Автоматичний вимикач типу АВМ

Автомат типу АВМ-4 зображений на рис. 4.13 (дві дугогасительниє камери зняті). На ізоляційної плиті 1 розташовуються: 2 - головні контакти; 3 - дугогасильні контакти; 4 - контактні пружини; 5 - дугогасительная система (камера з дугогасительной і пламягасітельной гратами і контакти); 6 - головний вал; 7 - відключає валик з кулачками; 8 - механізм вільного розчеплення (МСР); 9 - рукоятка ручного приводу; 10 - електродвигун включення; 11 - якір електромагнітного розчеплювача; 12 - годинниковий механізм електромагнітного розчеплювача, що діє при токах перевантаження; 13 - шкала уставок витримки часу при перевантаженні; 14 - шкала уставок струму спрацювання при перевантаженні; 15 - шкала уставок струму спрацювання при токах КЗ; 16 - місце установки механічного сповільнювач розчеплення; 17 - місце установки незалежного розчеплювача; 18 -клеммнік; 19 - відключають пружини (за клемником 18); 20 - засувка (планка) МСР; 21 - алюмінієві шини.

Включення АВ можна зробити вручну рукояткою 9 або дистанційно за допомогою електродвігательного приводу 10. Відключення здійснюється за допомогою ручного приводу або незалежного розчеплювача, а також від захистів: мінімальної напруги (при зниженні напруги в мережі), максимально-струмового захисту (МТЗ), яка за допомогою електромагнітного розчеплювача впливає через кулачки на відключає валик (7), який звільняє засувку МСР (20) (у селективних АВ - вплив здійснюється через механічний сповільнювач розчеплення). Розмикання контактної системи здійснюється під дією відключає пружини (19) після того як МСР звільнить головний вал (6). Контактна система автомата виконана здвоєною, що дозволяє усунути руйнівний вплив електричної дуги на поверхню головних (робочих) контактів. Дуга, що виникає на розривних (дугогасильних) контактах, заганяється в дугогасительную камеру під дією електродинамічних сил, що виникають всередині витка, утвореного струмоведучих частин вимикача.

Автоматичний вимикач типу "Електрон"

Існує два типи базових конструкцій: перша на номінальний струм до 1000 А - вимикач Е06; друга на струми до 6300 А - Е16, Е25, Е40. Обидві модифікації збираються з окремих конструктивних складальних одиниць.

Автомат Е25 зображений на рис. 4.14 і складається з контактних груп 1, дугогасильних пристроїв 2, механізму управління 3, контактів допоміжних ланцюгів 4, відключає котушки 5, расцепителя мінімальної напруги 6, напівпровідникового реле максимального струму 7, штепсельного роз'єму 8, втичні контактів 9 (тільки для АВ висувного виконання) .

Контактна група вимикача типу Е06 виконана одноступеневою з перекочується контактами. У вимикачів другий модифікації є дві групи контактів - головні і дугогасильні. У верхній частині дугогасильних пристроїв встановлені пламягасітельние решітки.

Механізм управління спільно з механізмом вільного розчеплення служить для включення АВ за рахунок енергії накопиченої спіральної пружиною, утримання контактної системи в замкнутому стані і забезпечення вільного розчеплення (відключення), при спрацьовуванні расцепителей. Спіральна пружина поміщається в барабані 3а, завод пружини здійснюється від електродвигуна 3б (М) через редуктор 3в або вручну за допомогою знімною рукоятки, що вставляється в отвір 3д. Включення здійснюється шляхом висмикування засувки включає пружини. Ця операція може бути виконана вручну за допомогою знімною рукоятки, яка встановлюється в отвір 3ж або кнопкою "ВКЛ" (SB), тоді на засувку впливає електромагніт включення YAON, 3 до на рис. 4.14. Схема управління автоматом приведена на рис. 4.15.

Після включення автомата замикаються контакти кінцевого вимикача 3г (SQ) і електродвигун знову заводить пружину 3а протягом 6 - 10 с; тобто автомат готується до наступного включенню. Відключення здійснюється через механізм вільного розчеплення при повороті відключає валика 3з вручну - механічної кнопкою "ВИКЛ" або дистанційно - подачею напруги на незалежний розчепитель 6.

При перевантаженні або КЗ на відключає валик впливає котушка електромагніта відключення (ЕО). Розмикання контактів відбувається під дією відключають пружин. Штепсельної вилки 8 (X 1) служить для з'єднання з зовнішніми ланцюгами управління і сигналізації.

Блок-схема автомата представлена ​​на рис. 4.16 і складається з головних контактів (ГК), пов'язаних через механізм вільного розчеплення (МСР) з механізмом управління. В механізм управління входять: спіральна пружина (СП), яка зводиться електродвигуном (М) через редуктор (Р); електромагніт включення (ЕВ) з кнопкою "ВКЛ"; механічно пов'язані з МСР кнопка "ВИКЛ", расцепитель мінімальної напруги (РМН) і електромагніт відключення (ЕО).

Відключення вимикача при виникненні аварійних режимів в мережі відбувається за допомогою напівпровідникового реле максимального струму (РМT), який підключається до трансформаторів струму (ТA). Вони забезпечують його харчування і дію ЕO від блоку живлення (БП).

Інформація про величину протікає в захищається ланцюга струму I надходить через блок вимірювань (БІ) до напівпровідникових реле перевантаження і короткого замикання (РП) і (РКЗ). При збільшенні струму (до I СП або I СО) ту чи іншу реле дає сигнал на роботу блоку управління, який дає імпульс на відкривання вихідного тиристора VS. При цьому від блоку живлення БП організовується електричний ланцюг через електромагніт відключення ЕО, що призводить до «вибивання» засувки механізму вільного розчеплення МСР і звільнення енергії стислій відключає пружини, що призводить до відключення автомата, тобто розмикання його головних контактів. Відключення може статися і з допомогою реле мінімальної напруги РМН, якщо з яких-небудь причин знизиться напруга в мережі.

У автоматичних вимикачів цього типу забезпечується широкий діапазон регулювання времятоковой захисної характеристики.

На лицьову панель реле максимального струму виведені ручки (див. Рис. 4.14, 4.16):

7а - установка номінального струму розчеплювача I НР в межах (0,8 ÷ 1,25) I НБ, де I НБ - номінальний базовий струм РМТ. Реле перевантаження дає команду на БО при струмі 1,25 I НР через 120 - 400 с (в залежності від величини уставки витримки часу РП в зоні струмів шестиразовій перевантаження, див. Рис. 4.22);

7б - регулювання уставки витримки часу РП в зоні струмів шестиразовій перевантаження (6 I НР) в межах 4, 8, 16 с;

7в - регулювання уставки струму РКЗ в межах (3, 5, 7, 10) I НР,

7г - регулювання уставки часу спрацьовування РКЗ в зоні струмів КЗ в межах 0,25; 0,45; 0,7 с.

Зліва від ручок розташована панель, на яку виведені контрольні точки 0 - 4, які використовуються під час перевірок РМТ, і два штепсельних перемикача S 1 і S 2, що дозволяють видозмінювати времятоковие характеристики вимикача.

4.4. Координація автоматичних вимикачів.
Селективність і каскадне включення

Термін «координація» визначає і характеризує поведінку двох і більше послідовно розташованих захисних апаратів, наприклад, автоматичних вимикачів при аварійних режимах в електричній мережі.

Селективність (вибірковість) полягає в забезпеченні такої координації времятокових характеристик послідовно розташованих вимикачів, щоб в разі пошкодження відключався тільки вимикач, найбільш близький до пошкодження.

Розрізняють повну і часткову селективність:

• в разі повної селективності при значенні струму КЗ в лінії споживача меншого або рівного максимального значення струму КЗ в точці А (рис. 4.17) спрацьовує тільки автоматичний вимикач QF 2

• часткова селективність: при струмі КЗ в лінії споживача нижче певного значення спрацьовує тільки автоматичний вимикач QF 2, при струмі КЗ в лінії споживача, що дорівнює або вище цього певного значення, спрацьовують автоматичні вимикачі QF 1 і QF 2.

Для пари послідовно стоять в одній мережі вимикачів існує поняття граничного струму селективності Is (рис. 4.18). Якщо виник в мережі струм КЗ менше струму Is, то спрацьовує тільки нижній вимикач QF 2. У разі виникнення в мережі струму КЗ більшого Is можливе одночасне спрацьовування обох вимикача QF 1 і QF 2.

Як правило, граничний струм селективності визначається нижньою межею уставки миттєвого спрацьовування верхнього вимикача QF 1 (Im, QF 1 на рис. 4.19 а).

Існують наступні типи селективності: по струму і часу, логічна і енергетична селективність.

Селективність по току (рис. 4.19, а) ґрунтується на виборі автоматичних вимикачів, що мають різні уставки струму спрацювання (автоматичні вимикачі на боці харчування мають більш високі уставки). Цей тип селективності частіше використовується на рівні кінцевих споживачів. У вимикачів, що випускаються різними виробниками, мінімальне співвідношення уставок по струму спрацьовування різному, але приблизно вона повинна бути не менше 2.

Мал. 4.19. Селективність по току (а); селективність по часу (б)

Селективність по часу (рис. 4.19, б) досягається шляхом вибору вимикачів з навмисною затримкою часу спрацьовування Δ t (вимикач, найближчий до джерела живлення QF 1 має більший час спрацьовування). Селективність по часу вимагає затримки не менше 100 мс (0,1 с) по відношенню до часу спрацьовування автоматичного вимикача на стороні навантаження.

Для забезпечення тимчасової селективності (також як і при струмового селективності) вимикачі повинні мати різні струмові уставки захисту від перевантаження. Співвідношення між цими уставками спрацьовування вимикачів на стороні харчування і на стороні навантаження повинно бути не менше 1,5.

Застосування токоограничивающих вимикачів дозволяє змінювати межа селективності, тобто поліпшувати струмовий і тимчасову селективність. Якщо нижній вимикач QF 2 обраний струмообмежувальним, то що виник струм ушкодження I КЗ, який буде протікати через вимикач QF 1, обмежується вимикачем QF 2.

Коротке замикання може виникнути на будь-якій ділянці електроустановки, в тому числі і на ділянках між вимикачами (поза зоною перетину відповідальності вимикачів). Але струми КЗ на вході і виході вимикача QF 2 (рис. 4.20) можуть бути практично однаковими, тому необхідно «повідомляти» вищестоящому вимикача QF1, що QF 2 не в змозі відключити виникло КЗ. Такий принцип передачі інформації по контрольному проводу від нижнього вимикача верхньому носить назву логічної селективності.

Контрольний провід з'єднує послідовно розташовані вимикачі. В аварійному режимі вимикач, розташований вище ушкодження, виявляє його і посилає сигнал блокування миттєвого спрацьовування на верхній рівень, тобто вищестоящому вимикача. В цьому випадку вищестоящий апарат буде працювати із заданою блоком управління витримкою часу. Якщо вищий автоматичний вимикач не отримує сигнал блокування, він спрацьовує миттєво.

Логічна селективність може бути реалізована навіть на вимикачах з близькими номінальними струмами, але ці вимикачі повинні мати спеціальні електронні расцепители.

При захисті від великих струмів КЗ використовується принцип енергетичної селективності (рис. 4.21), при якому порівнюються криві «енергії» I 2 t = f (I КЗ) спрацьовування апарату QF 2 і неспрацьовування апарату QF 1. При виникненні великого струму КЗ контакти вимикачів QF 1 і QF 2 починають розмикатися, обмежуючи струм. Нижчий автоматичний вимикач QF 2 має менший номінальний струм і більш ефективне струмообмеження. Він відключає ланцюг КЗ і обмежує струм таким чином, що «енергія» буде недостатня для відключення вищого апарату QF l.

Каскадне включення ( «резервна захист») дозволяє використовувати пристрої захисту з відключає здатністю нижче, ніж розрахунковий струм КЗ в точці його установки, за умови, що є інший пристрій захисту з необхідною відключає здатністю на стороні харчування.

Принцип полягає в установці верхнього автоматичного вимикача QF 1 з метою «надання допомоги» нижньому вимикача QF 2 при відключенні струмів КЗ, які перевищують його граничну найбільшу здатність, що відключає Icu

Наочно відобразити цей принцип можна за допомогою кривих «енергії» I 2 t вимикачів (див. Рис. 4.21). В процесі струмообмеження бере участь не тільки нижчий апарат QF 2, але і вищестоящий апарат QF 1. Однак, незважаючи на відштовхування контактів відключення апарату QF 1 не відбувається, так як крива «неспрацьовування» проходить вище кривої «відштовхування контактів».

Таким чином, одночасно вирішуються два завдання: по-перше забезпечується дуже ефективне струмообмеження, що дозволяє значно поліпшити умови термічної та динамічної стійкості кабельних ліній, шин і т.д .; по-друге, надійно забезпечується селективність з нижчими апаратами як при токах Icu, QF 1 і Icu, QF 2 великих очікуваного струму КЗ, так і при використанні «каскадного з'єднання», коли Icu, QF 2 менше очікуваного струму КЗ.

Каскадне з'єднання дозволяє в повній мірі використовувати переваги струмообмеження, знижуючи негативні впливи струмів КЗ (електромагнітні, електродинамічні і теплові).

Установка одного струмообмежувального вимикача дає можливість значно спростити нижчерозташованими мережу отже, знизити її вартість за рахунок використання вимикачів з меншою відключає здатністю по відношенню до очікуваного струму КЗ.

Селективність і каскадне включення можуть бути гарантовані тільки виробником, який вказує результати випробувань в спеціальних таблицях.

Інтеграл Джоуля, що пропускається відключає апаратом за час КЗ, повинен бути менше допустимого інтеграла Джоуля яке захищається. (Приклад: I2t -предохранітеля менше I2t -тірістора).

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що таке автоматичний вимикач?

2. Які функції расцепителя максимального струму і расцепителя мінімальної напруги?

3. Для чого використовується механізм вільного розчеплення?

4. У чому полягає принцип струмообмеження?

5. Як розмежовані зони времятокових характеристик вимикача?

6. У чому полягає різниця категорії застосування А і Б автоматичних вимикачів?

7. У чому полягає різниця гранична найбільша Iсu і робоча найбільша Ics відключають здібності?

8. Що характеризує найбільший короткочасний допустимий струм Icw?

9. Як реалізовано струмообмеження в модульних автоматичних вимикачах?

10. У чому полягає різниця стандартні типи характеристик модульних автоматичних вимикачів?

11. Для чого автоматичні вимикачі в ізольованому корпусі оснащуються електронними мікропроцесорними расцепителями або блоками контролю та управління?

12. Що характеризує «координація» послідовно розташованих автоматичних вимикачів при аварійних режимах, наприклад, при КЗ?

13. Що таке селективність захисних комутаційних апаратів?

14. Які типи селективності використовуються в системах координації автоматичних вимикачів?

15. Що дозволяє реалізувати каскадне включення ( «резервна захист»)?

16. Що таке номінальний струм розчеплювача? Як він співвідноситься з номінальним струмом вимикача?

17. Що таке максимальний расцепитель струму миттєвої дії? Як вибирається кратність уставки струму відсічення до номінального струму розчеплювача?

18. Як вибирається уставка струму спрацювання теплового розчеплювача вимикача?

19. За якими основними технічними параметрами вибирають автоматичні вимикачі?

20. Опис схеми лабораторної роботи. Порядок зняття експериментальних точок захисної характеристики.

21. Призначення автоматичні повітряних вимикачів та область застосування досліджуваних АВ типу "Електрон", АВМ, А3700, BA50, АЕ-20 в схемах електропостачання.

22. Основні вузли і блок-схема взаємодії, різних вузлів АВ. Види і призначення расцепителей.

23. Конструктивне виконання контактних і дугогасильних систем. Способи гасіння електричної дуги.

24. Захисні времятоковие характеристики АВ. Побудова характеристик за паспортними даними.

25. Призначення, технічні характеристики, конструкція, принцип дії наступних АВ: а) "Електрон"; б) АВМ; в) А3700; г) ВА50; д) АЕ-20.

26. Принципи здійснення витримки часу при перевантаженнях і к.з., способи і межі регулювання времятоковой характеристики АВ: а) "Електрон"; б) АВМ; в) А3700; г) ВА50; д) АЕ-20.

27. Зобразити в рукописному вигляді схему підключення нереверсивного і реверсивного асинхронного електродвигуна до цехової мережі спільно з принциповою схемою управління двигуном. Пояснити в яких режимах роботи захист здійснюється тепловим реле, в яких - тепловим расцепителем автоматичного вимикача, а в яких - електромагнітним расцепителем автоматичного вимикача.

Дата додавання: 2014-12-30; переглядів: 73; Порушення авторських прав