Alma38.ru

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

Об использовании автоматов переменного тока на постоянном

Об использовании автоматов переменного тока на постоянном

Об использовании автоматов переменного тока на постоянном.
Речь пойдет, в основном, о системах автономного и резервного питания.
Сначала об информации из каталога АВВ для напряжения постоянного тока:
Для автоматов серии S200 (для каждой серии — свои ограничения):
Предельные напряжения постоянного тока для однополюсных автоматов – до 72 Вольт, для 2-х полюсных – до 125 Вольт при последовательном соединении полюсов.

Разница между автоматами для переменного и постоянного тока — в разных искрогасящих камерах. На переменном токе (при равном напряжении) дуга (искра) лучше гаснет из-за наличия перехода напряжения через ноль.
Я себе в цепь постоянного тока системы резервного питания (СРП, 24 Вольта) поставил (фирменные, качественные) автоматы для переменного тока — они в 10 раз дешевле, чем для постоянного.

Почему не будет проблем.
1. Срабатывать должны автоматы, стоящие в цепи переменного тока (230В), тогда эти срабатывать не будут (естественно, за исключением КЗ именно в цепи постоянного тока, что бывает крайне редко, только сдуру).
2. Надо учитывать, что чем меньше напряжение, то при отключении меньше дуга (при том же токе и его форме).
С другой стороны имеет значение, что 230В — переменный ток и поэтому дуга быстрее гаснет (из-за наличия переходов синуса через ноль).
Считаю, что эти два "встречных" параметра заметно компенсируют друг друга.

О неизменности тока срабатывания на переменном и постоянном токах.
Когда контакты автомата замкнуты, то никакого напряжения на них нет, "работает" только ток. Напряжение "вмешивается" только в момент размыкания и замыкания контакта — чем оно больше, тем больше дуга (при том же токе и его форме).
Индуктивность электромагнитного расцепителя мизерная, поэтому ему "все равно" — 50Гц, или 0Гц (постоянный ток). Нагревающейся пластине (тепловому расцепителю), естественно, тоже.
Поэтому при использовании автоматов переменного тока на постоянном ток срабатывания измениться не должен.

О приваривании контактов при КЗ (параметр — "отключающая способность").
Обычные автоматы рассчитаны на ток, при котором не происходит приваривания контактов — от 6 килоампер.
Аккумуляторы для систем автономного и резервного питания далеко не всегда дадут такой ток. Хотя, для каждой конкретной системы надо этот параметр просчитывать.
При необходимости можно использовать автоматы с бОльшей отключающей способностью — существуют до нескольких десятков килоампер.
Примерно то же самое касается любых переключателей — реле, контакторов, пускателей.

О потерях на автоматах.
Переходное сопротивление контактов качественных автоматов средней силы тока составляет порядка 8-10 мОм. Это для больших токов не мало, поэтому в расчетах это тоже надо учитывать.

Способ измерения тока трогания контактов электродинамического токоограничителя автоматического выключателя Советский патент 1987 года по МПК H01H69/01

.усилием Fp с помощью, например, пружины 9, Затем подвижные контакты снимают с защелки и, изменяя величину F , переводят соединение контактов в исходное для измерений положение — в положение упора рога подвижного контакта 7 в винт-упор 10 датчика положения контактов, С помощью пружины 9 (изменяя Fp) и датчика положения контактов калибруют в исходном положении усилие, под действием которого соединение контактов прижимается к упору 10. Оно контролируется усилием F динамометра, располагающегося на линии, проходящей через середину контактов, которое имитирует смещение соединения контактов

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам исследований токоограничивающих автоматических выключателей (АВ).

Целью изобретения является повышение точности.измерения путем исключения электрической дуги на контактах

На фиг.1 представлена электрическая схема устройства для осуществления способа измерения тока трогания контактов электродинамического токоограничителя выключателя; на фиг.2 — токовая временная осциллограмма; на фиг.З — устройство для осуществления способа измерения тока трогания контактов ., .

Читайте так же:
Монтаж тройного выключателя схема

На электрической схеме устройства для измерения тока i (фиг,1) показаны содержащий контакты и электродинамический токоограничитель выключатель 1, датчик 2 тока, протекающего через контакты выключателя (например, токовый шунт), батарея элементов 3 для питания цепи регистрации момента трогания t контактов токоограничителя АВ.

На осциллограмме (фиг,2) отображены изменение тока i, протекающего через контакты АВ (полупериод переменного тока и нарастание тока до установившегося значения в цепи постоянного тока) и сигнал момента трогания t контактов токоограничителя.

от исходного положения под действием электродинамических усилий контура токоограничителя при прохождении в цепи АВ тока. Зафиксировав величину контрольного усилия F , равного усилию, под действием которого соединение контактов прижимается к упору 10, пропускают через контактное соединение ток i, величину и характер которого контролируют с по- (Мощью датчика тока на осциллограмме. С помощью датчика положения контактов регистрируют момент трогания контактного соединения t- под действием токоограничителя и соответствующее ему и контрольному усилию F мгновенное значение пропускаемого тока i 3 ил.

Устройство для осуществления спо- . соба измерения тока (фиг.З) содержит токоограничитель, образованный неподвижной токоведущей скобой 4, обхватывающей малоподвижный контакто- держатель контакта токоограничителя 5, подпружиненный пружиной 6 контактного нажатия, и подвижный контакт 7. С помощью скобы-струбцины 8, например, обеспечивают неразмыкаемое соединение контакта токоограничителя 5 с подвижным контактом 7, к которому приложено регулируемое усилие F-, обеспечиваемое, например, пружиной 9. С помощью винта 10, служащего упором для подвижного контакта 7 и одновременно контактным датчиком положения контактов, обеспечивают установку контактов в исходное положение непосредственно перед измерением тока i. и регистрацию момента трогания контактов t. (фиг.2) в процессе измерений i, имеющего :-. «iecTo при равенстве развиваемого контуром токоограничителя электродинамического усилителя результирующему контрольному усилию F , приложенному к соединению контактов до протекйния тока и обусловленному в основном разностью F и Fp.

Осуществление способа далее описано на примере применения для измерения тока трогания контактов токо

ограничителя АБ шлейфного осциллографа.

При осуществлении способа (фиг.1- 3) благодаря регулируемому усилию F пружины 9, направленному противоположно усилию пружины-6 контактного нажатия F.. , можно изменять в достаk

точно широких пределах предварительно перед опытом измерения тока i,- калибруемое значение электродинамической силы токоограничителя, которое контролируется с помощью, например, динамометра (результирующее усилие Fj). За счет скобы-струбцины 8, обеспечивающей неразмыкаемое соединение контактов 5 и 7, исключают воздействие на контакт, токоограничителя 5 сил, обусловленных локальными процессами на контактах при токе КЗ, в том числе и связанных с явлением электрической дуги на контактах. Развиваемое в электродинамическом контуре токоограничителя усилие при достижении величины тока i, большей или равной значению измеряемого тока i, прикладывается к соединению контактов и при равенстве его предварительно установленному (откалиброван- ному) контрольному усилию F, опреде2-л

ляет момент начала движения контактов, что фиксируется моментом размыкания сигнальной цепи t. контактного датчика положения контактов (рог подвижного контакта 7 и винт-упор 10) На осциллограмме (фиг.2) по сигналу t на кривой изменения пропускаемого тока i регистрируется мгновенное значение тока трогания контактов токоограничителя i.

Порядок измерения тока трогания контактов токоограничителя (фиг.З) следующий,

Подвижные контакты АВ, находящегося в положении Отключено, стаfO

и п к м пр ко ни ни ки пр

но де та пу ТО ко ка С то та то ем но

ко ог .ча та в ну

вят на защелку, т.е. взводят механизм свободного расцепления выключателя, а затем переводят в положение Включено. До пропускания тока через замкнутые контакты обеспечивают неразмыкаемое соединение контактов 5 и 7 с помощью, например, скобы-струбцины 8.

Подвижные контакты 7 нагружают ,регулируемым усилием Fp с помощью, например, пружины 9. Затем подвижные контакты снимают с защелки и, изменяя величину F , переводят соединение контактов в исходное для измереO

Читайте так же:
Чем отмыть грязные выключатели

нии положение — в положение упора рога подвижного контакта 7 в винт- упор 10 датчика положения контактов.

С помощью пружины 9 (изменяя F- ) и датчика положения контактов калибруют в исходном положении усилие, под действием которого соединение контактов прижимается к упору 10, Оно контролируется усилием F динамометра, располагающегося по линии, проходящей через середину контактов, которое имитирует смещение соединения контактов от исходного положения под действием электродинамических усилий контура токоограничителя при прохождении в цепи АВ тока.

Зафиксирова в величину контрольного усилия Е,, равного усилию, под действием которого соединение контактов прижимается к упору 10, пропускают через контактное соединение ТОК i, величину и характер которого контролируют с помощью датчика 2 тока (фиг.1) на осциллограмме (фиг.2), С помощью датчика положения контактов регистрируют момент трсгания контактного соединения t под действием токоограничителя и соответствующему ему и контрольному усилию F мгновенное значение пропускаемого тока i (фиг.2).

Использование предлагаемого способа обеспечить высокую точность измерения интересующего параметра и придать исследовательским испытаниям по его определению неразрушающий характер.

Способ измерения тока трогания контактов электродинамического токоограничителя автоматического выклю- .чателя, при котором подвижные контакты ставят на защелку и переводят в положение Включено, через замкнутые контакты пропускают ток, который регистрируют с помощью датчика тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения электрической дуги на контактах, обеспечивают неразмыкаемое соединение контактов, до пропускания тока через контакты подвижной контакт нагружают регулируемым усилием, направленным противоположно усилию пружины контактного нажатия, и снимают с защелки, замкнутые контакты перево5 , 12920696

дят в положение соприкосновения с гистрируют момент трогания контактоо iynopoM датчика положения контактов и соответствующее ему и контрольному и пропускают через них ток, с по- усилию мгновенное значение пропуска- мощью датчика положения контактов ре- емого тока.

Похожие патенты SU1292069A1

  • Александров Дмитрий Степанович
  • Павлов Михаил Васильевич
  • Тамаров Василий Иванович
  • Толмачева Вера Васильевна
  • Терзян Корюн Карапетович
  • Гущин Владислав Яковлевич
  • Кобозев Александр Сергеевич
  • Панасенко Анатолий Михайлович
  • Терзян Корюн Карапетович
  • Гущин Владислав Яковлевич
  • Кобозев Александр Сергеевич
  • Панасенко Анатолий Михайлович
  • Намитоков Кемаль Кадырович
  • Брезинский Владимир Георгиевич
  • Терешин Виктор Николаевич
  • Гущин Владислав Яковлевич
  • Мицкевич Геннадий Феодосьевич
  • Мостипан Виктор Федорович
  • Недайвода Игорь Николаевич
  • Климов Олег Иванович
  • Г. Ф. Мицкевич, А. М. Бела Белов, В. Я. Гущин, В. И. Рахлис,
  • Ю. Н. Воронцов, В. Р. Окт Брев, О. И. Арцыбашев Ф. А. Вахомчик
  • Намитоков Кемаль Кадырович
  • Брезинский Владимир Георгиевич
  • Терешин Виктор Николаевич

Иллюстрации к изобретению SU 1 292 069 A1

Реферат патента 1987 года Способ измерения тока трогания контактов электродинамического токоограничителя автоматического выключателя

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при исследовании токоограничивающих автоматических выключателей (АН), Целью изобретения является повышение точности измерения путем исключения электрической дуги на контактах. Подвижные контакты АН, находящегося в положении Отключено, ставят на защелку, т.е. взводят механизм свободного расцепления выключателя, а затем переводят в положение Включено. До пропускания тока через замкнутые контакты обеспечивают неразмыкаемое соединение контактов 5 и 7 с помощью, например, скобы-струбцины 8. Подвижные контакты 7 нагружают регулируемым Ш //7 / //Y/7// // ///// / // 1 to ю о Од со г.З

Формула изобретения SU 1 292 069 A1

Составитель Н.Глеклер Техред Л. Сердюков а

Заказ 278/52 Тираж 699Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Самборская

Автоматические выключатели и УЗО

Предельная величина тока, до которой ВА не будет отключаться.

Читайте так же:
Термовакуумный выключатель змз 406 принцип работы

Чем выше температура воздуха, тем быстрее отключится автомат при превышении нагрузки.

Номинальный ток In, А-40°-30°-20°-10°10°20°30°40°50°
11.351,31,251.201,151,11,0510,930,88
22,72,62,52,42,32,22,121,91,8
34,053,93,753.603,453,33,1532,82,6
45,45,254,84,64,44,243.703,5
56,756,56,2565,755.505.2554,74,5
68.107,87,57,26,96,66,365.605.30
811,210,6109,69,28,88,487,47
1013,51312,51211,51110,5109,38,8
1317,71716,315,61514 3013.70131211,4
1621,620,82019,218,417.6016,81614,914
20272625242322212018,617.60
2533,932,631,33028,827,526,32523,222
3243,241,64038,436,835,233,63230.0028,2
40545250484644424037,235,2
5067,56562,56057.505552,55046,544
63858278,875,672,569,366,26358,655,4

Как видно из графика, автомат должен работать “по номиналу” при температуре 30°.

Влияние температуры на работу автоматического выключателя

Зависимость коэффициента нагрузки выключателя от количества полюсов

2. Время-токовые характеристики отключения

Быстрота срабатывания при мгновенных перегрузках. Или по-простому: при включении пылесоса (холодильника, компрессора, электродвигателя и т.п.) возникает кратковременный огромный пусковой ток, если стоит ВА с неправильно подобранной время-токовой характеристикой, то он будет постоянно отключаться.

Данные графики характеризуют скорость срабатывания защиты при перегрузе. То есть при незначительном превышении номинального тока (I/In) скорость срабатывания низкая. Соответственно при увеличении нагрузки автомат быстрее сработает (отключится). Скорость срабатывания также зависит от характеристики.

3. Номинальное напряжение

Предельное напряжение постоянного или переменного тока, на которое рассчитан выключатель.

4. Номинальный ток отключения

Ток короткого замыкания (КЗ), при котором автоматический выключатель отключит отходящую линию и останется в работоспособном состоянии.

5. Класс токоограничения

Быстрота отключения в случае КЗ

6. Количество полюсов

Необходимое количество отключаемых проводов.

Значение автоматических выключателей

Автомат, защищающий сеть, выполняет 2 задачи:

  • вовремя определить слишком большой ток;
  • разорвать цепь до того, как возникнет повреждение.

Главная задача автоматического выключателя — отреагировать на появление чрезмерного тока и обесточить сеть. Опасно влияют на сеть 2 вида токов:

  • ток перегрузки, возникающий из-за включения большого количества приборов в сеть;
  • сверхтоки из-за короткого замыкания.

Современные электромагнитные устройства легко и безошибочно определяют ток короткого замыкания и выключают нагрузку. С током перегрузки проблем больше. Они мало чем отличаются от номинального значения и в течение некоторого промежутка времени протекают без последствий. Проблема заключается в наличии предельного значения тока нагрузки, который и вредит сети.

Обратите внимание! В автоматических выключателях 3 вида расцепителей — механический для ручного выключения, электромагнитный для реагирования на токи короткого замыкания и тепловой для защиты от перегрузок.

Устройство автоматов

Автоматы с нерегулируемыми и регулируемыми расцепителями.

Токовая уставка расцепителя автомата 0,4 кВ обозначается как Ir и для некоторых устройств может изменяться в достаточно широких пределах по отношению к номинальному току автомата. Например, для термомагнитных расцепителей этот диапазон обычно равен (0,7-1)*In, для современных электронных — (0,4-1)*In. Это и есть автоматы с “расцепителем с регулируемой характеристикой”

На Рис. 1 представлена времятоковая характеристика такого автомата — Compact NSX с расцепителем TM-D.

Чудеса ПУЭ 3.1. Братья-расцепители

Рис.1 Характеристика срабатывания расцепителя TM-D и его контрольные токи. (из каталога Compact NSX 100-630 А, Schneider Electric)

Читайте так же:
Фекальные насосы с режущим механизмом с поплавковым выключателем

Весь график на Рис.1 построен в относительных единицах тока Ir, о чем свидетельствует надпись внизу. То есть сначала вы выбираете Ir в долях от In и после уже смотрите характеристику отключения расцепителя на Рис.1 в долях Ir.

На Рис.1 есть три характерных точки для теплового расцепителя (это наша защита от перегрузки кабеля согласно ПУЭ 3.1.11):

  • Это сам номинальный ток расцепителя Ir;
  • Ток гарантированного нерасцепления Int, равный 1,05*Ir;
  • Ток гарантированного расцепления It (он же ток трогания расцепителя), равный 1,2*Ir.

Искомый проверочный ток для защиты от перегрузки кабеля согласно ПУЭ 3.1.11 — это ток трогания It , т.е. ток при котором расцепитель гарантированно отключит выключатель в течении контрольного времени. Запомним это результат.

Теперь приведем пример автомата с “расцепителем с нерегулируемой характеристикой”. Для этого подойдет обычный модульный автомат iC60 и его времятоковая характеристика при контрольной температуре (30 гр.С). Характеристика отключения (B,C,D) может быть любая — она нас сейчас не интересует.

Чудеса ПУЭ 3.1. Братья-расцепители

У такого автомата ток номинальный ток расцепителя равен номинальному току автомата, Ir=In.Тогда согласно характеристики на Рис.2 получим те же три точки, характерные для любого расцепителя:

  • Номинальный ток расцепителя Ir;
  • Ток гарантированного нерасцепления Int, равный 1,13*Ir;
  • Ток гарантированного расцепления It (он же ток трогания расцепителя), равный 1,45*Ir.

Но в этом случае, согласно тому же пункту ПУЭ, проверочным током будем именно номинальный ток расцепителя Ir , а не It. То есть ток, который отличается на 45% от того, что использовался бы при регулируемом расцепителе! Можете еще раз прочитать определение в п.3.1.11. и убедиться самостоятельно.

Первый раз, когда я это увидел, я подумал, что у меня поехала крыша и мне пора заканчивать с расчетами уставок. Потому, что согласно этому пункту получалось, что я ничего не понимаю в этом деле. Потом я решил докопаться до сути вопроса и узнать, кто же разлучил этих братьев-расцепителей. Я начал рыть в этих ваших интернетах всю доступную информацию. Шли годы… И вот наконец я обнаружил первоисточник. Устраивайтесь поудобнее, сейчас будет развязка

Предельная коммутационная способность

Что определяет эта характеристика? Необходимо отметить, что в электрических сетях нередко случаются короткие замыкания. Это когда между фазой и нулем происходит обрыв изоляции, и ток начинает движение по этой перемычке, минуя потребителя. При этом возникают так называемые сверхтоки. Они большой величины, но краткосрочные. Так вот, предельная коммутационная способность прибора – это значение сверхтока, которое автомат (ВА 47 29) может выдержать, не теряя своей работоспособности. Конечно, он при этом разъединяет электрическую цепь.

В основном автоматические выключатели с данной характеристикой имеют величину 4500, 6000 и 10000 А. этот показатель также указывается на корпусе в значке прямоугольника. Если прибор можно использовать и в сети переменного тока, и постоянного, то указываются две величины и соответствующие им значки.

Сила тока короткого замыкания в основном зависит от сопротивления проводки, поэтому приходится учитывать, из какого материала она изготовлена, какого сечения провода были уложены, качество стыков, длина разводки и так далее.

Характеристики автомата

Внимание! Если в доме проводка старая и ветхая из алюминиевого провода, то лучше всего использовать автомат с пределом до 4500 А. Если дом новый с медной проводкой, то сила короткого замыкания здесь будет больше, поэтому устанавливаются автоматы не ниже 6000 А.

Правда, выключатели с пределом 4500 А давно не используются в быту. А вот 6000-апмерные сегодня самые ходовые. Что касается 10000А автоматов (ВА 47 29), то их обычно используют в том случае, если подстанция расположена рядом с домом. И то это общий входной автомат.
Класс токоограничения

Читайте так же:
Рекомендации по установке выключателей

При появлении сверхтоков (КЗ) изоляция проводов начинает резко нагреваться. Автомат разъединит цепь, когда сила тока достигнет своего максимального значения. За это короткое время изоляция может повредиться. Поэтому установлена еще одна характеристика, которая контролирует этот самый ток, чтобы он не дошел до своего максимума, и автомат отключился.

То есть, данный параметр влияет на безопасность эксплуатации всей электрической схемы дома, плюс долговечность и надежность проводки. По сути, класс токоограничения – это промежуток времени, при котором произойдет размыкание силовых контактов и гашение дуги в гасительной камере прибора. Отсюда и три класса:

  • 3 класс – самый высокий, то есть, быстрый. Время гашения – 2,5-6 миллисекунд.
  • 2 класс – 6-10 мс.
  • 1 класс – более 10 мс.

Как отличить оригинал от подделки

На корпусе прибора этот параметр обозначается в черном квадрате под обозначением коммутационной способности.

Внимание! Класс 1 на приборе не обозначается. То есть, если вы данный показатель не нашли, значит, этот автомат первого класса.

Вот такие технические характеристики у автоматического выключателя. Если в них разобраться, то можно легко подобрать под условия эксплуатации электрической схемы дома определенные приборы.

Какой тип расцепителя выбрать?

По внутреннему исполнению дифы и УЗО делятся на два типа: электронные и электромеханические. Вопреки распространенному заблуждению, тип расцепителя не влияет на рабочие параметры и технические характеристики. Какая же между ними разница?

Электромеханический расцепитель срабатывает за счет дифференциального трансформатора. При возникновении утечки в его вторичной обмотке возникает напряжение, действующее на поляризованное реле, расцепляющее контакты.

Электронный срабатывает только при наличии напряжения на фазе. В корпусе стоит микросхема с усилителем, с питанием от внешней сети. При потерях электроэнергии микросхема подает сигнал на механизм отключения, расцепляющий фазу. Такая схема стоит дешевле.

Главное отличие в том, что если сеть будет обесточена, то электронный диф не сработает. Но возможна ли в таком случае утечка? Чисто теоретически, да, за счет энергии накопленной в конденсаторах электроники, подключенной в сеть. Это очень редкие случаи, и скорее, исключения из правил.

На форумах часто можно найти нарекания на надежность электронных дифавтоматов, якобы не всегда срабатывающих. В большинстве случаев, это из-за неправильности подключения. Согласно ПУЭ, к дифзащите должна обязательно подключаться и фаза, и ноль. Если не подключить ноль, она будет работать как автомат, но нет гарантии, что сработает как УЗО. Вывод: при правильном подключении, все будет работать, независимо от конструкции расцепителя.

Разновидности автоматических выключателей

Мини-автоматы

Такие устройства используются в слаботочных цепях и, за редким исключением, являются нерегулируемыми. Характеризуются током отсечки (А) в пределах 4,5 – 15). Как правило, подобные автоматические выключатели применяются для защиты электропроводки в жилых, административных, складских строениях. То есть там, где нагрузка на линию не столь значительна (освещение, простейшие бытовые приборы).

Групповые автоматы

Они рассчитаны на больший ток срабатывания (до 125), и используются для защиты не отдельных «ниток», а нескольких приборов, подключаемых к одной фазе.

a-4

Автоматы воздушные

Это в основном многополосные модели автоматических выключателей (для одновременной защиты до 4-х линий), и их ток срабатывания намного выше (предел – 6 500 А). Они устанавливаются в цепи питания мощных потребителей. Один из их существенных плюсов – возможность изменять параметры, то есть производить настройку по току срабатывания, сообразуясь со спецификой схемы и особенностями эксплуатации автоматического выключателя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector