-другому. Расстояние между держателями уменьшено до 600 мм. Сама вставка имеет форму V-образной петли и располагается над вставками двух других фаз на высоте 600 мм. Середина V-образной плавкой вставки укрепляется на изоляторе /. Часть этой вставки, находящаяся над двумя другими,
Рис. 19. Эскизы установки открытых плавких вставок.
а — в сети 35 кВ; б —в сети 110 кВ.
Рис. 20. Время-токовые характеристики открытых плавких вставок.
а — при малых кратностях тока: б — при больших кратностях тока.
имеет сечение, в 5—7 раз большее требуемого по защитным характеристикам. Эта утолщенная часть вставки может быть выполнена в виде оцинкованного прутка.
Сгорание любой из нижних вставок обязательно приводит к короткому замыканию через дугу с третьей вставкой. Если сгорит третья вставка, то ее утолщенная часть упадет на нижние вставки, что также приведет к короткому замыканию.
Конструктивное выполнение плавких вставок 110 кВ несколько проще, поскольку сети 110 кВ характеризуются большими токами замыкания на землю. Здесь достаточно вызвать однофазное замыкание, чтобы установка была отключена головным выключателем.
При 110 кВ вставки всех трех фаз выполнены одинаково и имеют рабочую длину 1 500 мм. Сбоку от плавких вставок установлены заземленные стойки, а на них укреплена перекладина. Стойки и перекладина выполнены из уголковой или швеллерной стали. Таким образом, оказывается, что плавкие вставки проходят внутри заземленных ворот. Перегорание любой из вставок приводит к замыканию, по крайней мере, одной из фаз через дугу на землю.
С одной из стоек перекладина соединена шарнирно, а на другой она удерживается при помощи защелки. Если трансформатор по каким-либо причинам должен быть срочно отключен, то защелка освобождается дистанционно или вручную, а перекладина падает на вставки, вызывая искусственное короткое замыкание.
В качестве плавких вставок обычно используется алюминиевая проволока, предварительно откалиброванная при помощи с гальных фильер.
Сечение проволоки определяется по формуле
S = 0,052Iном,
где Iном— ток, а;
S — сечение вставки, мм2.
Зависимость времени плавления вставки от кратности тока приведена на рис. 20.
