Справочник строителя | Оборудование РП и ТП

КОММУТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1кВ

К этим аппаратам относятся рубильники, переключатели, контакторы, магнитные пускатели и автоматы.

Рубильник - аппарат с двумя положениями («включено» и «отключено»), предназначен для включения и отключения цепей. Существует два типа рубильников: с центральной рукояткой и с боковой рукояткой. Указанные рукоятки могут соединяться с ножом рубильника непосредственно или через рычажный привод. Рубильники с центральной рукояткой без рычажного привода разрешается применять только для отключения цепи без тока. С помощью рубильников с боковой рукояткой или с рычажным приводом допускается отключать ток не более чем 0,2 I_ном, где I_ном - номинальный ток рубильника. Для увеличения отключающей способности рубильники снабжают дугогасительными решетками. При этом отключаемый ток возрастает до 0,5 I     .

В буквенном обозначении рубильников первая буква Р - рубильник, последующие буквы: Ш - пофазное управление штангой; Б - с боковой рукояткой; ПЦ - привод рычажный центральный; БП - привод рычажный боковой.

Контактор - аппарат с двумя положениями, предназначенный для частых коммутаций токов, которые не превышают ток перегрузки коммутируемых силовых цепей. Наибольшее распространение получили электромагнитные контакторы.

Разновидностью электромагнитного контактора является магнитный пускатель, предназначенный для коммутации асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. В состав магнитного пускателя кроме контактора входят тепловые реле для защиты электродвигателя от перегрузки и обрыва фазы. С помощью магнитного пускателя (далее пускателя) автоматически получается защита от потери питания: при снижении или исчезновении напряжения подвижная система пускателя отключается под действием силы веса якоря или противодействующих пружин.

Пускатели могут быть нереверсивными и реверсивными. Реверсивные обеспечивают включение двигателя с вращением ротора в прямом и обратном направлениях. Более часто используют нереверсивные пускатели.

Управление работой нереверсивного пускателя осуществляется с помощью катушки электромагнита и кнопок «Стоп» и «Пуск». На рис. 1 приведена электрическая схема управления асинхронным двигателем. Принятые обозначения: М - электродвигатель; КМ - обмотка электромагнита и главные контакты пускателя; SKM - вспомогательные контакты (блок-контакты) пускателя; SB1 - кнопка «Пуск»; SB2 - кнопка «Стоп»; КК1, КК2 - реагирующие органы и контакты тепловых реле.

Рисунок 1. Магнитный пускатель

Схема работает следующим образом.

Исходное положение. Главные контакты пускателя разомкнуты, т. к. якорь не притянут магнитным полем. Электродвигатель М отключен от питающей сети. Катушка

электромагнита КМ не обтекается током, цепь ее питания разомкнута (разомкнуты контакты кнопки «Пуск» и включенные параллельно ей блок-контакты пускателя).

Пуск электродвигателя. При нажатии кнопки «Пуск» образуется цепь питания катушки электромагнита: фаза А сети, нормально замкнутые контакты кнопки «Стоп», замкнутые контакты кнопки «Пуск», контакты тепловых реле, катушка электромагнита КМ, фаза С сети. Магнитное поле катушки притягивает якорь; последний приходит в движение вместе с подвижной частью контактов КМ и SKM.

После замыкания указанных контактов на обмотку статора двигателя М подается питающее напряжение; двигатель запускается. Замыкаются также контакты SKM, шунтирующие кнопку «Пуск», что обеспечивает самоподхват пускателя. В результате пускатель остается во включенном положении после отпускания кнопки «Пуск». После размыкания указанной кнопки ток управления проходит не через кнопку «Пуск», а через контакт SKM.

Отключение электродвигателя. После нажатия кнопки «Стоп» разрывается цепь питания катушки электромагнита КМ, якорь возвращается в исходное положение. В результате размыкаются контакты пускателя, и двигатель отключается от сети.

Перегрузка двигателя. Увеличение тока, обусловленное перегрузкой механизма, повреждением подшипников и др., а также обрывом фазы обмотки статора, вызывает срабатывание одного или обоих тепловых реле КК1, КК2. Контакты реле размыкаются, питание катушки КМ прекращается. Двигатель отключается от сети. От КЗ двигатель защищает предохранитель F, а не тепловые реле, т. к. последние имеют относительно большое время срабатывания.

Автоматический выключатель (автомат) - силовой выключатель напряжением до 1 кВ, снабженный встроенным в него устройством защиты (расцепителем).

К автоматам предъявляют следующие требования.

1.  Токоведущая цепь автомата должна выдерживать номинальный ток в течение всего срока службы, причем, нормальным состоянием автомата является включенное.

2.  Автомат должен обеспечивать многократное отключение токов короткого замыкания.

3.  Время отключения токов КЗ автоматом должно быть минимальным - с целью повышения электродинамической и термической стойкости электроустановок.

Принципиальная схема автомата (рис. 2) содержит токоведущую цепь, дугогасительную систему, привод, механизм свободного расцепления и расцепители. Токоведущая цепь включает в себя основные (3) и дугогасительные (1) контакты. Во включенном состоянии ток проходит по основным контактам, имеющим меньшее переходное сопротивление, чем дугогасительные. При отключении автомата сначала размыкаются основные, а затем дугогасительные контакты. На последних зажигается электрическая дуга. Гашение дуги производится с помощью дугогасительной системы 2. Дугогасительные контакты выполняются из материалов, обладающих повышенной стойкостью к действию электрической дуги.

Рисунок 2. Принципиальная схема автоматического выключателя

Включение автомата производится вручную с помощью рукоятки 12 или электромагнитом 4. Звенья 6, 7 и упор 13 являются механизмом свободного расцепления. При включении автомата растягивается отключающая пружина 9, т. е. запасается энергия для отключения. Автомат удерживается во включенном положении за счет того, что звено 6 упирается в упор 13. Отключение автомата может производиться вручную (рукояткой 12) или расцепителями. В данном варианте автомата содержатся независимый (11), минимальный (10), максимальный (8) и тепловой (5) расцепители.

Максимальный расцепитель предназначен для осуществления защиты от КЗ, тепловой - для защиты от перегрузки. В состав теплового расцепителя входят подогреватель и биметаллическая пластина (две металлические пластины, имеющие различные коэффициенты теплового расширения). При подогреве пластины последняя изгибается и производит отключение автомата. Минимальный расцепитель обеспечивает защиту от понижения напряжения. При понижении напряжения уменьшается электромагнитная сила, сжимающая пружину 9 и удерживающая якорь расцепителя. В результате пружина 9 производит отключение автомата. Независимый электромагнитный расцепитель обеспечивает дистанционное отключение автомата, например, с пульта управления.

Основными параметрами автомата являются номинальное напряжение, номинальный ток, предельный ток отключения и время отключения. Различают собственное и полное время отключения. Собственное время отключения - время с момента поступления на вход расцепителя команды на отключение до начала размыкания дугогасительных контактов. В полное время отключения входит дополнительно время гашения электрической дуги. Собственное время отключения автоматов различных конструкций находится в пределах 0,002-5÷0,05 с. Автоматы с собственным временем отключения, меньшим, чем 0,008 с, ограничивают ударный ток КЗ, т. е. являются токоограничивающими.

Условное обозначение автомата зависит от его серии. Широкое применение в электрических сетях нашли автоматы серий А 3100, А 3700, АВМ, АЕ, ВА и АП-50. Автоматы серии А 3700 могут иметь полупроводниковые расцепители.

В настоящее время в соответствии с ПУЭ по условиям безопасности существенно возросли требования к быстродействию отключения автоматов. Многие автоматы (за исключением АП-50) не удовлетворяют условию быстродействия при отключении (0,2 с при напряжении 380 В).

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях