Alma38.ru

Электро Свет
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лекция № — Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Лекция № — Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Автоматический выключатель (автомат) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической сети от сверхтоков, т.е. от коротких замыканий и перегрузок.

Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.

Автоматические выключатели бывают с электромагнитным расцепителем защищающим электрическую цепь от короткого замыкания и комбинированным расцепителем — когда дополнительно с электромагнитным расцепителем применяется тепловой расцепитель защищающий цепь от перегрузки.

Примечание: В соответствии с требованиями ПУЭ бытовые электросети должны быть защищены как от коротких замыканий, так и от перегрузки, поэтому для защиты домашней электропроводки следует применять автоматы именно с комбинированным расцепителем.

Автоматические выключатели делятся на однополюсные (применяются в однофазных сетях), двухполюсные (применяются в однофазных и двухфазных сетях) и трехполюсные (применяются в трехфазных сетях), так же бывают четырехполюсные автоматические выключатели (могут применяться в трехфазных сетях с системой заземления TN-S).

Автоматический выключатель предназначен для защиты кабелей и проводов подключенной к нему линии, а также электроприборов от короткого замыкания и перегрузки.

Устройство автоматического выключателя

устройство автоматического выключателя 1

В конструкцию автоматического выключателя входит:

1.Корпус автоматического выключателя.
Он изготовлен из ПХВ пластика пониженного горения. Имеет специальные крепления для монтажа

2.Рычаг управления.
Рычаг управления предназначен для включения- отключения автоматического выключателя, а следовательно участка цепи, на котором он установлен.

3.Клеммы для подключения питающего провода и провода отходящего на участок цепи.

4.Силовые контакты.

5.Механизм взвода и расцепления.
Взаимосвязан с рычагом управления.

6.Электромагнитный расцепитель.
Он обеспечивает защиту от короткого замыкания (представлен в виде электромагнита с подвижным сердечником, который работает как толкатель и срабатывает при токах короткого замыкания.

7.Тепловой расцепитель.
Обеспечивает защиту от перенагрузки цепи, которую защищает автомат. ( Представляет собой биметаллическую пластину, которая при заданных токах изгибается и приводит в действие механизм расцепителя.

8.Дугогасительная камера.
Благодаря ей происходит гашение дуги, которая образуется при размыкании контактов. Здесь же имеется канал для отвода газов.

9.Регулировочный винт теплового расцепителя.
Он обеспечивает регулировку тока срабатывания теплового расцепителя.

Принцип работы автоматического выключателя

устройство автоматического выключателя 2

При включении рычага управления происходит взвод механизма , а также коммутация контактов.

Ток протекает от питающего провода, который подключен к зажиму автомата. Далее к неподвижному контакту, через подвижный контакт, катушку электромагнита (соленоида), биметаллическую пластину и через нижний винтовой зажим на нагрузку.

Если возникло короткое замыкание за выключение нагрузки отвечает электромагнитный расцепитель. При коротком замыкании ток в цепи мгновенно возрастает. Ток,протекающий через катушку расцепителя естественно тоже возрастает. В катушке возникает сильное магнитное поле, приводящее в движение якорь, который надавливает на рычаг спускового механизма, что приводит к его срабатыванию и отключению нагрузки.

Читайте так же:
Розетка от выключателя или наоборот

Следует отметить, что электромагнитное поле возникает мгновенно, поэтому автомат успевает отключиться до появления нежелательных последствий.

Во время размыкания контактов возможно возникновение дугового разряда. Дуга направлена в сторону дугогасительной камеры. При попадании в камеру дуга разделяется, завлекается внутрь её и затухает.

Продукты горения дуги и избыточное давление сбрасываются через специальное отверстие в корпусе автомата.

Тепловой расцепитель отвечает за защиту от перегрузки . При превышении тока свыше номинального происходит нагрев биметаллической пластины. Она начинает изгибаться и надавливает своим кончиком на рычаг спускового механизма. Так происходит отключение автомата.

В отличие от электромагнитного расцепителя тепловой расцепитель более медлителен и не способен срабатывать за долю секунды.

Маркировка и характеристики автоматических выключателей.

характеристики автоматических выключателей

ВА47-29 — тип и серия автоматического выключателя

Номинальный ток — максимальный ток электрической сети при котором автоматический выключатель способен длительно работать без аварийного отключения цепи.

Номинальное напряжение — максимальное напряжение сети на которое рассчитан автоматический выключатель.

ПКС — предельная отключающая способность автоматического выключателя. Данная цифра показывает максимальный ток короткого замыкания который способен отключить данный автоматический выключатель сохранив при этом свою работоспособность.

В нашем случае ПКС указан 4500 А (Ампер), это значит что при токе короткого замыкания (к.з.) меньшем, либо равном 4500 А автоматический выключатель способен разомкнуть электрическую и остаться в исправном состоянии, в случае если ток к.з. превысит данную цифру возникает возможность оплавления подвижных контактов автомата и их привариванию друг к другу.

Характеристика срабатывания — определяет диапазон срабатывания защиты автоматического выключателя а так же время за которое это срабатывание происходит.

Например в нашем случае представлен автомат с характеристикой «C» его диапазон срабатывания от 5·Iн до 10·Iн включительно. (Iн— номинальный ток автомата), т.е. от 5*32=160А до 10*32+320, это значит что наш автомат обеспечит мгновенное отключение цепи уже при токах 160 — 320 А.

4. Выбор автоматического выключателя

Выбор автомата осуществляется по следующим критериям:

— По количеству полюсов: одно- и двухполюсные применяются для однофазной сети, трех- и четырехполюсные — в трехфазной сети.

— По номинальному напряжению: Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи:

Читайте так же:
Ретро выключатель как подключить провода

Uном. АВ Uном. сети

— По номинальному току: Определить необходимый номинальный ток автоматического выключателя можно одним из четырех следующих способов:

  1. С помощью нашего калькулятора расчета автомата по мощности.
  2. С помощью нашего калькулятора расчета автомата по сечению кабеля.
  3. С помощью следующей таблицы:

таблица выбора автомата по мощности и сечению кабеля

  1. Рассчитать самостоятельно по следующей методике:

Номинальный ток автоматического выключателя должен быть больше либо равен расчетному току защищаемой им цепи, т.е. тому току на который рассчитана данная электрическая сеть:

Iном. АВ Iрасч. сети

Расчетный ток электрической сети (Iрасч. сети) можно определить с помощью нашего онлайн калькулятора, либо рассчитать его самостоятельно по формуле:

Iрасч. сети=Pсети/(Uсети*K)

где: Pсети — мощность сети, Ватт; Uсети — напряжение сети (220В или 380В); K — коэффициент (Для однофазной сети: K=1; Для трехфазной сети: K=1,73).

Мощность сети определяется как сумма мощностей всех электроприемников в доме:

Pсети=(P1+ P2…+ Pn)*Кс

где: P1, P2, Pn — мощности отдельных электроприемников; Кс — коэффициент спроса (Кс=от 0,65 до 0,8) в случае если в сеть подключается всего 1 электроприемник или группа электроприемников которые включаются в сеть одновременно Кс=1.

В качестве мощности сети так же можно принять максимальную разрешенную к использованию мощность, например из технических условий, проекта или договора электроснабжения при их наличии.

После расчета тока электросети принимаем ближайшее большее стандартное значение номинального тока автомата : 4А, 5А, 6А, 8А, 10А, 13А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А и т.д.

