Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматические фидерные выключатели

Автоматические фидерные выключатели

Автоматические фидерные выключатели применяются для защиты от токов короткого замыкания магистральных силовых кабелей. Совместно с реле утечки автоматические выключатели осуществляют защиту сети от недопустимых токов утечки.

В настоящее время серийно выпускаются фидерные автоматы АФВ-1А, АФВ-2А, АФВ-3, АФВД-2БК, АВ-200- ДО, АБ320-Д0. Технические данные их приведены в табл. 18.2.

Автоматические выключатели АФВ и АФВД имеют аналогичное устройство (в АФВД-2БК добавлено устрой, ство для дистанционного отключения по искробезопасным цепям управления) и одинаковую электрическую схему.

Выключатели Ав-200-Д0 и АВ-320-ДС) имеют одинаковую конструкцию и электрическую схему, отличаются номинальными данными трансформаторов тока.

Фидерный автомат АФВ представляет собой трехполюсный автоматический выключатель, заключенный во взрывобезопасную оболочку сферической формы.

Оболочка с крышкой соединяется при помощи штыкового затвора. Крышка сблокирована с рукояткой таким образом, что снятие ее при включенном аппарате, как и включение аппарата при снятой крышке, невозможно. В верхней части оболочки находятся вводные коробки с комбинированной кабельной арматурой, позволяющей присоединять к автомату гибкие и бронированные кабели, а также осуществлять отвод кабеля к следующему аппарату.

В корпусе (рис. 18,4) смонтированы, мощный трехполюсный выключатель КА с контактами контакторного типа и дугогасительными камерами с деионнымн решетками, механизм свободного расцепления М, два первичных электромагнитных максимальных реле прямого действия РМ1, РМ2 с двумя катушками опробования и 0П2, отключающая катушка О К и кнопкн КП для косвенного опробования исправности максимальных реле и механизма свободного расцепления. Включение автомата производится вручную рукояткой Я через механизм свободного расцепления М, отключение — либо вручную той же рукояткой, либо автоматически при помощи одного из максимальных реле РМ1, РМ2, которые, срабатывая, ударяют по защелке механизма свободного расцепления, в результате чего автомат отключается. Выключение происходит и тогда, когда отключающая катушка О К обтекается током. Питание на катушку ОК подается при срабатывании реле утечки (при замыкании контакта Р-1, ClM. рис. 2.5).

Если выключение произошло под действием максимальных реле, то прежде, чем включить автомат, необходимо: снять крышку корпуса и на механизме свободного расцепления снять блокировку, которая предупреждает повторное включение автомата на неустранеиное короткое замыкание; закрыв крышку, разблокировать рукоятку; поворотом рукоятки Р по часовой стрелке до отказа взвести механизм свободного расцепления; поворотом рукоятки Р до отказа против часовой стрелки включить автомат.

Изменение уставок тока максимальных реле тоже требует открытия крышки корпуса автомата.

В соответствии с ПБ, минимум раз в месяц необходимо проверять исправность максимальных токовых реле косвенным методом. Для этого используются добавочные обмотки ОП1 н ОП2 на магнитопроводах соответственных реле. С помощью двух кнопок KOI и К02, которые попеременно могут включаться общей рукояткой, каждая из обмоток проверки присоединяется к рабочему напряжению и воздействует на механизм свободного расцепления через электромагнитную систему максимальных реле, вызывая отключение аппарата.

Автомат АФВД-2БК. В связи с комплексной механизацией добычных участков возникла необходимость в автоматических фидерных выключателях с дистанционным отключением. Таким автоматом является АФВД- 2БК (рис. 18.5), у которого перед главными контактами присоединен трансформатор Тр, от которого питается стабилизатор СТ, подающий напряжение в цепь дистанционного управления с выпрямителем Д и кнопкой «Стоп». При подаче напряжения па зажимы JI1, Л2, ЛЗ промежуточное реле РП обтекается постоянным током и размыкает свой контакт РП-1 в цепи отключающей катушки О К — автомат можно включить.

При размыкании кнопки «Стоп» реле РП обтекается переменным током, контакт Р/7-/ замыкается, отключающая катушка ОК обтекается током и воздействует .на механизм свободного расцепления, в результате автомат А отключается,

Автомат А В. Для включения, выключения и защиты от тока к. з. магистральных линий мощных угледобывающих и проходческих комплексов, работающих на шахтах всех категорий по газу и пыли, ВНИИВЭ разработал более совершенную конструкцию автоматического взрывобезопасного выключателя АВ.

Автомат АВ состоит из набора электрической аппаратуры, часть которой выполнена в виде быстросъемных блоков.

Автомат (рис. 18.6). представляет собой взрывонепроннцаемую оболочку, закрываемую быстрооткрываемой крышкой 7, с отделениями вводов 3 и выводов 2, камерой разъединителя 4.

В отличие от автоматов АФВ, крышка имеет шарнирную подвеску и клиновой затвор, открываемый специальным ключом И. Крышка сблокирована с рукояткой 5 разъединителя специальным механическим устройством 10. На передней части оболочки расположены: смотровое окно 12 для определения показаний вольтметра и наблюдения за сигнальными лампами, кнопка взвода максимальной защиты 8 и кнопка опробования БРУ Я Сбоку размещены рукоятки включения разъединителя 5 и выключателя 6.

Внутри корпуса размещается разъединитель В1 (рис. 18.7), автоматический выключатель В2 с первичными электромагнитными максимальными реле прямого действия РМ1, РМ2, РМЗ, имеющими нерегулируемую уставку тока срабатывания 2500 А, блок регулируемой максимальной защиты ПМ3, блок дистанционного отключения ДО, блок блокировочного реле БРУ, диодный блок присоединения П, нулевое реле PH, трансформаторы тока ТТ1, ТТ2, ТТЗ, трансформатор понижающий Тр, сигнальное устройство из трех ламп Л К, Л Ж, Л Б, вольтметр V, кнопочный пост Кн2 взвода защиты ПМЗ и кнопочный пост Кн1 опробования исправности БРУ.

Электрическая схема автомата обеспечивает следующие виды защит, блокировок, сигнализации и проверок: а) защиту от токов к. з. силовых цепей; б) защиту от обрыва цепи дистанционного отключения; в) защиту от потерн управляемости при замыкании проводов цепи дистанционного отключения между собой; г) нулевую защиту; д) электрическую блокировку, препятствующую включению автомата при снижении сопротивления изоляции относительно земли в отходящем участке сети ниже 30 кОм; е) световую сигнализацию о включении выключателя; ж) световую сигнализацию о срабатывании блокировочного реле утечки; з) световую сигнализацию о срабатывании максимальной токовой защиты; и) проверку работоспособности блокировочного реле утечки; к) проверку работоспособности максимальной токовой защиты.

Читайте так же:
Удлинитель сетевой с выключателями

Схема обеспечивает дистанционное отключение автомата при помощи выносного поста управления. Цепи дистанционного отключения выполнены искробезопасными. В качестве коммутационного аппарата применен выключатель А-3732У.

При включении разъединителя В1 подается питание на трансформатор Тр. Если кнопка «Стоп» не зафиксирована и отсутствует замыкание в цепи отключения ДО, срабатывает реле PS, которое своим замыкающим контактом РЗ-1 обеспечивает цепь питания расцепителя нулевого напряжения РИ, и выключатель В2 может быть включен.

Отключение автомата осуществляется вручную, дистанционно с помощью кнопки «Стоп» и максимальнотоковой защитой ПМЗ. При срабатывании последней подается импульс на включение независимого расцепи- теля Р4, который воздействует на механизм свободного расцепления и отключает автоматический выключатель В2. Одновременно размыкающий контакт Р1-1 реле блока максимальной токовой защиты, размыкая цепь питания расцепнтеля нулевого напряжения РЯ, блокирует автомат от повторного включения, а замыкающий контакт Р1-2 замыкает цепь питания сигнальной лампы ЛК с красным светофильтром, которая сигнализирует о срабатывании защиты ПМЗ.

Возврат электрической блокировки защиты ПМЗ в исходное рабочее состояние осуществляется нажатием кнопки Кн2, расположенной на крышке автомата.

Если при отключенном положении автоматического выключателя величина сопротивления изоляции отходящего от автомата участка электрической сети по отношению к земле окажется равной уставке или ниже нее, срабатывает реле Р2 блокировочного реле утечки. Размыкающий контакт Р2-1 разомкнет цепь питания катушки нулевого напряжения PH, блокируя автомат от включения. Замыкающий контакт Р2-2 замкнет цепь питания сигнальной системы ЛЖ с желтым светофильтром, которая сигнализирует о плохом качестве изоляции сети.

Схемой предусмотрен ряд проверок работоспособности защит: а) для проверки блока максимальной токовой защиты ПМЗ необходимо переключатель на блоке поставить в положение «проверка»; при включении наиболее мощного токоприемника сработает максимальная токовая защита и загорится сигнальная лампа Л К; б) для проверки блока БРУ используется кнопка Кн1. При нажатии ее (в выключенном положении выключателя В2) загорается сигнальная лампа ЛЖ, сигнализирующая об исправности реле БРУ.

В связи с переводом мощных угледобывающих комплексов на питание напряжением 1140 В ВНИИВЭ разработал автоматический выключатель АВ-320-ДО на напряжение 1140 В.

В отличие от автоматических выключателей АВ-320-ДС) в нем имеется два блока дистанционного отключения ДО и отсутствует блок БРУ.

Автоматический выключатель — назначение и характеристики

Автоматический выключатель — это один из видов автоматических защитных устройств . Он устанавливается в электрические сети для ручного включения и отключения тока в цепи при нормальных условиях эксплуатации, а также для автоматического отключения при возникновении ненормальных условий. Для правильной и надежной работы необходимо использовать автомат, учитывая его характеристики в соответствии с назначением.

Какие функции выполняет автоматический выключатель. Типы устройств

Основная задача автоматического выключателя — обесточить защищаемую электрическую линию при возникновении в ней токов большой величины. А возникают они вследствие короткого замыкания или подключения нагрузки, мощность которой очень высока и не соответствует параметрам сети. Вследствие возникновения большого тока проводники могут нагреваться, а изоляция воспламеняться. В этом случае кабель для электропроводки в деревянном доме может стать причиной пожара. Поэтому автоматический выключатель должен вовремя распознать высокий ток, способный нанести повреждения электрической сети и вовремя отключить эту сеть.

Однополюсный автоматический выключатель Legrand

В зависимости от способа срабатывания устройства можно разделить на тепловые и электромагнитные . В первых размыкание цепи происходит от изменения формы биметаллической пластины, которая нагревается при повышении нагрузки. Этот тип срабатывает достаточно медленно. Выключатели с электромагнитным размыкателем срабатывают гораздо быстрее. Они отлично реагируют на короткие замыкания в цепи и могут отключать ее за сотые доли секунды.

По конструкции устройства подразделяются на три вида:

  • воздушный автоматический выключатель;
  • выключатель в литом корпусе;
  • модульный выключатель.

Воздушный автоматический выключатель имеет, как правило, большие размеры. Устройство этого типа заключено в металлический корпус и может защищать цепи с токами до 6300 А.

Выключатель в литом корпусе из диэлектрического материала более компактен и предназначен для защиты цепей, в которых возникают токи до 3200 А.

Трехполюсный автоматический выключатель IEK

Модульные выключатели невелики, изготавливаются в пластиковом корпусе и предназначены не только для автоматической защиты цепей, но и для ручного включения и отключения. Такие устройства имеют ширину, кратную 17,5 мм и унифицированные узлы крепления на DIN- рейку шириной 35 мм . Именно такой тип выключателей используют для защиты бытовых электросетей частных домов и квартир.

Для защиты однофазной электрической сети устанавливают однополюсный или двухполюсный, а для защиты трехфазной — трехполюсный или четырехполюсный автоматический выключатель.

Для комплексной защиты от высоких токов и токов утечки в сетях применяют дифференциальные автоматические выключатели. Они объединяют в себе обычный автомат и устройство защитного отключения .

Характеристики и параметры автоматического выключателя

Характеристики и параметры играют важную роль при выборе устройства этого типа для конкретной электрической цепи.

Время-токовая характеристика

Автоматический выключатель. Время-токовая характеристика

Главной особенностью автоматического выключателя является время-токовая характеристика (ВТХ). Она указывает значение тока, который может возникнуть в цепи, при котором автомат отключит ее без задержки по времени. Эта величина не абсолютная, а зависит от номинального тока, потому и указывается на устройстве рядом с ним. Обозначается буквой A, B, C, D, K или Z.

Читайте так же:
Смета монтажа вакуумного выключателя

Каждая буква означает, во сколько раз ток мгновенного отключения должен превышать номинальный:

  • A – в 1-3 раза;
  • B – в 3-5 раз;
  • C – в 5-10 раз;
  • D – в 10-20 раз;
  • K – в 8-14 раз;
  • Z – в 2-4 раза.

Поэтому два автомата с одинаковым номинальным током будут работать по-разному. Например, автомат С16 мгновенно отключится при возникновении в цепи тока 80 А, а выключатель D 16 мгновенно отключится только при токе 160 А.

Номинальный ток

Этот параметр уже упоминался выше. Номинальный ток — это тот, который автомат должен пропускать при нормальных (штатных) условиях работы. Превышение этого значения в цепи свидетельствует о возникновении аварийной ситуации. В этом случае цепь должна быть отключена.

Номинальный ток, при котором должен работать автоматический выключатель

Но отключение произойдет не сразу, если ток не превысил значение время-токовой характеристики. Время отключения будет зависеть от типа и модели расцепителя и от того, насколько был превышен номинал.

Предельная отключающая способность

Этот параметр указывает на максимальную величину тока в защищаемой выключателем сети, при котором он отключит ее, оставшись работоспособным. Вполне вероятно, что при достижении током значения больше предельной отключающей способности автомата, последний мгновенно выйдет из строя. При этом, скорее всего сгорят электромагнитные катушки, а механическая часть останется целой, продолжая пропускать огромный ток. При недостаточной проводимости возможен сильный нагрев и возгорание.

Предельный ток отключения

Категория токоограничения

Категория токоограничения

От того, к какой категории относится автоматический выключатель, зависит время отключения им цепи до того момента, когда ток короткого замыкания станет максимальным. Существуют три категории токоограничения:

  1. время отключения 10 мс или больше;
  2. отключение производится в интервале от 6 до 10 мс;
  3. время отключения линии будет не более 6 мс.

Соответственно, чем выше категория устройства, тем безопаснее сеть, защищаемая им. Ведь при быстром отключении проводники не успевают нагреваться до той степени, когда возможно возгорание изоляции.

Напряжение

Этот параметр зависит от того, в какой сети применяется автоматический выключатель. Однополюсные и двухполюсные устройства рассчитаны на работу в сетях однофазного тока и поэтому напряжение — 230 В , для трехполюсных и четырехполюсных автоматов обычное напряжение — 400 В .

Напряжение в сети, которую защищает автоматический выключатель

Как выбрать автоматический выключатель

При выборе автоматического выключателя для защиты электросети в частном доме лучшим будет модульный автомат. Количество их должно соответствовать количеству защищаемых цепей. Как правило, отдельно защищают цепи освещения, цепи розетки (их часто делят на две группы, чтобы при срабатывании устройства защиты часть розеток оставалась в рабочем состоянии), линии приборов большой мощности (электроплита, электродуховка, кондиционер, электрический котел отопления).

Для защиты сетей небольшого дома прекрасно подойдут устройства с ВТХ (время-токовой характеристикой) — тип C. Не нужно бояться тока 80 А в цепи, рассчитанной на нагрузку в 3,5 кВт. Автомат успеет отключить ее до того, как изоляция успеет нагреться хоть немного.

Номинальный ток выбирается по расчету. Во-первых, необходимо для всей защищаемой цепи определить суммарную нагрузку всех электропотребителей в Ваттах. Во-вторых, разделить полученное значение на величину напряжения в сети в Вольтах.

Конечно, лучше выбирать устройство с большими значениями предельного тока и категории.

Для надежной защиты сети рекомендуется выбирать изделия известных брендов — АВВ, Le g rand, Siemens. В последнее время стали радовать качеством автоматы IEK. Однако изделия этих марок значительно дороже, чем, например DEKraft, Schneider Electric. Дорогие устройства целесообразно устанавливать на вводах в электроустановку, а также для защиты цепей, в которых работают приборы, требующие надежного питания — компьютеры, оргтехника, холодильное оборудование. Для сетей освещения дома,а также для подсобных построек можно устанавливать автоматы из бюджетной линии.

Отключающая катушка автоматического выключателя

13.03.2014

Автоматический выключатель однополюсный ДЭК ВА-101-1 C3

Несмотря на многообразие типов автоматических выключателей (автоматов), многие работают по схожим принципам и построены на базе стандартного набора функциональных элементов. В связи с широким применением автоматов модульного типа (особенно, в бытовых и низковольтных электросетях), изучать работу автоматического выключателя резонно на их примере. В качестве подопытного образца будет выступать недорогого однополюсный автомат марки ДЭК типа ВА-101-1 C3.

Автомат модульного типа внешне представляет собой стандартизированный по габаритам аппарат в пластмассовом корпусе, имеющий две или более входных клемм (в зависимости от количества полюсов) для подключения питания с одной стороны (обычно, сверху) и подсоединения нагрузки с другой (снизу). На передней панели автомата находится рычаг управления, с помощью которого осуществляется включение и отключение автомата (нагрузки) вручную. По бокам корпуса имеются технологические отверстия для установки дополнительных устройств, например, контактов состояния автомата, независимого расцепителя и некоторых других. Сверху автомат имеет отверстия для доступа к регулировочному винту теплового расцепителя и выхода продуктов горения дугового разряда. Монтаж (крепление) модульного автомата в электрошкафу осуществляется на так называемую DIN-рейку – металлический или пластмассовый профиль определенной формы.

Автомат на DIN-рейкеАвтомат на DIN-рейке. Вид снизу.
Снятие автомата с DIN-рейке с помощью отвертки.DIN-рейка
Крепление автомата на DIN-Рейку и снятие в неё.

Извлечение заглушки из окна для подсоединения дополнительного устройства.Маленькие белый рычажок - спусковой крючок механизма автомата.
Окно подсоединения контактов состояния. Автомат выключен - металлическая шторка отведена в сторону и не видна.Окно подсоединения контактов состояния. Автомат включен - металлическая шторка частично перекрывает окно.
Окна для подсоединений дополнительных устройств к автомату.

Автоматический выключатель ДЭК. Вид сверху.

Автомат ДЭК. Вид сверху.
1 — отверстие выхода продуктов горения дуги; 2 — отверстие с регулировочным винтом теплового расцепителя.

В электрическую цепь автомат подключается последовательно — в разрыв цепи питания нагрузки (потребителей). Принцип действия автоматического выключателя состоит в контроле силы электрического тока через автомат и, в случае необходимости, разрыве цепи (отключении нагрузки) с той или иной скоростью (задержкой), начиная с момента превышения тока и в зависимости от «серьезности» (кратности) этого превышения.

Читайте так же:
Разъем c14 с выключателем

Схема подключения автоматического выключателя (автомата) в цепь питания лампы накаливания.

Схема подключения однополюсного автомата в цепь питания лампы накаливания.

Корпус модульного автомата, в большинстве случаев, неразборный. Для его вскрытия, с целью изучения, потребуется удалить (высверлить и извлечь) все заклепки и разделить корпус на две части. Элементы корпуса выполнены из пластмассы, не поддерживающей горение, с достаточной (расчетной) электроизоляционной способностью. С внутренней стороны полукорпусов имеются пазы и направляющие для установки функциональных элементов автомата.

Высверливание заклепок сверлом на 5 мм.Высверленная заклепка.
Извлечение заклепки.Начало вскрытия автомата.
Процесс вскрытия автомата.

Автоматический выключатель вскрыт.

Автоматический выключатель ДЭК внутри.

Автомат ДЭК в максимально разобранном виде.

Автомат полностью разобран.

Внутреннее устройство автоматического выключателя (автомата) с подписями его функциональных элементов.

Устройство автоматического выключателя с подписями его функциональных элементов.

Механизм взвода и расцепления – механическая система из пружин и рычажков, выполняющая две основные функции: удержание контактов в сомкнутом состоянии при штатном режиме работы, и, при возникновении аварийной ситуации, по командам расцепителей или оператора (ручное отключение) быстро отвести подвижный контакт от неподвижного.

Автомат во включенном состоянии и взведенным механизмом.

Автомат включен, механизм взведен.

Электромагнитный расцепитель представляет собой электромагнит с подвижным сердечником (якорем), который работает как толкатель. Когда ток через обмотку достигает определенного значения, якорь надавливает на рычажок спускового механизма, что приводит к его срабатыванию и отключению нагрузки. Число витков катушки и сечение обмоточной проволоки электромагнита рассчитано так, чтобы срабатывать только при относительно больших превышениях номинального тока автомата (например, при коротком замыкании), а так же чтобы выдерживать такие превышения неоднократно.

Нижняя клемма автомата, электромагнитный расцепитель и биметаллическая пластина связаны неразборным соединением на сварке.

Нижняя клемма, катушка электромагнитного расцепителя и биметаллическая пластина соединены сваркой.

Якорь электромагнитного расцепителя в собранном виде.Якорь электромагнитного расцепителя в разобранном виде.
Якорь электромагнитного расцепителя в собранном (слева) и разобранном (справа) виде.

Якорь вышел из катушки и давит на рычажок спускного механизма.

При движении якоря вниз в направлении красной стрелки, курок спускового механизма выходит из зацепления (красный кружок).

Верхний конец якоря автомата ДЭК пропущен сквозь подвижный контакт.

При движении якоря вниз, он увлекает за собой подвижный контакт, чем помогает механизму расцепления развести контакты.

Тепловой расцепитель – биметаллическая пластина, изгибающаяся в определенную сторону при нагреве в результате прохождения тока через специальный проводник повышенного сопротивления, намотанный поверх неё (биметаллическая пластина косвенного нагрева). При определенном угле изгиба пластины, её кончик надавливает на рычажок спискового механизма – автомат отключается. В отличие от электромагнитного расцепителя, тепловой расцепитель более медлителен и не способен срабатывать за доли секунды, однако, он более точен и поддается тонкой настройке.

Изгибание биметаллической платины, давление на рычажок спускного механизма.

При изгибании кончика биметаллической пластины в направлении красной стрелки, курок спускового механизма выходит из зацепления (красный кружок).

Дугогасительная камера, имеющаяся в устройстве автоматического выключателя, обеспечивает быстрое гашение дугового разряда, который может образовываться при размыкании контактов. Она представляет собой набор металлических пластин, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга. Попадая на пластины, дуга разделяется, завлекается внутрь дугогасительной камеры и тухнет. Продукты горения дуги и избыточное давление сбрасываются наружу через специальный канал в корпусе автомата.

Дугогасительная камера крупным планом.

Автоматический выключатель устроен и работает по принципу постоянного слежения за силой электрического тока, использует сразу два детектора-расцепителя: электромагнитный и тепловой. Первый обладает высокой скоростью реакции, которая необходима для защиты от быстрорастущих сверхтоков, вторая – точностью и определенной задержкой в срабатывании, что позволяет исключить ложные отключения нагрузки при кратковременном и небольшом превышении силы тока.

Лекция № 14 Автоматические выключатели

Автоматические выключатели (автоматы) низкого напряжения (до 1500 В) предназначены для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (ограничение токов КЗ, токов перегрузки, снижение и исчезновение напряжения, изменение направления тока и др.), а также для оперативной коммутации номинальных токов. Для обеспечения селективной (избирательной) защиты в автоматах предусматривается возможность регулирования уставок по току и времени. Быстродействующие автоматы снижают время срабатывания и ограничивают отключаемый ток сопротивлением возникающей электрической дуги в автомате. Нередко эти факторы определяют принцип устройства и особенности конструкции автоматов.

Основными параметрами автоматов являются: номинальные напряжение и ток, отключающая способность, время отключения.

Отключение автоматических выключателей происходит под действием расцепителей. Различают максимальные, минимальные и независимые расцепители. Для защиты электрооборудования от перегрузок используют максимальные расцепители. В качестве максимальных расцепителей наибольшее применение получили электромагнитные и тепловые. Время – токовая характеристика расцепителя должна быть как можно ближе к характеристике защищаемого объекта. Минимальные расцепители выполняются электромагнитного типа, для большинства автоматов напряжение отключения расцепителя регулируется в пределах 30-70% от номинального напряжения. Независимые расцепители служат для дистанционного отключения автоматов.

Принципиальная схема универсального автомата приведена на рис.14.1. В автоматическом выключателе имеются три основных узла: контактно-дугогасительная система (элементы 10-16), узел привода и передаточного механизма (элементы 5-9), блок управления и защиты (элементы 1-4).

Рис.14.1. Устройство автоматического выключателя

Аппарат коммутирует электрическую цепь с током, в результате чего цепь отключается и дуга в аппарате гасится. Для ручного включения автомата поворачивают рукоятку 5 в указанном направлении до момента, когда привод не встанет на защелку (на рисунке не изображена). Главные контакты 15 и дугогасительные контакты 11 будут замкнуты, а отключающая пружина 6 взведена. Кроме ручного в автомате могут быть электромагнитный привод 8 и электродвигательный привод, в котором после отключения автоматически включается электродвигатель небольшой мощности, взводящий включающую пружину (на рисунке не изображены).

При включении первыми замыкаются дугогасительные контакты 11, после них – главные контакты 15. При отключении в начале расходятся главные контакты и ток переходит в дугогасительные контакты. В результате на главных контактах предотвращается образование дуги большой мощности. Дуга гасится в дугогасительном устройстве 12. Гибкая латунная связь 16 необходима для создания цепи тока, когда он переходит в дугогасительные контакты 11.

Читайте так же:
У масляного обогревателя сломался выключатель

Детали 13 образуют компенсатор электродинамических сил, который создает дополнительное электродинамическое усилие взаимодействия двух шарнирно связанных деталей с противоположно направленными токами. Это усилие суммируется с усилием контактной пружины 14 и компенсирует электродинамическую силу, возникающую в самих контактах и отталкивающую их друг от друга. Эти факторы, пропорциональные квадрату тока, приобретают особое значение при токах короткого замыкания.

Деталь 9, осуществляющая связь между рукояткой 5 и валом 7 аппарата, является механизмом свободного расцепления, который разрывает связь между рукояткой и валом при автоматическом отключении аппарата от блока управления и защиты или при дистанционном отключении. При включении на существующее КЗ он предотвращает «прыгание» (повторные включения – отключения) аппарата. Если бы не было механизма 9 и существовала бы жесткая связь между рукояткой 5 и валом 7, то при нажатой кнопке аппарата после включения аппарат тут же отключился бы от защиты. Но если сигнал на включение еще не был снят, то аппарат включится еще раз и быстро отключится и т. д., что может привести к аварии аппарата.

Расцепитель 1 с биметаллическим элементом осуществляет защиту от токов перегрузки, электромагнитный расцепитель 2 – от токов КЗ, расцепитель 3 – от снижения напряжения в сетях (минимальный расцепитель), независимый расцепитель 4 – дистанционное отключение. Минимальный расцепитель 3 при номинальном напряжении развивает электромагнитную силу, которая больше силы пружины, и подвижная система расцепителя удержится в нижнем положении. Когда напряжение в сети снизится меньше допустимого, электромагнитная сила станет меньше силы пружины, подвижная деталь переместится вверх, ударит по рычагам 9 и переведет их через мертвую точку. Связь между рукояткой 5 и валом 7 нарушится под действием пружины 6 и автомат отключится.

Отключаемые автоматом токи достигают величины 70-80 кА. Для гашения электрической дуги используются щелевые камеры, дугогасительные решетки или их сочетание.

В отечественной промышленности широкое применение нашли быстродействующие автоматические выключатели серии ВАБ. Они выпускаются на токи от 1500 до 12 000 А с напряжением от 825 до 3300 В. Полное время отключения автомата лежит в пределах от 0,02 до 0,05 с. На рис.14.2 поясняется принцип действия автомата ВАБ. Основная токоведущая шина 5, включенная в цепь главного тока, охвачена магнитопроводом 4. С ней механически связаны якорь 8 электромагнита и вал 7, имеющий возможность поворачиваться вокруг оси О1. Протекающий по шине 5 ток создает магнитный поток, который может замыкаться как через зазоры δ2, так и через зазоры δ1. Левые полюсные наконечники 6 охвачены короткозамкнутыми витками 10. Если ток в шине 5 не изменяется во времени, то в короткозамкнутых витках нет вихревых токов и создаваемое ими реактивное магнитное сопротивление равно нулю. Поток, созданный током шины 5, замыкается в основном через зазоры δ2, т.к. они значительно меньше воздушных зазоров δ1. В результате возникает сила притяжения якоря к полюсам 6, которая передается шине 5 и жестко связанным с нею подвижным контактам К главной цепи. Сила притяжения контактов с увеличением тока возрастает. Это явление наблюдается при номинальных токах.

Рис. 14.2. Принцип действия автомата ВАБ

Когда же в цепи возникает короткое замыкание и ток резко увеличивается, изменяющийся магнитный поток наводит в короткозамкнутых витках большие вихревые токи. Реактивное магнитное сопротивление в этих частях магнитопровода резко возрастает и основная доля магнитного потока от тока в шине 5 замыкается уже через воздушные зазоры δ2. Результирующая электромагнитная сила перемещает якорь 8 и шину 5 вправо. Связанные с нею контакты размыкают цепь главного тока IО. Одновременно поворачивается по часовой стрелке рычаг 7. Установленный на нем валик 9 западает в выступ детали 1. Подвижная система выключателя останется в крайнем правом положении, соответствующем отключенному состоянию автоматического выключателя.

Для включения выключателя необходимо подать напряжение на питающую катушку WВ. Тогда к полюсам притянется якорь 3, а связанный с ним выступ 2 переместится вверх, поднимет рычаг 1 и валик 9 выйдет из зацепления с выступом рычага 1. Под действием силы пружины РП рычаг 7 и подвижная система автомата перейдут в крайнее левое положение и автомат включится. Дистанционное отключение автомата осуществляется подачей напряжения на отключающую катушку WО.

Быстродействующие выключатели ВАТ (выключатели автоматические, токоограничивающие) выпускаются на токи 1250 – 12500 А и постоянное напряжение 460, 660, 1050 В.

Механизм быстродействующего привода выключателя ВАТ-42 имеет электромагнит с удерживающей катушкой, параллельно которой включены конденсаторы, якорем и отключающей пружиной. Во включенном положении якорь притянут к электромагниту, усилие которого превосходит усилие отключающей пружины. Главные контакты в этом положении якоря замкнуты. При разрыве цепи удерживающей катушки возникает колебательный процесс в контуре LC, созданном индуктивностью катушки и емкостью конденсаторов. За счет отрицательной полуволны тока уничтожается остаточная намагниченность электромагнита, что обеспечивает быстродействие выключателя.

Датчиком аварийного тока этих выключателей является дифференциальное реле типа РДШ-3000 (реле дифференциальный шунт), которое при достижении током значения уставки разрывает своими вспомогательными контактами цепь удерживающей катушки выключателя.

Принцип действия реле поясняется на рис. 14.3. Токоведущая шина 1 реле разделена на две параллельные ветви, на одну из которых насажены пластины 5 из электротехнической стали. К шине прикреплен магнитопровод реле 2.

Рис. 14.3. Устройство реле РДШ-3000

Реле РДШ чувствительно к крутизне нарастания тока: при быстром его нарастании в момент короткого замыкания уставка реле снижается. Это вызвано тем, что проходящие через магнитопровод 2 токи двух ветвей шины 1 направлены навстречу друг другу. При медленном нарастании тока разность токов определяется соотношением активных сопротивлений двух ветвей шины 1. Небольшая разность токов создает магнитный поток, и при достижении током значения уставки якорь 4 притягивается к магнитопроводу 2, размыкая контакт 3 в цепи удерживающей катушки выключателя.

Читайте так же:
Схема двухкнопочного выключателя legrand

При коротком замыкании ток в защищаемой цепи возрастает очень быстро и соотношение между токами двух ветвей определяется в основном их индуктивным сопротивлением. А так как на ветвь меньшего сечения насажены стальные пластины 5, то ее индуктивное сопротивление будет велико. Разность токов резко возрастает, и реле сработает раньше, чем ток защищаемой цепи достигнет значения статической уставки.

На выключателях ВАТ-42 установлен дополнительный индукционно-динамический привод (ИДП), обеспечивающий уменьшение собственного времени выключения до 1 – 2 мс. Принцип действия привода ИДП поясняется на рис. 14.4.

Рис. 14.4. Индукционно-динамический привод

В исходном состоянии накопительный конденсатор С1 заряжается от вспомогательного зарядного трансформатора TV1 через однополупериодный выпрямитель с полярностью, показанной на рисунке.

При срабатывании реле РДШ его контакты в цепи постоянного оперативного напряжения размыкаются, и при этом на первичной обмотке импульсного трансформатора TV2 через дифференцирующий конденсатор C2 формируется импульс напряжения, который, трансформируясь во вторичную обмотку, вызывает включение тиристора VT, что, в свою очередь, приводит к разряду конденсатора C1 на катушку 6 индукционно-динамического привода. В результате действия электродинамических сил на медный диск 7 он отталкивается от катушки и через систему рычагов 3 – 5 приводит в движение подвижный контакт выключателя 2. При быстром расхождении подвижного 2 и неподвижного 1 контактов выключателя между ними возникает электрическая дуга и наступает токоограничение аварийного тока.

Bыкпючатели автoматические серии А3700 предназначены для зaщиты элeктрических установок при коротких замыканиях, перегрузках и нeдoпустимых снижениях напряжения, для нечастых (до тpex включений в час) оперативных включений и отключений электрической цепи. Они применяются в цепях постоянного тока с номинальным напряжением до 440 В и в цепях переменного тока частотой 50 или 60 Гц напряжением до 660 В.

по роду тока — для установки в цепях постоянного или переменного тока;

по номинальному току — 160, 250, 400, 630 А;

по числу полюсов — двухполюсные или трехполюсные (габаритные размеры двух- и трехполюсных выключателей одинаковы);

по номинальному напряжению главной цепи — 440 В (постоянного тока), 380 или 660 В (переменного тока);

по частоте переменного тока — 50 или 400 Гц;

по роду защиты и виду максимальных расцепителей тока:

токоограничивающие с электромагнитными и полупроводниковыми pacцепитeлями максимального тока, с электромагнитными и тепловыми расцепителями, с элeктpoмагнитными расцепителями максимального тока;

селективные с полупроводниковыми расцепителями максимального тока;

нетокоограничивающие с элeктpoмагнитными и тепловыми расцепителями, с электромагнитными расцепителями максимального тока;

без расцепителей максимального тока;

по способу монтажа — стационарные или выдвижные;

по способу присоединения внешних проводников главной цепи у стационарных выключателей — с передним присоединением (с передней стороны выключателя), с задним присоединением (с задней стороны выключателя), с комбинированным присоединением (заднее — к выводам неподвижных кoнтактов, переднее — к выводам подвижных контактов);

по наличию дополнительных сборочных единиц — независимого расцепителя, расцепителя нулевого напряжения, электромагнитного привода, вспомогательных контактов, выдвижного устройства.

В условном обозначении выключателей А3700 указывают порядковый номер разработки (37), величину выключателя (1 — для тока 160 А, 2 — для тока 250 А, 3 — для тока 400 А, 4 либо 9 — для тока 6З0 А), исполнение выключателя по числу полюсов, виду установки максимальных расцепителей тока и по максимально-токовой защите.

Для тиристорных электроприводов используются автоматические выключатели токоограничивающие с электромагнитными расцепителями (двухпoлюсныe типов А3711Б, АЗ721Б, А3731Б, А3741Б или тpexпoлюсныe типов A3712Б, A3722Б, А3732Б, A3742Б), токоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями (двухполюсные типов А3715Б, А3725Б, А37З5Б или трехполюсные типов А3716Б, А3726Б, А3736Б), нетокоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями (двухполюсные типа А3795Н или трехполюсные типа А3796Н).

Если далее не требуется конкретное обозначение исполнения выключателя по величине, числу полюсов, виду установки максимальных расцепителей, то указанные выключатели обозначаются А3701Б, А3702Б, А3705Б, АЗ706Б, АЗ790Н.

Для тиристорных электроприводов используются выключатели с независимыми расцепителями, расцепителями нулевого тока, электромагнитным приводом и вспомогательными контактами. Heзaвисимый расцепитель отключает выключатель при подаче на выводы его катушки напряжения постоянногo тока или однофазного переменного тока частотой 50 или 60 Гц. Номинальное напряжение постоянного тока независимого расцепителя 110 В (допустимые колебания на выводах катушки 77-132 В) или 220 В (допустимые колебания 154-264 В); номинальное напряжение переменного тока 440 В (пределы номинального рабочего напряжения 110-440 В, допустимые колебания на выводах катушки 77-528 В).

Полное время отключения выключателя при номинальном токе с момента подачи номинального напряжения на выводы катушки независимого расцепителя не более 0,04 с.

Расцепитель нулевого напряжения рассчитан на номинальные напряжения 127, 220, 230, 240, 300, 380, 400, 415 и 660 В однoфазного переменного тока или 110 и 220 В постoянного тока.

К автоматическим выключателям относятся и устройства защитного отключения (УЗО), расцепитель которых срабатывает при определенном значении тока утечки. Например, для защиты от прикосновения к токоведущим деталям ток утечки УЗО равен 30 мА.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector