Opbygning og typer af højspændingssikringer
Leveret af Keld Dyrmose, Lektor, AAMS (Aarhus Maskinmesterskole) 1/3
Keld Dyrmose er lektor ved Aarhus Maskinmesterskole (AAMS) og uddannet maskinmester. Han har bidraget med teknisk viden inden for områder som transformatorers paralleldrift, omsætningsforhold og koblingscifre samt AC-kredsløbsberegninger.
Kortslutningers forløb (smelte, lysbue), smelte/bryde -kurver/tabeller samt begrebet specifik energi forklares
Leveret af Keld Dyrmose, Lektor, AAMS (Aarhus Maskinmesterskole) 2/3
Dimensionering (krav, valg & kontrol) af HH sikring, og eksempel på opstilling i løsningsforslag
Leveret af Keld Dyrmose, Lektor, AAMS (Aarhus Maskinmesterskole) 3/3
Læs mere om sikringer her
Transformerbeskyttelse med HH-sikring – Opbygning og Typer af Højspændingssikringer
Højspændingssikringer (HH-sikringer) anvendes ofte til beskyttelse af mellemspændingstransformere (10-36 kV) mod kortslutningsstrømme og visse overbelastninger. De er en simpel og effektiv beskyttelsesmetode, især i ring- og radialnet.
1. Opbygning af en HH-sikring
En HH-sikring (High-voltage High-breaking capacity fuse) består typisk af følgende dele:
- Sikringshus:
- Fremstillet af porcelæn eller kompositmateriale for at modstå høje temperaturer og elektriske påvirkninger.
- Sikringselement:
- En præcist dimensioneret smeltestreng af sølv, kobber eller tinlegering, der smelter ved en bestemt strøm.
- Indkapslet i et kvarts- eller siliciumsand for at slukke lysbuen hurtigt.
- Slukke- og isolationsmateriale:
- Sandet absorberer den energi, der frigives under smeltningen, og sørger for en effektiv lysbueslukning.
- Terminaler:
- Forbindelsesender, som sikrer let montering i en sikringsholder eller afbryder.
- Indikator (udløsersignal):
- Mange HH-sikringer har en indikator eller fjeder, som aktiveres, når sikringen brænder over – bruges til signalering eller kobling med en mekanisk afbryder.
2. Typer af HH-sikringer
Der findes forskellige typer HH-sikringer afhængigt af deres anvendelse og karakteristika:
A. Strømbegrænsende sikringer
- De mest almindelige til transformerbeskyttelse.
- Begrænser fejlstrømmen ved hurtigt at bryde kredsløbet, før strømmen når sin maksimale værdi.
- Bruges typisk i ringnetstationer og distributionsnet.
B. Tid-forsinkede sikringer
- Har en tidsforsinkelse for at tillade kortvarige startstrømme (fx ved motorer eller transformere).
- Ofte anvendt i kombination med en lastkobler.
C. Kombinerede HH-sikringer
- Integreret med en lastbryder, så begge enheder kan håndtere kobling og beskyttelse samlet.
- Bruges ofte i SF6-gasisolerede eller luftisolerede koblingsanlæg.
3. Valg og Dimensionering af HH-sikringer til Transformerbeskyttelse
Når man vælger en sikring til transformerbeskyttelse, skal følgende parametre overvejes:
- Nominel spænding (Un)
- Skal være mindst lig netspændingen (fx 10 kV, 20 kV eller 36 kV).
- Nominel strøm (In)
- Afhængig af transformeren – typisk vælges 1,6 til 2 gange transformernes nominelle primærstrøm.
- Fx for en 630 kVA transformer på 10 kV:In=630.0003×10.000≈36,3AI_n = \frac{630.000}{\sqrt{3} \times 10.000} \approx 36,3 AIn=3×10.000630.000≈36,3AMan vælger ofte en sikring på 50 A for at tage højde for startstrømme.
- Brydeevne (Iₙ-k)
- Skal kunne håndtere den maksimale kortslutningsstrøm i systemet.
- Typisk mellem 20-63 kA afhængig af nettypen.
- Karakteristik (tids-strøm-kurve)
- Sikringen skal matche transformerens termiske egenskaber, så den ikke udløser unødvendigt ved kortvarige overbelastninger.
- Skal samtidig udløse hurtigt ved alvorlige fejl for at beskytte transformeren.
4. Fordele og Ulemper ved HH-sikringer
✅ Fordele:
- Enkel og pålidelig beskyttelse.
- Hurtig fejlstrømsbegrænsning.
- Lav vedligeholdelse.
- Billig løsning sammenlignet med effektafbrydere.
❌ Ulemper:
- Kan ikke genindkobles – skal udskiftes efter udløsning.
- Ikke selektiv ved små fejlstrømme (fx visse jordfejl).
- Begrænset overbelastningsbeskyttelse – kræver ofte kombination med en lastafbryder eller relæbeskyttelse.
5. Anvendelse af HH-sikringer i Transformerstationer
I praksis installeres HH-sikringer typisk:
- I koblingsanlæg før transformeren (indgangssiden).
- I kombination med lastbrydere, så sikringen kan kobles fra uden risiko.
- I lavspændingssiden anvendes normalt automatsikringer eller effektafbrydere, da HH-sikringer ikke beskytter mod små overbelastninger.
Konklusion
HH-sikringer er en simpel og effektiv beskyttelsesmetode for transformere op til ca. 2000 kVA, især i distributionsnet og industriinstallationer. De vælges efter transformerstørrelse, netspænding og kortslutningsstrøm, og de anvendes ofte sammen med en lastbryder for sikker håndtering.
Enhedsomregner/Enhedsberegner til omregning af enheder. Her kan du omregne mange enheder i flere kategorier som længde, areal, densitet, energi, masse, kraft, tryk, hastighed, temperatur, volumen med mere. Du finder den her