ПРИМЕЧАНИЕ: Кроме описанного выше способа существует возможность упрощенного расчета автоматического выключателя, для этого необходимо:

  1. Определить мощность сети в килоВаттах (1 килоВатт=1000Ватт) по формуле приведенной выше:

2. Определить ток сети умножив рассчитанную мощность сети на коэффициент перевода (Кп) равный: 1,52 -для сети 380 Вольт или 4,55 — для сети 220 Вольт:

Iсети=Pсетип, Ампер

3. На этом все. Теперь как и в предыдущем случае полученное значение тока сети округляем до ближайшего большего стандартного значения номинального тока автомата.

И в завершении выбираем характеристику срабатывания (см. таблицу характеристик выше). Например если нам нужно поставить автомат для защиты электропроводки всего дома выбираем характеристику «C», если электроосвещение и розеточная группа разделены на два разных автомата, то для освещения можно установить автомат с характеристикой «B», а на розетки — с характеристикой «C», если необходим автомат для защиты электродвигателя — выбираем характеристику «D».

Читайте так же:
Что такое dip выключатель

Приведем пример расчета: Имеется дом в котором есть следующие токоприемники:

  • Стиральная машина мощностью 800 Ватт (Вт) (что равно 0,8кВт)
  • Микроволновая печь — 1200Вт
  • Электродуховка — 1500 Вт
  • Холодильник — 300 Вт
  • Компьютер — 400 Вт
  • Электрочайник — 1200Вт
  • Телевизор — 250Вт
  • Электроосвещение — 360 Вт

Напряжение сети: 220 Вольт

Коэффициент спроса примем равным 0,8

Тогда мощность сети будет равна:

Переводим Pсети из Ватт в килоВатты, для этого полученное значение мощности делим на 1000:

Определяем ток сети по упрощенной схеме с помощью коэффициента перевода:

Округляем полученное значение тока до ближайшего большего стандартного значения номинального тока автомата. Выбираем автоматический выключатель с номинальным током 25 Ампер и характеристикой «C».

Что такое воздушный автоматический выключатель?

При отключении нагрузки, мощных потребителей, между расходящимися для отключения контактами возникает дуга, по силе не уступающая номинальному току. Во время данного явления образуется плазма, рост температуры, в результате чего может образоваться неконтролируемая самоподдерживающаяся дуга, способная расплавить контакты коммутатора и даже перекинутся на соседнюю фазу, вызвав фазное короткое замыкание, что может закончится выводом из строя дорогостоящего оборудования. Чтобы избежать подобного явления, было разработано устройство — камера дугогашения.

Наглядно конструкция воздушного выключателя рассмотрена на схеме ниже (нажмите на картинку для увеличения):

Внутренний механизм

Принцип действия

В момент разрывания контактов возникает дуга. Достигая решетки камеры дугогашения, она начинает вытягиваться, а под действием тепла воздух, находящийся в камере, вытекает через решетки, увлекая дальше за собою продукты образованные плазмой, прекращая ее проявления физически.

Камера дугогашения

Понимание процессов, происходящих в коммутируемых цепях, а также способы подавления нежелательных явлений, помогли создать достаточно компактные по размеру и весу аппараты, способные производить отключения тока сотнями ампер. На фото ниже представлен типичный представитель автоматического воздушного выключателя:

s160

Область применения и назначение

Воздушные автоматы применяются для промышленных нужд, в сфере энергетики, частном секторе. На сегодняшний день разработаны разнообразные по величине и габаритам защитные устройства. От квартирных автоматических выключателей и до силового защитно-коммутационного оборудования выкатного типа, со встроенным контроллером параметров.

Выкатной автомат

Теперь поговорим о том, для чего используются автоматы данного типа. Основное назначение воздушных автоматических выключателей — это защита электрооборудования и линий электропередач от токов короткого замыкания, а также от завышенной мощности потребления путем контроля величины количества тока, проходящего через контакты автомата.

Требования, предъявляемые к современным воздушным выключателям:

  • неограниченное время пропуска номинального тока;
  • многократное отключение токов короткого замыкания;
  • малое время срабатывания;
  • устойчивость к многократным термодинамическим нагрузкам;
  • наличие внутренних защитных механизмов; .
Читайте так же:
Рамки для выключателей золото

Благодаря относительной простоте конструкции они прочно заняли свое место под солнцем и к тому же продолжают совершенствоваться в техническом плане.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно показывается, из чего состоит воздушный автомат:

Вот мы и рассмотрели назначение, принцип действия и устройство автоматического воздушного выключателя. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Устройство и принцип работы электровоза

на участках дорог с напряжением 3кВ постоянного тока.

Годы выпуска 1961-1977 г.

Расположение оборудование на электровозе 1 - пульт управления; 2 - кресло машиниста; 3 - быстродействующий выключатель; 4, 5 блоки индуктивных шунтов и резисторов; 6, 8 - блоки пусковых резисторов и ослабления возбуждения; 7 - токоприемник; 9 – мотор-вентилятор; 10 - мотор-компрессор; 11 - кузов второй секции электровоза; 12 - тяговый электродвигатель; 13 - колесная пара.

Расположение оборудование на электровозе

1 — пульт управления; 2 — кресло машиниста; 3 — быстродействующий выключатель;

4, 5 блоки индуктивных шунтов и резисторов; 6, 8 — блоки пусковых резисторов и

ослабления возбуждения; 7 — токоприемник; 9 – мотор-вентилятор;

10 — мотор-компрессор; 11 — кузов второй секции электровоза;

12 — тяговый электродвигатель; 13 — колесная пара.

Кабина управления машиниста Рабочее место машиниста

Кабина управления машиниста

Рабочее место машиниста

Принцип работы электровоза Регулирование скорости движения электровоза осуществляется за счет изменения тока или напряжения подаваемых на тяговые двигатели. Для снижения продольных сил в поезде изменение скорости движения необходимо осуществлять плавно, иначе может произойти разрыв поезда и чрезмерный износ колесных пар.

Принцип работы электровоза

  • Регулирование скорости движения электровоза осуществляется за счет изменения тока или напряжения подаваемых на тяговые двигатели.
  • Для снижения продольных сил в поезде изменение скорости движения необходимо осуществлять плавно, иначе может произойти разрыв поезда и чрезмерный износ колесных пар.

Магистральный грузовой электровоз

Новочеркасский электровозостро-ительный завод (НЭВЗ)

Кабина управления машиниста Рабочее место машиниста

Кабина управления машиниста

Рабочее место машиниста

 Регулирование скорости «Автоведение» - режим автоматического ведения поезда, основной составляющей которого, является кассета с данными, на которой записаны профиль пути, допускаемые скорости, расположение светофоров, станций, расписание следования поезда и т.д. В этом режиме движения электровозом (поездом) управляет МСУД, используя информацию с кассеты и текущую информацию КЛУБ. В зависимости от конкретной поездной ситуации автоматически выбирается режим движения (тяга, холостой ход, торможение), определяется и поддерживается скорость, необходимая для соблюдения расписания движения поезда. Машинист в этом случае, перед отправлением нажимает кнопку, включающую этот режим, а при движении выполняет контрольные функции. В случае если машинист самостоятельно передвинет штурвал контроллера или переместит ручку тормозного крана, система автоматически перейдет в режим «Советчик», о чем сообщит визуальной и звуковой информацией;

  • «Автоведение» — режим автоматического ведения поезда, основной составляющей которого, является кассета с данными, на которой записаны профиль пути, допускаемые скорости, расположение светофоров, станций, расписание следования поезда и т.д. В этом режиме движения электровозом (поездом) управляет МСУД, используя информацию с кассеты и текущую информацию КЛУБ. В зависимости от конкретной поездной ситуации автоматически выбирается режим движения (тяга, холостой ход, торможение), определяется и поддерживается скорость, необходимая для соблюдения расписания движения поезда. Машинист в этом случае, перед отправлением нажимает кнопку, включающую этот режим, а при движении выполняет контрольные функции. В случае если машинист самостоятельно передвинет штурвал контроллера или переместит ручку тормозного крана, система автоматически перейдет в режим «Советчик», о чем сообщит визуальной и звуковой информацией;

-75%

ПРИВОДЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Электромагнитный привод предназначен для дистанционного и автоматического включения и отключения выключателей. Недостатком электромагнитных приводов является значительный ток, потребляемый катушками включения (до 100 А). Электромагнитные приводы для наружных установок тина ШПЭ/44 и ПШЭ/44П снабжены единым унифицированным механизмом и сменными электромагнитными блоками, выбираемыми в зависимости от типа выключателя, что является достоинством этих приводов. Для масляных выключателей ВМГ-10, ВМП-10, ВМП-10К, ВМП-10Э и ВМП-35 применяется привод ПЭ-11, для выключателей МГГ-10 привод ПЭ-21, для выключателей МКП-110 привод ШПЭ. Электромагнитные приводы, как правило, работают на постоянном токе при напряжении 110-220 В. Электромагнитные приводы ПЭ состоят из рычажного механизма, электромагнитов включения и отключения и различных блок-контактов. Потребляя электроэнергию в процессе включения, эти приводы создают тяговые усилия в электромагнитной катушке с сердечником. Сердечник, взаимодействуя с системой рычагов, производит включение выключателя. Приводы обеспечивают автоматическое отключение выключателя с помощью встроенных в них отключающих электромагнитов, а также приспособлены и для ручного отключения. Привод ПЭ-11 наиболее распространен, его преимуществами являются простота и надежность в эксплуатации. С помощью этого привода возможно дистанционное управление выключателем. Особенностью его является необходимость выпрямительного устройства или наличие источника постоянного тока (аккумуляторная батарея).

Читайте так же:
Тип расцепителя автоматического выключателя шнайдер

ПРУЖИННЫЕ ПРИВОДЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

В пружинных приводах энергия, необходимая для включения выключателя запасается в спиральной или цилиндрической пружине, встроенной в маховик. Пружина автоматически заводится через редуктор с помощью электродвигателя мощностью до 1 кВт. Пружинный привод не требует мощного источника постоянного тока подобно электромагнитному. В настоящее время наибольшее применение находит пружинный привод ПП-67, предназначенный для управления выключателями ВМГ-10 и ВМП-10 при внутренней установке и для управления выключателями ВМП-35П при наружной установке. Привод устанавливают в отдельном шкафу ШПП-63. В привод ПП-67 встроены два электромагнита для дистанционного включения и отключения и не более пяти отключающих элементов защиты (реле максимального тока — РТМ, реле минимального напряжения — РНМ и электромагниты релейного отключения — РЭ).

ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ПРИВОДЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Пневматические приводы создают усилие на включение выключателя за счёт сжатого воздуха, который подается в цилиндр с поршнем, заменяющий элемент выключателя. Такие Эл. Приводы требуют установки компрессоров.

ОСНОВНЫЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ПРИВОДОВ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

· силовое устройство, служащее для преобразования подведенной к приводу энергии в механическую;

· операционный и передаточный механизмы, служащие для передачи движения от силового устройства к механизму выключателя и для удержания его во включенном положении;

· отключающее устройство.

ПРИВОДЫ РАЗЪЕДИНИТЕЛЕЙ.

В основном используются ручные, но встречаются и моторные. В ручных приводах разъединителей обычно используются червячные передачи для зацепления ножей разъединителя, а так же отдельные приводы, которые блокируются приводами главных ножей, для исключения возможности включения заземляющих ножей при выключенных главных ножах. Во всех приводах предусмотрены блок-контакты для сигнализации положения ножей блокировки. В разъединителях наружной установки привод главных ножей с электродвигателем, а заземляющих ножей – ручной.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector