Устройство управления и защиты в электрических цепях – 8536 Аппаратура электрическая для коммутации или защиты электрических цепей или для подсоединений к электрическим цепям или в электрических цепях (например, выключатели, переключатели, прерыватели, реле, плавкие предохранители, гасители скачков напряжения, штепсельные вилки и розетки, патроны для электроламп и прочие соединители, соединительные коробки) на напряжение не более 1000 В; соединители для волокон оптических, волоконно-оптических жгутов или кабелей:

Содержание

Электрические аппараты защиты и управления


Вступление

Электрические аппараты защиты используются в силовых электрических цепях для защиты и управления.

электрические аппараты защитыэлектрические аппараты защиты

К устройствам защиты можно отнести устройства плавного пуска электродвигателей. Они предназначены для плавного запуска асинхронных короткозамкнутых электродвигателей методом постепенного повышения напряжения на статоре двигателя. Посмотреть устройства плавного пуска можно на сайте https://instart-info.ru/.

Предохранитель с плавкой вставкой

Данный вид электрического аппарата, относится к самым простым. Назначение плавкого предохранителя в защите электрической цепи от сверхтоков коротких замыканий и перегрузки.

Конструкция предохранителя очень проста. В корпусе предохранителя есть проволока их металла с маленьким удельным сопротивлением и низкой температурой плавления.

В рабочем режиме ток свободно протекает через плавкую вставку. При возникновении сверхтоков в цепи, температура проводника увеличивается и вставка расплавляется. Расплавление вставки приводит к отключению электропитания, и цепь переходит в безопасный режим.

При сверхтоках, в месте разрыва цепи, обычно, появляется электрическая дуга. Чтобы дугу погасить, вокруг плавкой вставки создается специальная камера, называемая, дугогасительной. В предохранителях больших токов, эту камеру наполняют кварцевым песком. В цепях малых токов песка в камере нет, а гашение дуги производится давлением газа.

Для подбора плавкого предохранителя используют следующие расчёты:

  • Расчёт по напряжению цепи. Ном. напряжение предохранителя должно быть равным ном. напряжению цепи.
  • Вычисляют длительный расчётный ток цепи. Ток предохранителя должен быть равен или больше тока цепи;
  • Особый расчёт по условиям запуска асинхронного двигателя. Асинхронный двигатель это электродвигатель с  коротко замкнутым ротором.

Больше информации в статье Плавкие предохранители: описание, назначение, типы.

Автомат

Этот электрический аппарат правильно называть автоматический выключатель или автомат защиты. Он, также, защищает электрическую проводку цепи от сверхтоков.

Конструкция автоматов защиты более сложная и об неё лучше почитать отдельные статьи:

Реле максимального тока

Альтернативой плавким предохранителям является реле максимального тока. Это электрический аппарат, реагирующий на увеличение тока защищаемой электроцепи. С помощью РМТ можно создать максимальную защиту по току от сверхтоков перегрузки и короткого замыкания.

Контакторы

Название контактор, происходит от простого слова контакт.  Контакторы предназначены для частого (!) дистанционного  отключения/включение силовых электроцепей напряжением до 1000 Вольт.

В зависимости от привода различают следующие типы контакторов:

  • электро-магнитные контакторы. Контакты отключений приводит в действие электрический магнит;
  • пневматические, работают от сжатого воздуха;
  • гидравлические, работают от давления жидкости.

Конструкция контакторов включает следующие элементы:

  • Основная группа контактов. Служит для включения выключения электрической цепи;
  • Дуго-гасительная камора. Гасит электродугу при работе контактов;
  • Электрический магнит. Обеспечивают движение контактов;
  • Вспомогательные клеммы. Для подключения других электрических аппаратов.

В нормальном положении основные контакты могут быть:

  • Замкнуты;
  • Разомкнуты;
  • Находиться в смешанном положении.

Под нормальным положением, понимают положение основных контактов, при котором на втягивающую электромагнитную катушку не подается напряжение, а все механические защелки аппарата свободны.

Работа контакторов

Работу контакторов можно описать так:

  • Напряжение подается на обмотку электрического магнита контактора, от чего якорь притягивается;
  • Якорь приводит в движение основные контакты, которые либо замыкают, либо размыкают цепь;
  • Дугогасительная камора гасит дугу замыкания/размыкания;
  • К вспомогательным контактам подключаются другие электрические аппараты.

Пускатели

Это вид контактора, который используется в сетях переменного тока. С его помощью, дистанционно, через кнопки управления, можно безопасно включать/отключать электропитание установок.

Рабочим узлом пускателя служит электромагнит. Он приводит в действие, обычно, 3-х полюсную контактную группу. Кроме основной контактной группы пускатели оборудованы группой вспомогательных контактов.

Выбор магнитных пускателей осуществляется по:

  • Ном. напряжению цепи;
  • Ном. току нагрузки;
  • Мощности асинхронного двигателя;
  • Режиму работы;
  • Количеству включений в единицу времени;
  • Времени срабатывания.

Реле задержки

Это электрические аппараты для создания временной задержки в срабатывании других электрических аппаратов цепи.

Это очень полезные электрические аппараты, которые обеспечивают временную выдержку для срабатывания 2-х и более аппаратов, а также, при необходимости, обеспечения их очерёдности срабатывания.

Реле задержки бывают:

Электромагнитные. Очень практичный тип реле, который не боятся ударов, вибраций, имеют отличную износоустойчивость. Они могут обеспечить 600-650 включений в час, с погрешностью задержки не более 10 %. Однако, на них можно установить задержку не более 10 секунд.

Полупроводниковые. Очень популярные реле из-за возможности выставить задержки срабатывания от 0,1 секунды до 100 часов.

Цифровые.

Тепловое реле

Этот электрический аппарат, защищает электрическое оборудование от перегрева из-за длительных, но незначительных перегрузках механики асинхронного двигателя.

Рабочий элемент аппарата биметаллическая пластина, состоящая из 2-х металлов с различными коэффициентами линейного расширения.

Ток, протекая через биметаллическую платину, нагревает её. В нормальном режиме этот нагрев не значителен. Повышение тока приводит к дополнительному нагреву пластины. Один металл пластины расширяется сильнее второго металла. Это приводит к резкому прогибу пластины. Прогиб пластины «щелкает» по контактной группе рели и ТР размыкает электрическую цепь.

В ТР могут использоваться дополнительные нагреватели биметаллической пластины.

Тиристорный регулятор напряжений

ТРН сложный электрический аппарат, предназначенный для управления значением напряжения нагрузки, как следствие управление тока нагрузки за счёт управления углом отпирания тиристоров схемы аппарата.

Магнитный усилитель

Очень простой электрический аппарат для увеличения мощности нагрузки для повышения мощности нагрузки малыми мощностями управлений. Эти аппараты отличает высокая надёжность, высокая прочность, большой срок эксплуатации.

Не используется в силовых сетях, только в автоматике, вычислительной техники, бортовых устройствах.

Вывод про электрические аппараты защиты

В этой статье я показал основные электрические аппараты защиты и управления силовых электрических цепей, используемые в быту и промышленности, в жилых и офисных помещениях.

©Ehto.ru

Еще статьи

Похожие посты:


Поделиться ссылкой:

10.4. Виды и аппараты защиты, блокировок и сигнализации в электроприводе

Для обеспечения надежной работы ЭП и технологического оборудования в схемах управления предусматривается специальная защитная аппаратура. Этой же цели служат и различные блокировочные связи, обеспечивающие заданный порядок операций по управлению одним или несколькими ЭП и технологическим оборудованием, а также предотвращающие ошибочные действия оператора. Кроме того, во многих случаях целесообразно осуществлять контроль за состоянием и режимами работы отдельных узлов ЭП, что обеспечивается с помощью средств сигнализации, измерительных и регистрирующих приборов.

Аппараты максимальной токовой защиты. При работе ЭП может произойти замыкание электрических цепей между собой или на землю (корпус), а также увеличение тока в силовых цепях сверх допустимого предела, вызванное стопорением движения исполнительного органа рабочей машины, обрывом одной из фаз питающего АД или СД напряжения, резким снижением тока возбуждения ДПТ. Для защиты ЭП и питающей сети от появляющихся в этих случаях недопустимо больших токов (сверхтоков) предусматривается максимальная токовая защита, которая может реализовываться различными средствами — с помощью плавких предохранителей, реле максимального тока и автоматических выключателей.

Плавкие предохранители FU включаются в каждую линию (фазу) питающей двигатель сети между выключателем напряжения сети Q и контактами линейного контактора КМ, а также в цепи управления. На рис. 10.10, а, б, в показаны соответственно схемы защиты предохранителями АД, ДПТ и цепей управления

Рис. 10.10

Основными элементами предохранителя являются плавкая вставка и дугогасительное устройство. Выбор плавкой вставки предохранителей производится по току, который рассчитывается таким образом, чтобы она не перегорала от пускового тока двигателя.

Для защиты электрических цепей ЭП при напряжении до 1000 В применяются следующие типы предохранителей: трубчатые без наполнителя серии ПР2; быстродействующие серии ПНБ-5; с высокой разрывной способностью серии ПП 31; трубчатые разборные с закрытыми патронами и наполнителем серии ПН2; резьбовые серии ПРС. Плавкие вставки этих предохранителей калибруются на токи от 6 до 1000 А.

Реле максимального тока используются в основном в ЭП средней и большой мощности. Катушки этих реле FA1 и FA2 включаются в две фазы трехфазных двигателей переменного тока и в один или два полюса ДПТ между выключателем Q и контактами линейного контактора КМ (рис. 10.11, а, б). Размыкающие контакты этих реле включаются также в цепь катушки линейного контактора КМ (см. рис. 10.11, в). При возникновении сверхтоков в контролируемых цепях, превышающих токи срабатывания (уставки) реле FA1 и FA2, контакты этих реле размыкаются и силовые контакты линейного контактора КМ отключают двигатель от питающей сети.

Уставки реле максимального тока должны выбираться таким образом, чтобы не происходило отключения двигателей при их пуске или других переходных процессах, т.е. когда токи в силовых цепях в несколько раз превышают номинальный уровень.

Рис. 10.11

В качестве реле максимального тока в ЭП применяются реле мгновенного действия серии РЭВ 570 для цепей постоянного тока от 0,6 до 1200 А и серии РЭВ 571Т для цепей переменного тока от 0,6 до 630 А. Эти реле допускают регулировку своей уставки cooтветственнно в пределах (0,7-3)

Iном и (0,7-2)Iном с точностью до ±10%. Время их срабатывания порядка 0,05 с. В схемах управления применяются также реле серий РЭ 70, РЭВ 830, РЭВ 302 и др.

Автоматические воздушные выключатели (автоматы). Эти комплексные многоцелевые аппараты обеспечивают ручное включение и отключение двигателей, их защиту от сверхтоков, перегрузок и снижения питающего напряжения. Кроме того, некоторые автоматы обеспечивают дистанционное отключение двигателей. Для обеспечения выполнения этих функций автомат имеет контактную систему, замыкание и размыкание которой осуществляется вручную с помощью рукоятки или кнопки, максимальное токовое реле и тепловое токовое реле.

Важной частью автомата является механизм свободного расцепления, который обеспечивает его отключение при поступлении управляющих или защитных воздействий, например при протекании токов перегрузки, коротком замыкании, снижении напряжения сети. а также при необходимости дистанционного отключения автомата

Упрощенное устройство автомата показано на рис. 10.12, а. Рабочий ток нагрузки I протекает через контакт 1 автомата и нагреватель теплового реле 6 в катушку 9 реле максимального тока. При коротком замыкании в контролируемой цепи сердечник 10 реле максимального тока втягивается в катушку 9 и через толкатель 8 воздействует на рычаг 5 механизма свободного расцепления. Последний поворачивается по часовой стрелке и приподнимает защелку 4. При этом освобождается рычаг 3 и, воздействуя на пружину 2, размыкает контакты 1 автомата.

Рис. 10.12

Аналогично происходит отключение автомата при перегрузке цени, когда ток в ней больше номинального (расчетного), но меньше тока короткого замыкания. В этом случае ток, проходя по нагревателю 6 теплового реле, вызывает нагрев биметаллической пластины 7, в результате чего свободный конец этой пластины поднимается вверх и через рычаг 5 открывает защелку 4, вызывая этим отключение контактов автомата.

Часто в автоматах применяют тепловые расцепители без нагревателя, в этом случае контролируемый ток пропускается непосредственно через биметаллическую пластину. В маломощных автоматах такой расцепитель может выполнять также функции элемента максимальной токовой защиты.

Схема включения автомата QF с целью обеспечения подключения и защиты трехфазного АД приведена на рис. 10.12, б. Автоматические выключатели широко используются для коммутации и защиты силовых и маломощных цепей ЭП всех видов.

Применяемые в ЭП автоматические выключатели серий АП50, АК63, А3000, А3700, АЕ2000, ВА, ВАБ, «Электрон» различаются между собой числом контактов (полюсов), уровнями номинальных тока и напряжения, набором и исполнением реализуемых защит, отключающей способностью, быстродействием. Диапазон их номинальных токов составляет 10-10000 А, а предельных коммутируемых токов 0,3-100 кА. Время включения различных автоматов находится в пределах от 0,02 до 0,7 с.

Нулевая защита. При значительном снижении напряжения сети или его исчезновении эта защита обеспечивает отключение двигателей и предотвращает самопроизвольное их включение (самозапуск) после восстановления напряжения.

В тех случаях, когда двигатели управляются кнопками контакторов или магнитных пускателей, нулевая защита осуществляется самими этими аппаратами без применения дополнительных средств. Например, если в схемах рис. 10.11 исчезло или сильно понизилось напряжение сети, катушка линейного контактора КМ потеряет питание и он отключит двигатель от сети. При восстановлении напряжения включение двигателя возможно только после нажатия на кнопку управления SB2.

При управлении ЭП от командоконтроллера или ключа с фиксированным положением их рукояток нулевая защита (рис. 10.13) осуществляется с помощью дополнительного реле напряжения FV. В этой схеме реле FV включается при нулевом положении командоконтроллера (ключа) через контакт SM0, после чего оно начинает получать питание через свой собственный контакт. При переводе рукоятки командоконтроллера (ключа) в положение пуска 1 питание всей схемы управления будет осуществляться через этот контакт, поэтому при исчезновении напряжения реле FV отключится, прекратит питание схемы и линейный контактор КМ отключит двигатель от сети. При восстановлении напряжения питания повторное включение двигателя возможно лишь после установки рукоятки вновь в нулевое (среднее) положение, чем исключается возможность его самозапуска.

Рис.10.13

Отметим также, что в рассмотренной схеме реле FV является исполнительным элементом еще двух защит — от токов короткого замыкания (через контакты реле максимального тока FA) и тепловой (через контакты теплового реле FP), что часто практикуется в схемах управления.

Тепловая защита отключает двигатель от источника питания, если вследствие протекания по его цепям повышенных токов происходит значительный нагрев его обмоток. Такая перегрузка возникает, например, при обрыве одной из фаз трехфазного АД или СД.

Тепловая защита двигателей осуществляется с помощью тепловых, максимальных токовых реле и автоматических выключателей.

Тепловые реле FP включаются в две фазы трехфазных двигателей непосредственно (рис. 10.14, а) или через трансформаторы тока ТА (см. рис. 10.14, б), если ток двигателя превышает номинальный ток реле. Для защиты ДПТ тепловые реле включаются в один или два полюса цепи их питания (см. рис. 10.14, в). Размыкающие контакты тепловых реле включаются в цепи катушек главных (линейных) контакторов или в цепь защитного реле (см. рис. 10.13).

Действие теплового реле основано на эффекте изгибания биметаллической пластинки при нагревании из-за различных температурных коэффициентов линейного расширения образующих металлов (см. рис. 10.12, а).

Рис. 10.14

Номинальный ток теплового элемента реле должен быть равным или несколько большим номинального тока двигателя, т.е.

Iт.э. = (1,0-1,15) Iном

В ЭП применяются электротепловые двухполюсные реле серий ТРН на номинальные токи от 0,32 до 40 А, однополюсные реле серий ТРТП на токи от 1,75 до 550 А и трехполюсные реле серий РТЛ на токи от 0,17 до 200 А. Эти реле имеют регулируемую уставку тепловой защиты; при токе 1,2 Iном время их срабатывания 20 мин.

Тепловая защита двигателей может осуществляться также автоматическими выключателями и магнитными пускателями, если они имеют встроенные тепловые расцепители (см. рис. 10.12, а).

При повторно-кратковременных режимах работы ЭП, когда процессы нагрева реле и двигателя различны, защита двигателей от перегрузок осуществляется с помощью максимальных токовых реле FA1 и FA2 (см. рис. 10.11). Токи уставок этих реле выбираются на 20-30% выше номинального тока двигателя. Так как ток уставки реле в этом случае ниже пускового тока, то при пуске двигателя его контакты шунтируются контактами реле времени, имеющего выдержку времени несколько большую времени пуска двигателя.

Минимальная токовая защита применяется в ЭП с ДПТ и СД для защиты их цепей возбуждения от обрыва. Исчезновение тока возбуждения опасно тем, что, вызывая исчезновение противоЭДС двигателя, приводит к значительному возрастанию тока в его силовой цепи и резкому снижению развиваемого момента. Эта защита осуществляется с помощью минимального токового реле KF, катушка которого включается в цепь обмотки возбуждения двигателя, как это показано на рис. 10.15. При этом замыкающий контакт реле KF помещается в цепь катушки контактора КМ, что позволяет включать двигатель только при наличии тока возбуждения в его обмотке возбуждения ОВМ. При работе ЭП в случае исчезновения или резкого снижения тока возбуждения контакт реле KF разомкнется и контактор КМ, потеряв питание, отключит двигатель от сети. В качестве реле минимального тока в ЭП используется реле серии РЭВ 830.

Рис. 10.15

Специальные виды защит. К ним относятся защита от перенапряжения на обмотке возбуждения ДПТ; защита от повышения напряжения в системе «преобразователь-двигатель»; защита от превышения скорости ЭП; защита от затянувшегося пуска СД и ряд других.

Защита от перенапряжения на обмотке возбуждения ДПТ требуется при отключении ее от источника питания.

В этом случае вследствие быстрого падения тока возбуждения, а значит, магнитного потока в обмотке возникает значительная (до нескольких киловольт) ЭДС самоиндукции, которая может вызвать пробой ее изоляции.

Защита осуществляется с помощью так называемого разрядного резистора Rp, включаемого параллельно обмотке возбуждения ОВМ (см. рис. 10.15) с сопротивлением Rовм. Сопротивление резистора должно быть (4-5)Rовм при напряжении питания 220 В и (6-8)Rовм при напряжении 110 В. Для устранения потерь энергии в разрядном резисторе последовательно включается диод VD, который не пропускает через него ток при включенной обмотке возбуждения, но позволяет протекать току под действием ЭДС самоиндукции, возникающей при ее отключении. Выбор сопротивления Rр в указанных пределах позволяет снизить темп падения тока в обмотке возбуждения и тем самым ограничить ЭДС самоиндукции до допустимых пределов.

Защита от повышения напряжения применяется главным образом в системе «преобразователь-двигатель». Она реализуется с помощью реле напряжения, включаемого на выходе преобразователя и своими контактами воздействующего на цепи отключения напряжения ЭП. Эта защита косвенно защищает ДПТ и от чрезмерного увеличения скорости при появлении повышенного напряжения.

Защита от превышения скорости применяется в ЭП рабочих машин, для которых недопустимо превышение скорости движения исполнительных органов (лифты, подъемные лебедки, эскалаторы, шахтные подъемники). Такая защита обеспечивается с помощью тахогенератора или центробежных выключателей, соединенных с валом двигателя. Центробежные выключатели непосредственно воздействуют на цепь управления, а тахогенератор через реле напряжения, включаемое на его якорь.

Защита от затянувшегося пуска СД обеспечивает его прекращение, если к концу расчетного времени ток возбуждения СД не достигает заданного уровня. Осуществляется эта защита с помощью реле минимального тока KV, включаемого аналогично реле КF и цепь обмотки возбуждения СД (см. рис. 10.15), и реле времени KТ (рис. 10.16). Если за время выдержки реле КТ, равное времени нормального пуска СД, ток возбуждения оказывается недостаточным, то после замыкания контактов реле КТ срабатывает реле защиты KVF и дает команду на прекращение пуска.

Рис. 10.16

Путевая защита обеспечивает отключение ЭП при достижении исполнительным органом рабочей машины крайних положений. Она осуществляется с помощью конечных выключателей, устанавливаемых в этих положениях исполнительного органа и размыкающих в случае необходимости цепи реле защиты или непосредственно линейных контакторов.

Защита от выпадения СД из синхронизма применяется для ЭП с синхронными двигателями, работающих с резко изменяющейся нагрузкой на валу и питающихся от сети, в которой возможно снижение напряжения. Такая защита осуществляется с помощью реле напряжения KV (рис. 10.17), включаемого на напряжение сети, и реле (контактора) форсировки возбуждения KF, замыкающий контакт которого включается параллельно добавочному резистору Rд в цепи обмотки возбуждения ОВВ возбудителя В.

Рис. 10.17

При нормальном уровне напряжения в сети реле KV включено, а реле KF выключено, т.е. резистор Rд введен в цепь ОВВ, по которой протекает номинальный (или близкий к нему) ток. При снижении напряжения сети на 15-20% реле KV отключается и замыкает контакт в цепи катушки реле KF, которое, включаясь, своим контактом шунтирует резистор Rд. Ток возбуждения возбудителя, его напряжение и ток возбуждения СД Iвм при этом возрастают, а значит, увеличивается и ЭДС двигателя. Это приводит к увеличению максимального момента и перегрузочной способности СД и тем самым обеспечивает его синхронную работу с сетью при увеличении нагрузки на валу.

Электрические блокировки в схемах ЭП служат для обеспечения данной последовательности операций при управлении, предотвращения нештатных и аварийных ситуаций, а также для предотвращения последствий неправильных действий оператора, что значительно повышает надежность работы ЭП и технологического оборудования. Так, например, перекрестное включение размыкающих контактов контакторов КМ1 и КМ2 (рис. 10.18, а) в цепи катушек не допускает включения одного из них при включенном другом. Такая блокировка применяется в реверсивных ЭП, где недопустимо одновременное включение двух контакторов, или в ЭП с электрическим торможением двигателя, где торможение может начаться только после отключения двигателя от сети.

На рис. 10.18, б приведена схема некоторой технологической блокировки двух ЭП, работающих совместно в комплексе. Она допускает включение контактора КМ1 одного ЭП только после включения контактора КМ2 другого ЭП и при нажатом путевом выключателе SQ.

Некоторые другие виды блокировки будут рассматриваться далее в конкретных схемах управления

Рис. 10.18

.

Сигнализация в схемах управления ЭП. При контроле хода технологического процесса, последовательности выполнения операций, состояния защиты ЭП, наличия напряжения питания или какого-либо электрического сигнала, в случае отклонения от нормы применяется сигнализация, которая может быть световой (сигнальные лампы, табло), звуковой (звонок, сирена) и визуальной (указательные реле, измерительные приборы).

На рис. 10.19 показана возможная сигнализация в схеме управления ЭП. Здесь лампа НL1 сигнализирует о подаче напряжения на схему (включение автомата QF), лампа HL2 — о включении контактора КМ, лампа HL3 — о срабатывании реле максимальной токовой защиты FA, лампа HL4 — о срабатывании конечного выключателя SQ

Рис. 10.19

назначение, виды, классификация, технические характеристики, установка, особенности эксплуатации, настройки и ремонта

Аппараты защиты — это устройства, которые предназначены для защиты электрических цепей, электрооборудования, машин и других агрегатов от любых угроз, мешающих нормальной работе этих устройств, а также для их защиты от перегрузок. Здесь важно отметить, что они должны быть правильно установлены, а эксплуатация должна проводиться точно в соответствии с инструкцией, иначе аппараты защиты сами могут стать причиной выхода оборудования из строя, взрыва, пожара и прочего.

Основные требования к приспособлениям

Для того чтобы прибор мог успешно эксплуатироваться, он должен удовлетворять следующим требованиям:

  • Аппараты защиты ни в коем случае не должны иметь температуру сверх допустимой для них под нормальной нагрузкой электрической сети или электрического оборудования.
  • Прибор не должен отключать оборудование от питания во время кратковременных перегрузок, к которым часто относится пусковой ток, ток при самозапуске и т. д.

При выборе плавких вставок для предохранителей необходимо основываться на номинальном токе в участке цепи, который и будет защищать данное устройство. Это правило выбора аппаратов защиты актуально в любом случае при выборе любого приспособления для защиты. Также важно понимать, что при длительном перегреве защитные качества значительно снижаются. Это негативно сказывается на приборах, так как в момент критической нагрузки они могут, к примеру, просто не отключиться, что приведет к аварии.

Аппараты защиты должны обязательно отключать сеть при возникновении длительных перегрузок внутри этой цепи. При этом должна обязательно соблюдаться обратная зависимость от тока по времени выдержки.

В любом случае устройство защиты должно отключать цепь в конце при возникновении короткого замыкания (КЗ). Если КЗ происходит в однофазной цепи, то отключение должно происходить в сети с глухозаземленной нейтралью. Если короткое замыкание происходит в двухфазной цепи, то в сети с изолированной нейтралью.

У аппаратов защиты электрических цепей имеется отключающая способность I пр. Значение этого параметра должно соответствовать току короткого замыкания, который может возникнуть в начале защищаемого участка. Если же это значение будет ниже, чем максимально возможный ток КЗ, то процесс отключения участка цепи может не произойти вовсе или же произойти, но с задержкой. Из-за этого могут быть повреждены не только приборы, подключенные к этой сети, но и сам аппарат защиты электрической цепи. По этой причине коэффициент отключающей способности должен быть больше или же равен максимальному току короткого замыкания.

настраиваемое тепловое реле

Предохранители плавкого типа

На сегодняшний день имеется несколько приборов для защиты электрических сетей, которые наиболее распространены. Одно из таких приспособлений — это плавкий предохранитель. Назначение аппарата защиты такого типа заключается в том, что он защищает сеть от перегрузок токового типа и от коротких замыканий.

На сегодняшний день существуют приборы разового применения, а также со сменными вставками. Эксплуатировать такие приспособления можно как в промышленных нуждах, так и в быту. Для этого есть приборы, которые используются в линиях до 1 кВ.

Кроме них есть высоковольтные устройства, применяющиеся на подстанциях, напряжение которых более 1000 В. Примером такого устройства может стать плавкий предохранитель на трансформаторах собственных нужд подстанций с 6/0,4 кВ.

Так как назначение этих аппаратов защиты — это защиты от КЗ и от токовых перегрузок, то они получили довольно широкое применение. Кроме того они очень просты и удобны в эксплуатации, их замена проводится также быстро и легко, а сами по себе они очень надежны. Все это привело к тому, что такие предохранители используются очень часто.

Для рассмотрения технических характеристик можно взять прибор ПР-2. В зависимости от номинального тока данный прибор выпускается с шестью видами патронов, которые отличаются по своему диаметру. В патроне каждого из них может устанавливаться вставка с расчетом на различный номинальный ток. К примеру, патрон, рассчитанный на ток 15 А, может быть снабжен вставкой и на 6 А, и на 10 А.

Кроме этой характеристики имеется также понятие нижнего и верхнего испытательного тока. Что касается нижнего значения испытательного тока, то это максимальное значение тока, при протекании которого в цепи на протяжении 1 часа не произойдет отключение участка цепи. Что касается верхнего значения, то это минимальный коэффициент тока, который при протекании в течение 1 часа в цепи расплавит вставку в аппарате защиты и управления.

контактор для защиты

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели играют ту же роль, что и плавкие предохранители, но при этом их конструкция более сложная. Однако это компенсируется тем, что использовать выключатели гораздо удобнее, чем предохранители. К примеру, если в сети появится короткое замыкание по причине старения изоляции, то выключатель способен отключить от питания поврежденный участок электрической цепи. При этом же аппарат управления и защиты сам по себе достаточно легко восстанавливается, после срабатывания он не требует замены на новый, а после проведения ремонтных работ способен снова надежно защищать подконтрольный ему участок цепи. Использовать такого рода выключатели очень удобно, если необходимо провести какие-либо регламентные ремонтные работы.

Что касается производства данных приборов, то основной показатель — это номинальный ток, на который рассчитан прибор. В этом плане наблюдается огромный выбор, что позволяет подобрать под каждую цепь наиболее подходящее устройство. Если говорить о рабочем напряжении, то они, как и предохранители, делятся на два вида: с напряжением до 1 кВ и высоковольтные с рабочим напряжением выше 1 кВ. Здесь важно добавить, что высоковольтные аппараты защиты электрооборудования и электрических цепей производятся вакуумными, с инертным газом или маслонаполненными. Такое исполнение позволяет на более высоком уровне осуществлять расцепление цепи при возникновении такой необходимости. Еще одно существенное отличие автоматических выключателей от предохранителей состоит в том, что они изготавливаются для эксплуатации не только в однофазных, но и в трехфазных цепях.

К примеру, при возникновении короткого замыкания на землю одной из жил электрического двигателя автоматический выключатель отключит все три фазы, а не одну поврежденную. Это существенное и ключевое отличие, так как, если отключить лишь одну фазу, то двигатель будет продолжать функционировать на двух фазах. Такой режим работы является аварийным и сильно снижает срок эксплуатации прибора, а может и вовсе привести к аварийному выходу из строя оборудования. Кроме того, выключатели автоматического типа производятся для работы как с переменным, так и с постоянным напряжением.

плавкий предохранитель на 5 ампер

Тепловое и токовое реле

На сегодняшний день среди аппаратов защиты электрических сетей имеется и множество разнообразных видов реле.

Тепловое реле — это одно из наиболее распространенных устройств, которое способно защищать электрические двигатели, нагреватели, любые силовые приборы от такой проблемы, как ток перегрузки. Принцип действия данного прибора очень прост, и основан он на том, что электрический ток способен нагревать проводник, по которому он протекает. Основная рабочая деталь любого теплового реле — это биметаллическая пластина. При нагреве до определенной температуры эта пластина изгибается, чем и разрывает электрический контакт в цепи. Естественно, что нагрев пластины будет происходить до тех пор, пока не достигнет критической точки.

Кроме тепловых, имеются и другие типы аппаратов защиты, к примеру токовое реле, которое контролирует величину тока в сети. Есть также реле напряжения, которое будет реагировать на изменение напряжения в сети и реле дифференциального тока. Последний прибор — это аппарат защиты от токов утечки. Здесь важно отметить, что автоматические выключатели, как и плавкие предохранители, не могут среагировать на возникновение утечки тока, так как это значение достаточно мало. Но при этом данного значения вполне хватит, чтобы убить человека при соприкосновении с корпусом прибора, подверженного такой неисправности.

Если наблюдается большое количество электрических приборов, которые нуждаются в подключении реле дифференциального тока, то часто используются комбинированные автоматы, чтобы уменьшить габариты силового щита. Такими устройствами стали приспособления, сочетающие в себе автоматический выключатель и реле дифференциального тока — автоматы дифференциальной защиты, или же дифавтоматы. При использовании таких устройств не только снижается размер силового щита, но и сильно облегчается процесс установки аппарата защиты, что, в свою очередь, делает их более экономичными.

плавкие предохранители на 3, 5 и 13 ампер

Характеристики теплового реле

Основная характеристика для тепловых реле — это время срабатывания, которое зависит от тока нагрузки. Другими словами, данная характеристика называется время-токовой. Если рассматривать общий случай, то до подачи нагрузки через реле будет протекать ток I0. В таком случае нагрев биметаллической пластины будет составлять q0. Во время проверки данной характеристики очень важно учитывать, из какого состояния (перегретого или холодного) осуществляется срабатывание прибора. Кроме того, при проверке данных устройств очень важно помнить, что пластина не является термически устойчивой при возникновении тока короткого замыкания.

Выбор тепловых реле осуществляется следующим образом. Номинальный ток такого защитного устройства выбирается исходя из номинальной нагрузки электрического двигателя. Выбранный ток реле должен составлять 1,2-1,3 от номинального тока электродвигателя (тока нагрузки). Другими словами, такое устройство сработает в том случае, если в течение 20 минут нагрузка будет составлять от 20 до 30 %.

Очень важно понимать, что на работу теплового реле значительное влияние оказывает окружающая температура воздуха. Из-за роста температуры окружающей среды будет уменьшаться ток срабатывания данного приспособления. Если данный показатель будет слишком сильно отличаться от номинального, то нужно будет либо провести дополнительную плавную регулировку реле, либо же покупать новый прибор, но с учетом реальной температуры окружающей среды в рабочей зоне этого агрегата.

Чтобы уменьшить влияние окружающей температуры на величину срабатывания тока, необходимо приобретать реле с большим номинальным значением нагрузки. Для того чтобы добиться правильного функционирования теплого устройства, устанавливать его стоит в том же помещении, в котором находится и контролируемый объект. Однако нужно помнить, что реле реагирует на температуру, а потому располагать его вблизи концентрированных источников тепла запрещается. Таким источниками считаются котлы, источники отопления и прочие похожие системы и приборы.

автоматический выключатель

Выбор устройств

При выборе оборудования для защиты электроприемников и электрических сетей необходимо основываться на номинальных токах, на которые рассчитаны эти приспособления, а также на ток, питающий сеть, где будут установлены такие агрегаты.

Во время выбора аппарата защиты очень важно иметь в виду возникновение таких ненормальных режимов работы, как:

  • короткие замыкания междуфазного типа;
  • замыкание фазы на корпус;
  • сильное увеличение тока, которое может быть вызвано неполным коротким замыканием или же перегрузкой технологического оборудования;
  • полное исчезновение или слишком сильное снижение напряжения.

Что касается защиты от короткого замыкания, то она должна выполняться для всех электрических приемников. Основное требование заключается в том, что отключение прибора от сети при возникновении КЗ должно быть минимальным из возможных. При выборе аппаратов защиты также важно знать, что должна быть предусмотрена полная защита от тока перегрузки, за исключением нескольких следующих случаев:

  • когда перегрузка электрических приемников по технологическим причинам просто невозможна или же маловероятна;
  • если мощность электрического двигателя меньше 1 кВт.

Кроме того, аппарат защиты электроустановок может не иметь функции защиты от перегрузки, если он устанавливается для слежения за электрическим двигателем, который эксплуатируется в кратковременном или же повторно-кратковременном режиме. Исключением является установка любых электрических приборов в комнатах с повышенной пожароопасностью. В таких помещениях защита от перегрузки должна устанавливаться на все приборы без исключения.

автоматические выключатели для двух фаз

Защита минимального напряжения должна быть установлена в ряде следующих случаев:

  • для электрических двигателей, которые не допускают включения в сеть при полном напряжении;
  • для электрических двигателей, у которых самопуск не допускается по ряду технологических причин, или же он является опасным для сотрудников;
  • для любых других электрических двигателей, отключение питания которых необходимо для того, чтобы снизить до допустимой величины суммарную мощность всех подключенных электрических приемников в этой сети.

Разновидности токов и подбор защитного устройства

Наиболее опасным является ток короткого замыкания. Основная опасность заключается в том, что он намного больше, чем нормальный пусковой ток, а также его значение может сильно отличаться в зависимости от участка цепи, где он возникает. Таким образом, при проверке аппарата защиты, который предохраняет цепь от КЗ, он должен максимально быстро производить разъединение цепи при возникновении такой проблемы. При этом он ни в коем случае не должен срабатывать при возникновении в цепи нормального значения пускового тока любого электрического прибора.

Что касается тока перегрузки, то здесь все довольно понятно. Таким током считается любое значение характеристики, которое превышает номинальное значение тока электрического двигателя. Но здесь очень важно понимать, что не при каждом возникновении тока перегрузки защитное устройство должно осуществлять отключение контактов цепи. Это важно еще и потому, что кратковременная перегрузка как электродвигателя, так и электрической сети в некоторых случаях допустима. Здесь стоит добавить, что чем более кратковременна нагрузка, тем больших значений она может достигать. Исходя из этого становится понятно, в чем заключается основное преимущество некоторых приборов. Степень защиты аппаратов с «зависимой характеристикой» в данном случае является максимальной, так как время их срабатывания будет уменьшаться с увеличением кратности нагрузки в этот момент. Таким образом, такие приборы является идеальными для защиты от тока перегрузки.

одиночный автоматический выключатель

Если подвести небольшой итог, то можно сказать следующее. Для защиты от короткого замыкания должен быть выбран безынерционный аппарат, который будет настроен на срабатывание тока, который значительно выше пускового значения. Для защиты от перегрузки, наоборот, коммутационный аппарат защиты должен обладать инерцией, а также зависимой характеристикой. Он должен быть подобран таким образом, чтобы он не срабатывал за то время, пока происходит нормальный пуск электрического устройства.

Недостатки разных видов защитных устройств

Плавкие предохранители, которые ранее широко применялись в качестве аппаратов защиты распределительных устройств, обладают следующим рядом недостатков:

  • довольно ограниченная возможность для применения в качестве защиты от тока перегрузки, так как отстройка от пусковых токов достаточно сложна;
  • электродвигатель продолжит работу на двух фазах, даже если третью отключит предохранитель, из-за чего двигатель часто выходит из строя;
  • в определенных случаях отключаемая предельная мощность является недостаточной;
  • отсутствует возможность быстро восстановить подачу питания после отключения.

Что касается воздушных типов автоматов, то они более совершенны, чем плавкие предохранители, но и они не лишены недостатков. Основная проблема использования электрических аппаратов защиты заключается в том, что они не избирательны в плане действия. Особенно это заметно, если возникает нерегулируемый ток отсечки у установочного автомата.

Есть установочные автоматы, в которых защита от перегрузки осуществляется при помощи тепловых расцепителей. Чувствительность и задержка у них хуже, чем у тепловых реле, но при этом они действую на все три фазы сразу. Что касается универсальных автоматов для защиты, то здесь она еще хуже. Это обосновано тем, что в наличии имеются только электромагнитные расцепители.

Часто используются магнитные пускатели, в которые встроены реле теплового типа. Такие защитные средства способны защитить электрическую цепь от тока перегрузки в двух фазах. Но так как тепловые реле обладают большой инерционностью, они не способны обеспечить защиту от короткого замыкания. Если установить в пускатель удерживающую катушку, то можно обеспечить защиту от минимального напряжения.

Качественную защиту и от тока перегрузки, и от короткого замыкания могут обеспечить лишь индукционные реле или же электромагнитные реле. Однако они способны работать лишь через отключающий аппарат, из-за чего схема с их подключением получается более сложной.

Если подвести краткий итог вышесказанному, то можно сделать два следующих вывода:

  1. Для защиты электрических двигателей, чья мощность не превышает 55 кВт, от тока перегрузки чаще всего используются именно магнитные пускатели с плавкими предохранителями или же с воздушными аппаратами.
  2. Если мощность электрического двигателя более 55 кВт, то для их защиты используются электромагнитные контакторы с воздушными аппаратами или защитными реле. Здесь очень важно помнить о том, что контактор не допустит разрыва цепи при возникновении короткого замыкания.

При подборе нужного устройства очень важно проводить расчет аппаратов защиты. Наиболее важная формула — это расчет номинального тока двигателя, которая позволит подобрать средство защиты с подходящими показателями. Формула имеет следующий вид:

Iндв ÷(√3*Uн*cos ц*n), где:

Iн — это номинальный ток двигателя, который будет иметь размерность в А;

Рдв — это мощность двигателя, которая представляется в кВт;

Uн — это номинальное напряжение в В;

cos ц — это коэффициент активной мощности;

n — это коэффициент полезного действия.

Зная эти данные, можно без труда рассчитать номинальный ток двигателя, а далее без труда подобрать подходящий по назначению аппарат защиты.

Разновидности повреждений средств защиты

Основное отличие средств защиты электрический цепей от других приборов заключается в том, что они не только фиксируют дефект, но и разъединяют цепь, если значения характеристик выходят за определенные пределы. Наиболее опасной проблемой, которая часто выводит из строя средства защиты, стало глухое короткое замыкание. Во время возникновения такого КЗ показатели тока достигают наиболее высоких значений.

Когда происходит разрыв цепи при возникновении такой проблемы, часто возникает электрическая дуга, которая за короткий промежуток времени вполне способна разрушить изоляцию и оплавить металлические детали аппарата.

Если возникает слишком большой ток перегрузки, то он может привести к тому, что возникнет перегрев токопроводящих деталей. Кроме того, возникают механические силы, которые значительно увеличивают износ отдельных элементов у оборудования, что иногда может привести даже к поломке приспособления.

Есть быстродействующие выключатели, которые подвержены таким проблемам, как задевание подвижного рычага и подвижного контакта о стенки дугогасительной камеры, а также замыкание шины размагничивающего витка на корпус. Достаточно часто наблюдается слишком сильный износ контактных поверхностей, поршней и цилиндров приводов.

Ремонт быстродействующих аппаратов

Ремонт аппарата защиты быстродействующего типа любого вида необходимо выполнять в одной и той же последовательности. Быстродействующий выключатель, или БВ, продувается чистым сжатым воздухом под давлением не более 300 кПа (3кгс/см2). После этого прибор протирается салфетками. Далее необходимо снять такие элементы, как дугогасительная камера, блокировочное устройство, пневматический привод, якорь с подвижным контактом, индуктивный шунт и другие.

Непосредственно ремонт прибора осуществляется на специальном ремонтном стенде. Дугогасительная камера разбирается, ее стенки очищаются в специальной дробеструйной установке, после чего они протираются и осматриваются. В верхней части данной камеры могут быть допущены сколы, если их размеры не превышают показателей 50х50 мм.Толщина стенок в местах разрыва должна быть от 4 до 8 мм. Необходимо провести измерение сопротивления между рогами дугогасительной камеры. Для некоторых образцов показатель должен быть не менее 5 МОм, а для некоторых не менее 10 МОм.

Поврежденная перегородка должна быть срублена по всей ее длине. Все похожие места срубов должны быть тщательно зачищены. После этого смазывают склеиваемые поверхности при помощи клеящего раствора на основе эпоксидной смолы. Если были обнаружены изломанные веерные листы, то их заменяют. Если находятся изогнутые, то их необходимо выровнять и вернуть в эксплуатацию. Имеется также дугогасительная катушка, которая должна быть очищена от нагара и оплавлений, если таковые имеются.

Электрические аппараты- устройства для управления, регулирования, контроля и защиты электрических цепей.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ РУЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ
Рубильники – служат для включения и отключения цепей постоянного и переменного тока напряжением до 500В. Рубильники могут быть одно-, двух- и трехполосными. Одной из разновидностей рубильников является совмещенный рубильник-предохранитель, у которого контактные ножи заменены предохранителями. Рубильники, изготовляемые на большие токи, снабжаются специальными дугогасящими приспособлениями.

Пакетный выключатель представляет собой малогабаритный отключающий аппарат для цепей переменного тока до 380 В и постоянного тока 220 В, рассчитанный на токи от 4 до 160 А. Он используется для пуска небольших двигателей в силовых цепях, а также применяется во вспомогательных цепях управления и сигнализации.

Контроллеры применяются для переключений в силовых цепях электроприводов, содержащих большое число переключаемых цепей, и при большой частоте переключений (например, для управления крановыми двигателями). Каждому положению барабана, т.е. каждому углу поворота рукоятки, соответствует своя схема соединения контактов.

Тумблеры – малогабаритные одно- или двухполосные переключатели, которые используются в слаботочных цепях, в частности, в цепях электрического освещения станка.

Кнопкиявляются слаботочными коммутационными аппаратами и могут иметь различные контакты: замыкающие, размыкающие или те и другие. Кнопки часто используются для включения и отключения силовых аппаратов, контакторов. Для управления электродвигателями из отдельных кнопок комплектуют кнопочные посты (станции).

Путевой переключатель –аппарат, замыкающий или размыкающий цепи управления, когда движущийся элемент машины достигает определенной точки пути. Когда путевые переключатели установлены на концах пути, их называют конечными выключателями.

ЭЛЕТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ(50 Гц в РБ)

· Электромагнитные реле. замыкающий

· Контакторы. Размыкающий

 

 

Электромагнитные реле: Реле напряжения. Реле тока. Реле времени. Промежуточное реле.

Реле – аппарат, служит для коммутации (включ., отключ., измен. Режима работы) электрич. нагрузки небольшой мощности.

В зависимости от эл. Сопротивления и соответственно по способу включения катушки различают: реле напряжения и реле тока.

 

Если через обмотку 3 проходит ток I, то создаётся магнитный поток, замык. По стальному сердечнику 1 и якорю 2. При достаточно большом токе I якорь, праодолевая действия растянутой пружины 4, притягивается к сердечнику и с помощью контактных мостиков, жёстко связанных с якорем, замыкаются контакты а-в и размыкаются c-d.

Катушка реле напряжения имеет большое число витков, следовательно высокое омическое сопротивление и должна быть включена на указанное в паспорте номинальное напряжение, при котором реле срабатывает. Потребляемый ток катушки небольшой до 1А.

Катушка реле тока имеет небольшое число витков, выполняется проводом достаточно большого сечения, имеет небольшое по сравнению с реле напряжения сопротивлением и включается послед с ним.

По роду цепи, в которую включается катушка различают реле постоянного и переменного тока. Реле переменного тока имеет шихтованный магнитопровод подобно трансформатору, т.е. сердечник и якорь для уменьшения потерь на вихревые токи набираются из листов электротехнической стали. Кроме того, для исключения вибраций реле часть магнитопровода охватывается медным короткозамкнутым витком.

Буквенные обозначения реле тока – КА, реле напряжения – КV, промежуточное реле – KL.

По времени действия реле различают: мгновенного действия и реле времени – KT, контакты которых срабатывают с выдержкой времени.

Контакторы (магнитный пускатель) – это электромагн аппарат, предназнач для частых дистанционных включ и отключ силовой электрич цепи при нормальном режиме работы. Принцип действия контактора аналогичен работе электрического реле.

Состоят из электромагнитной системы:

1. Переменного тока: магнитопровод, сердечник, якорь, катушка, к/з виток;

2. Постоянного тока: магнитопровод, сердечник, якорь, катушка, полюсный наконечник;

3. Главной контактной системы – пуск двигателя;

4. Вспомагательных контактов;

5. Дугогасительной системы – дугогасительные камеры с магнитным гашением и дугогас решёткой.

Буквенное обозначение – КМ.

Аппараты защиты – электрический аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах работы.

К ним относятся: тепловые реле, автоматические выключатели, предохранители.
Предохранитель — это электрический аппарат, осуществляющий автоматическое отключение эл цепи при перегрузке или коротком замыкании. Состоит из плавкого металич элемента – вставки в виде в виде тонкой проволоки или пластины и корпуса с контактным устройством.Плавкая вставка допускает длительное протекание тока, но при перегрузках и токах короткого замыкания (I>Iвст) нагреватся до t° плавления металла, расплавляясь, разрывает электрич цепь. После отключения цепи в предохранителе следует заменить плавкую вставку новой и вручную включить его в эл. цепь.

Тепловое реле (КК) – электрический аппарат, применяемый для защиты электрических двигателей и другого электрооборудования от недопустимого перегрева, вызванного длительными перегрузками.

 

 

В тепловом реле контролируемый ток двигателя в какой-либо фазе переходя по резистору 1, нагревает его, и эта теплота передаётся биметаллической пластине 2. При перегрузке эта пластина сильно нагревается, прогибается вверх и освобождает рычаг 3, который под действием растянутой пружины 4 поворачивается против часовой стрелки. В результате разрывается размыкающий контакт 5 под действием сжатой пружины 6 выдвигается вверх кнопка 7, положение которой свидетельствует о срабатывании теплового реле. После остывания биметаллической пластины (1.5 минуты), нажатием на кнопку приводят реле в исходное положение ( в некоторых – самопроизвольно).

Автоматический выключатель предназначен для защиты электрич цепей при коротких замыканиях и перегрузках. Буквенное обозначение силовых автоматов – QF. В защищаемую цепь с током I через главный контакт 1 включены последовательно 2 реле: тепловое и максимальное токовое, называемые соответственно тепловым и электромагнитным расцепителями автомата.

 

 

Когда в цепи возник незначительная перегрузка, в нагревательном элементе 2 теплового реле больше теплоты, в результате чего биметаллическая пластина 3 перегревается и прогибается вверх, поворачивая рычаг 4, который поднимает защелку 5. При этом растянутая пружина 6 размыкает главный контакт.Электромагнитная сила от тока, во много раз превышает номинальное значение, преодолевая усилия растянутой пружины 7, втягивает ферромагнитный сердечник 8 внутрь катушки 9, что влечёт за собой поворот рычага 4 по часовой стрелке и происходит размыкание главных контактов.


Читайте также:


Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

28.4. Аппаратура управления и защиты электроустановок

Составной частью электропривода является аппаратура управ­ления и защиты электродвигателей, предназначенная для пуска и остановки двигателя, изменения частоты и направления вращения вала двигателя, а также обеспечения работы электродвигате­ля в заданных режимах в соответствии с требованиями техноло­гического процесса и защиты его при отклонении режима рабо­ты от заданного.

Аппаратуру управления классифицируют по следующим при­знакам: по способу управления — с ручным, автоматическим и дистанционным управлением; роду тока —для постоянного и переменного тока; исполнению — открытое, защищенное пыле-брызгонепроницаемое, тропическое и т. п.

Аппаратура ручного управления приводится в действие обслу­живающим персоналом. К ней относятся выключатели и пере­ключатели, рубильники, пусковые резисторы, кнопочные стан­ции, магнитные пускатели, автоматические выключатели. Ручное управление электроприводами применяют только в редко вклю­чаемых установках небольшой мощности, не требующих дистан­ционного управления.

Для автоматического управления электроприводом широко применяют релейно-контакторную аппаратуру, в состав которой входят контакторы, магнитные пускатели с кнопочными станци­ями, конечные и путевые выключатели, различные реле и т. п. Существуют бесконтактные способы управления электроприво­дами, основанные на применении тиристоров и симисторов.

Для управления электроустановками производственного на­значения используют пакетные выключатели и переключатели. Их выпускают общего исполнения для открытой и скрытой уста­новки в помещениях с нормальной средой и герметическими (полугерметическими) — для сырых помещений. Контакты у выключателей скользящие или рубящие. По исполнению выклю­чатели и переключатели бывают перекидные, поворотные, кно­почные, клавишные и др.

Пакетные выключатели и переключатели предназначены для нечастых включений в цепях небольшой мощности (токи до 100 А при напряжении 220 В, 60 А —при 380 В). Их изготовляют открытого исполнения или с защитным кожухом. Они рассчита­ны для установки на щитах, в распределительных ящиках, сухих помещениях.

Пакетный выключатель состоит из отдельных сложенных вместе пакетов 3 (рис. 28.2) и приводного механизма. Пакет яв­ляется одним полюсом выключателя, в котором имеются два раз­рыва. Неподвижные контакты 5 выполнены в виде массивных пластин из латуни, подвижные б—в виде двух пружинящих гу­бок, которые насажены на квадратный изолированный вал 4 выключателя с рукояткой и могут поворачиваться вместе с ним.

Движение подвижных контактов осуществляется с помощью приводного механизма 1. При вращении рукоятки 2 сначала за­водится пружина, которая сообщает необходимую скорость кон­тактам.

Рис. 28.2. Пакетный выключатель:

1 — приводной механизм; 2— рукоятка выключателя;

3 — пакеты; 4— изолированный вал; 5— неподвижные

контакты; 6— подвижные контакты

Пакетные выключатели и переклю­чатели обладают большими преимуще­ствами по сравнению с другой аппара­турой управления: малыми габаритны­ми размерами, удобством монтажа, вибро- и удароустойчивостью. Приме­няют их в непыльных помещениях с относительной влажностью воздуха до 80 % при температуре 40 °С.

Для включения и отключения элек­трических цепей напряжением до 500 В применяют также простейшие аппараты управления — рубильники.

Рубильник состоит из неподвижных врубных контактов 2 (рис. 28.3), глав­ ных ножей 6, закрепленных шарнирно в неподвижных контактах 7, дугогасительного устройства и при­вода. Рубильники монтируют на изоляционных плитах 7, вклю­чают центральной 5 и боковой 9 рукоятками или через систему рычагов. Важнейшая часть рубильника — контакты. Нажатие на них в рубильниках, рассчитанных на токи до 100 А, обеспечивают пружинящие губки, а на токи больше 100 А — стальные пружины. Рубильники имеют устройства, предохраняющие ножи и кон­такты от обгорания и быстро отключающие ^контакты. Одно из наиболее простых устройств — моментный нож 3, соединенный с главным ножом 6 и пружиной 4. Во включенном положении ток в основном протекает по главному ножу. При выключении из губок неподвижных контактов 2 сначала выходит главный нож, а моментный остается в контактах, и по нему протекает ток. Так как цепь не разрывается в момент выхода из контактов главного ножа, то дуга при этом не возникает.

При достаточно отведенном главном ноже пружина разжима­ется и благодаря упругости вытягивает с большой скоростью мо­ментный нож из неподвижного врубного контакта. Возникаю­щая при этом дуга быстро гасится и не вызывает обгорания кон­тактов и ножа. Рубильники и переключатели выпускают на токи 100…500 А при напряжениях до 500 В постоянного тока и пере­менного частотой 50 Гц.

Командоаппараты служат для ручного переключения конт­рольных цепей катушек магнитных пускателей, контакторов, реле и т. д. Замыканием или размыканием электрической цепи оператор может дистанционно подать команду на пуск или оста­новку электрической машины. Наиболее простые командоаппараты—кнопки управления (рис. 28.4), применяемые для дистан­ционного управления электромагнитными аппаратами постоян­ного и переменного тока напряжением до 500 В. Несколько кно­пок, установленных в общем кожухе, состоящем из основания и крышки, образуют кнопочный мост управления.

Контакторы дистанционного действия служат для частых вклю­чений и отключений силовых электрических цепей при нормаль­ных режимах работы. В силовых цепях животноводческих элект

роустановок в основном используют контакторы переменного тока.

Контакторы состоят из главных и вспомогательных контак­тов, электромагнитного и дугогасительного устройств. Главные контакты рассчитаны на большое число включений и отключе­ний силовой цепи в единицу времени (большая частота). Они бывают рычажные и мостовые. Электромагнитное устройство обеспечивает дистанционное управление контактором. Оно со­стоит из катушки и двух сердечников Ш- или Т-образной фор­мы. Сердечники набирают из изолированных одна от другой пла­стин толщиной 0,35; 0,5; 1 мм. Для гашения дуги, возникающей при размыкании контактов, предусмотрено дугогасительное уст­ройство. Вспомогательные контакты необходимы для переклю­чения в цепях управления контактора, блокировки и сигнализа­ции.

Контакторы чаще всего выполняют по прямоходовой схеме, в которой контакты связаны с якорем через бесшарнирную ры­чажную систему (рис. 28.5, а) или непосредственно (рис. 28.5, б). Прямоходовая схема из-за отсутствия шарнирных соединений характеризуется высокой износостойкостью. Для устранения вза­имного влияния ударов в системе и повышения износостойкости деталей контакторов применяют поворотные схемы (рис. 28.5, в), в которых движение от электромагнита к контактам передается шарнирными рычагами.

Электромагнитный контактор переменного тока (рис. 28.6) со­стоит из закрепленных на изоляционной плите неподвижных главных контактов, блокировочных контактов, сердечника с об­моткой электромагнита. Магнитная система поворотная Ш-об-разная. Якорь 8 жестко связан с подвижной системой. Продол­жение боковых пластин якоря образует рычаг, закрепленный на валу 2. На этом же валу установлены подвижные главные контак­ты 5 и траверса 3 для блокировочных контактов. Сердечник электромагнита установлен на амортизирующих пружинах.

Для пуска электродвигателя необходимо нажатием кнопки «Пуск» замкнуть контакты в цепи управления. Тогда электричес­кий ток пойдет от одного фазного провода через контакты кно­пок управления «Пуск» и «Стоп», обмотку электромагнита к дру­гому фазному проводу. При прохождении тока по обмотке 7 сердечник намагничивается и притягивает якорь 8, вместе с кото­рым поворачиваются вал 2 и подвижные главные контакты 5. При этом главные контакты замыкаются и к обмоткам статора электродвигателя поступает ток. Одновременно с замыканием главных контактов замыкаются верхние блокировочные контак­ты /, которые замыкают цепь обмотки электромагнита, минуя контакты кнопки управления «Пуск», что позволяет ее после включения отпускать.

Для отключения электродвигателя достаточно нажать кнопку «Стоп». При этом электрическая цепь размыкается, катушка электромагнита обесточивается, контакты размыкаются под дей­ствием собственной силы тяжести или пружин, обесточивается и обмотка статора электродвигателя.

Магнитный пускатель управляет асинхронными короткозамк-нутыми электродвигателями и защищает их от перегрева. Он со­стоит из контактора со встроенной тепловой защитой (тепловое реле) и кнопок управления. В магнитных пускателях применяют трехполюсные контакторы с контактной мостовой системой. Об­легченный, коробчатый, самоустанавливающийся мост крепят в металлической обойме пластмассовой направляющей колодкой, что обеспечивает его высокую износостойкость.

Магнитные пускатели защищают электрическую установку от самопроизвольного повторного включения при восстановлении напряжения после аварийного снижения его до нуля или недопу­стимо низких значений. При отключении пускателя вследствие перебоев в электроснабжении размыкаются все его контакты, в том числе и вспомогательные. При появлении напряжения в сети пускатель не включается до тех пор, пока не будет нажата кнопка «Пуск». То же происходит, когда напряжение в сети снижается до 50…60 % номинального. Если же электродвигатель включают рубильником, пакетным выключателем или контроллером, то при перерыве в электроснаб­жении и остановке двигателя схема не нарушается. При восстановлении напряжения двигатель самопроизвольно включается в сеть. Такой самопроизвольный пуск двигателя может послужить причиной ава­рии или несчастного случая.

Рис. 28.6. Схема контактора перемен­ного тока:

1 — блокировочные контакты; 2— вал; 3 — траверса; 4 — неподвижные главные кон­такты; 5—подвижные главные контакты; 6— сердечник; 7— обмотка электромагни­та; 8— якорь электромагнита; 9— электро­двигатель

Наиболее распространены магнитные пускатели типов ПМЛ, ПМЕ, ПА и ПАЕ. Втягивающие катушки их могут быть рассчита­ны на напряжение 127, 220, 380 В переменного тока частотой 50 Гц.

Для электроустановок, применяемых в сельском хозяйстве, характерны работа при токе, превышающем номинальный, не­равномерное распределение тока по фазам, пониженное напря­жение, а также внезапные отключение и подключение тока. По­вышенный сверхноминальный ток возникает из-за перегрузки или неисправности электроприемников и вследствие короткого замыкания. При большом снижении напряжения сила тока в сети падает, что приводит к уменьшению частоты вращения электродвигателей, теплоотдачи электронагревателей и светоот­дачи электроламп.

Защитная аппаратура должна своевременно отключать элект­роустановки, чтобы температура обмоток электродвигателей или проводов сети не успела достигнуть опасных значений, а также предотвратить самопуск электроустановки в случае прекращения и повторной подачи электроэнергии. К такой аппаратуре отно­сятся плавкие предохранители высокого и низкого напряжений, автоматические выключатели, реле максимального тока и реле минимального напряжения.

Плавкие предохранители низкого напряжения (рис. 28.7) авто­матически отключают электрическую цепь при ее коротком за­мыкании или перегрузке. Основные элементы всех предохрани­телей: плавкая вставка, корпус, контактное и дугогасительное ус­тройства.

Внормальных условиях вся выделяемая вставкой теплота от­водится в окружающую среду. При увеличении тока нагрузки повышается температура вставки, и она плавится. После отключе­ния цепи плавкий предохранитель заменяют.

Плавкие вставки изготовляют из листового цинка. Возникаю­щая при перегорании дуга вызывает сильное выделение газов стенками фибровой трубки патрона. При этом в патроне резко повышается давление (0,1 Па и более), которое способствует га­шению дуги.

Предохранители высокого напряжения отличаются от предохра­нителей низкого тем, что патрон, в который помещают плавкую вставку, изготовляют герметичным и весь его объем заполняют кварцевым песком, газом или жидкостью для интенсивного га­шения дуги.

Тип предохранителя выбирают, исходя из условий работы электроустановок. При защите электродвигателей с нормальны­ми условиями пуска предохранители выбирают на пусковой ток электродвигателя. Ток, протекающий через предохранитель, рас­считывают по формуле

(28.3)

где кпр — коэффициент, зависящий от режима перегрузки и характеристики плав­кой вставки; при редких пусках и длительности разбега, не превышающей 5 с, кпр = 2,5; в случае частых пусков и длительности разбега более 5 с кпр = 1,6…2.

Автоматические выключатели (автоматы) АП50, А63, A3100, АЕ2000 предназначены для ручного включения и отключения электроустановок и автоматического отключения их в случае пе­регрузки или короткого замыкания.

Автомат АП50 (рис. 28.8) состоит из основания, группы глав­ных контактов, дугогасительных камер, электромагнитного и теплового расцепителей, кнопок «Пуск» и «Стоп». Тепловые рас-цепители защищают электроустановки от тока перегрузки, а электромагнитные — от тока короткого замыкания, размыкая главные контакты через механизм расцепления. Тепловые расце-пители регулируемые, электро­магнитные — нерегулируемые.

Марку автомата АП50-ЗМТ расшифровывают следующим образом: АП — тип автомата, 50 — максимальный ток главных контактов (А), 3 — число расцепителей, М — магнитный расще­питель, Т — тепловой расцепитель.

Рис. 28.8. Автомат АП50 (крышка и дугогасительные камеры сняты):

1 — дугогасительная камера; 2 — электромаг­нитный расцепитель; 3 — главные контакты; 4, 5— кнопки; 6— основание

Пробочные автоматы (рис. 28.9) предназначены для защиты осветительных цепей. Автомат вворачивают в корпус предохра­нителя типа Н (Ц-27) вместо тепловой вставки. При перегрузке или коротком замыкании контакты автомата отключают линию. Для восстановления цепи нажимают на кнопку 2, а для отключе­ния — на кнопку 1.

Тепловые реле (рис. 28.10) магнитного пускателя защищают электродвигатель от перегрузок. Датчиком тепловых реле служит биметаллическая пластинка 3 (выполнена из двух металлов, име­ющих разные коэффициенты линейного расширения).

Теплота, выделяемая нагревателем, включенным последова­тельно в защищаемую цепь, воздействует на биметаллическую пластинку. При точке перегрузки биметаллическая пластинка нагревается и деформируется. Изгибаясь, пластинка через рычаг 4 отводит защелку 5 и освобождает рычаг 6, который под дей­ствием пружины поворачивается на оси и размыкает контакты 9 и 1, разрывая защищаемую цепь, что действует так же, как и на­жатие кнопки «Стоп». Остывшую пластинку возвращают в ис­ходное положение, нажав кнопку возврата 8. Некоторые реле имеют механизм самовозврата. Нагреватели тепловых реле выби­рают по каталогу в зависимости от номинального тока электро­двигателя.

Реле максимального тока (рис. 28.11) имеет катушку, включен­ную последовательно с главной цепью. Катушка 5 намагничивается при прохождении через нее тока определенного значения, но сила намагничивания не в состоянии преодолеть силу натя­жения пружины 6, и цепь остается замкнутой. При увеличении тока в цепи выше допустимого катушка притягивает якорь 4, ко­торый, поворачиваясь вокруг оси, ударяет по защелке. При этом механизм расцепления отходит, пружина 1 отводит перемычку и цепь размыкается.

Реле минимального напряжения (рис. 28.12) удерживает якорь 4 в притянутом состоянии катушкой 6, через которую проходит ток. При понижении напряжения сила намагничивания катушки уменьшается и пружина 5 воздействует на якорь, который ударя­ет по защелке. Механизм расцепляется, пружина / отводит пере­мычку, и цепь размыкается.

Электрическая цепь управления — это… Что такое Электрическая цепь управления?


Электрическая цепь управления
Электрическая цепь, функциональное назначение которой состоит в приведении в действие электрического оборудования и (или) отдельных электротехнических изделий или устройств или в изменении значений их параметров (по ГОСТ 18431-80)
Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник

Строительный словарь.

  • Электрическая цепь
  • Электрический генератор

Смотреть что такое «Электрическая цепь управления» в других словарях:

  • Электрическая цепь управления — 10. Электрическая цепь управления Control circuit Цепь управления Вспомогательная цепь электротехнического изделия (устройства), функциональное назначение которой состоит в приведении в действие электрооборудования и (или) отдельных… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Электрическая цепь управления — – электрическая цепь, функциональное назначение которой состоит в приведении в действие электрического оборудования и (или) отдельных электротехнических изделий или устройств или в изменении значений их параметров. ГОСТ 18431 80 …   Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

  • Электрическая цепь управления — 1. Вспомогательная цепь электротехнического изделия (устройства), функциональное назначение которой состоит в приведении в действие электрооборудования и (или) отдельных электротехнических изделий или устройств или в изменении значений их… …   Телекоммуникационный словарь

  • цепь управления — Цепь, служащая для управления работой машины и защиты силовых цепей. [ГОСТ ЕН 1070 2003] электрическая цепь управления Вспомогательная цепь электротехнического изделия (устройства), функциональное назначение которой состоит в приведении в… …   Справочник технического переводчика

  • Электрическая цепь — 7. Электрическая цепь Electric circuit (Измененная редакция, Изм. № 2). По ГОСТ 19880* * На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 52002 2003 (здесь и далее). 8. Силовая электрическая цепь Силовая цепь Электрическая цепь, содержащая… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • электрическая цепь — Совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электродвижущей силе, электрическом токе и электрическом напряжении. [ГОСТ Р 52002 2003] Цепь… …   Справочник технического переводчика

  • электрическая цепь — Совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электродвижущей силе, электрическом токе и электрическом напряжении. [ГОСТ Р 52002 2003] Цепь… …   Справочник технического переводчика

  • (электрическая ) цепь (электрической установки) — ((electrical) circuit(of an electrical installation)): Совокупность электрического оборудования электрической установки, защищенного от сверхтоков одним(и) и тем(и) же защитным(и) устройством(ами). 825 14 04 [195 02 04] линейный проводник (line… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • цепь управления магнитного усилителя — Электрическая цепь магнитного усилителя, включающая в себя источник управляющего сигнала и обмотки управления. [ГОСТ 17561 84] Тематики усилители магнитные EN control circuit of transductor …   Справочник технического переводчика

  • Цепь управления лифта — Цепь управления электрическая цепь, содержащая элементы, функциональное назначение которых состоит в приведении в действие электрооборудования и (или) отдельных электрических устройств, или в изменении их параметров… Источник: Постановление… …   Официальная терминология

Электрическая аппаратура управления и защиты напряжением до 1000В

Страница 8 из 90

Глава III
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Аппаратура управления и защиты предназначена для выполнения ряда функций при нормальном и аварийном режимах работы электрооборудования. Аппаратура позволяет осуществлять пуск, регулирование частоты вращения, останов, реверс электродвигателей, а также контроль за их работой, автоматическую защиту при недопустимых режимах и другие операции.
Аппаратуру можно классифицировать по следующим признакам:
назначению — аппаратура управления, защиты, контроля, измерения, сигнализации;
способу управления — ручного, дистанционного, дистанционно-автоматизированного и автоматического управления;
роду тока — переменного, постоянного и выпрямленного; величине напряжения —до 1000 В, свыше 1000 В; принципу действия — электромагнитная, магнитоэлектрическая; индукционная, тепловая и т. д.;
роду защиты от окружающей среды — открытого, брызгозащищенного, закрытого, рудничного исполнения;
ряду других факторов — способу гашения электрической дуги, быстроте срабатывания, габаритам и т. п.
Каждый электрический аппарат должен обладать высокой термической и электродинамической стойкостью, выдерживать необходимый режим работы при допустимых колебаниях напряжения, быть простым по устройству, удобным в обслуживании и технологичным в производстве, иметь взаимозаменяемые узлы и детали для аппаратов одной серии.

§ 2. УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ

В зависимости от назначения схемы могут быть принципиальными, структурными, функциональными, соединений (монтажными) и др. Принципиальной схемой определяются полный состав элементов и связи между ними и, как правило, дается детальное представление о принципах работы конкретной электроустановки. На структурной схеме показывают основные функциональные части установки, их назначение и взаимосвязи. Из функциональной схемы можно уяснить процессы, протекающие в отдельных цепях, или в установке в целом. На монтажных схемах изображают соединения составных частей электроустановки и определяют соединительные связи.
Все схемы выполняют без соблюдения масштаба, компактно, но без ущерба д-ля ясности и удобства их чтения. Схемы вычерчивают для установок, находящихся в отключенном положении. Условные графические обозначения элементов вычерчивают на схеме в положении, в котором они изображены в соответствующих стандартах, или повернутыми на угол, кратный 90°. Условные графические обозначения в схемах выполняют совмещенным или разнесенным способом, в однолинейном или многолинейном изображении. При изображении на одной схеме различных по параметрам цепей допускается выполнять их линиями неодинаковой толщины. Рекомендуется различать цепи первичной и вторичной коммутации, силовые цепи и цепи управления и т. п.
Каждый элемент, изображенный на схеме, должен иметь буквенно-цифровое обозначение, составленное из буквенного обозначения и порядкового номера, проставленного возле него. Буквенное обозначение должно представлять собой сокращенное наименование элемента, составленное из его начальных или характерных букв.
Для указания назначения отдельных элементов в конкретной схеме допускается присваивать этим элементам буквенные позиционные обозначения: например, КнП — кнопка «Пуск», КнС — кнопка «Стоп». Порядковые номера элементам следует присваивать, начиная с единицы, в пределах группы элементов, которые имеют одинаковое буквенное обозначение. Если в схеме встречается только один элемент, то порядковый номер можно не ставить. Порядковые номера нужно присваивать в соответствии с последовательностью расположения элементов на схеме, причем, как правило, счет ведется сверху вниз в направлении слева направо. При необходимости допускается изменять последователь, ность присвоения порядковых номеров, на что оказывают влияние размещение элементов схемы, направление прохождения сигналов или последовательность описания схемы.
В электрических схемах допускается изображать механическую связь, которая указывает на принадлежность отдельных элементов к одному узлу. На схемах около условных графических обозначений, назначение и использование которых в условиях эксплуатации требует пояснения, должны помещаться соответствующие надписи. Конкретные данные об элементах схемы могут быть внесены в перечень элементов, который оформляют в виде таблицы, заполняемой сверху вниз. Связь перечня с условными графическими обозначениями должна осуществляться через позиционные обозначения.
Наиболее часто встречающиеся условные обозначения элементов в электрических схемах приведены в табл., 8.
Таблица 8

§ 3. КОНТАКТНАЯ СИСТЕМА АППАРАТОВ УПРАВЛЕНИЯ

Электрическим контактом называется соединение двух проводников, позволяющее проводить ток. Такие проводники называют контактными элементами, или контактами, а встроенные в аппараты они образуют контактную систему.
В зависимости от возможного перемещения одного контакта относительно другого они делятся на три группы: 1) неразмыкаемые — в процессе работы перемещение отсутствует, например, присоединение проводников к зажимам; 2) коммутирующие — замыкают, размыкают или переключают электрические цепи, например контакты контакторов, выключателей; 3) скользящие — одна деталь скользит по другой без нарушения электрического контакта, например контакты реостатов.
По форме контактирования различают контакты: I) точечные — только одна площадка (точка) контактирования, например сфера — сфера; 2) линейные — несколько площадок контактирования по линии, например цилиндр—цилиндр; 3) поверхностные — минимум три площадки контактирования на поверхности, что обеспечивает более надежный контакт.
Площадки контактирования обладают относительно большим электрическим сопротивлением переходу тока из одной соприкасающейся части в другую, называемым переходным сопротивлением контакта. Переходное сопротивление зависит от состояния поверхности контактов (характера обработки, степени окисления), величины контактного нажатия, температуры, свойств материала контактов, степени износа контактных поверхностей.
В качестве материала для контактов применяют медь, серебро, вольфрам, металлокерамические материалы. Материал для контактов должен удовлетворять следующим требованиям: иметь хорошую электропроводность и теплопроводность, обладать высокой температурой плавления, быть стойким против коррозии и образования пленок с высоким удельным сопротивлением, иметь малую твердость для снижения усилий нажатия, но высокую твердость для уменьшения механического износа при частых коммутационных переключениях, быть простым в обработке, иметь низкую стоимость.
Рассмотрим некоторые свойства отдельных материалов. Медь хорошо проводит электрический ток и тепло, обладает достаточной твердостью, что позволяет применять ее в аппаратах с большим числом включений. В то же время медь требует значительных усилий нажатия, имеет низкую температуру плавления, легко покрывается на воздухе слоем окисла с высоким удельным сопротивлением, что устранимо при покрытии меди слоем серебра толщиной 20—30 мкм. Серебро лучше меди проводит электрический ток и тепло, требует меньших усилий нажатия при замыкании контактов, имеет низкое сопротивление пленки окислов, являясь в целом хорошим материалом для контактов, размыкающих цепь после снятия напряжения. Однако малая твердость и слабая дугостойкость не позволяют применять серебро при токах свыше 20 А и частых включениях. Вольфрам обладает высокой дугостойкостью, твердостью, значительной стойкостью против эрозии и сваривания, но имеет малую теплопроводность, высокое удельное сопротивление, легко образует прочные пленки окислов, требует больших усилий нажатия. Таким образом, ни один из перечисленных материалов не обладает полностью всеми наиболее важными свойствами, необходимыми для изготовления контактов.
Материалы с высокой электропроводностью в сочетании с высокой дугостойкостью получают из металлокерамики. Для контактной системы электроаппаратов общего назначения применяют металлокерамические материалы марки СОК-6, а для шахтных электроаппаратов—марки СОК-15, которые состоят соответственно из 92 и 85% серебра и 8 и 15% окиси кадмия. Основу контактов составляет серебро, которое обеспечивает высокую электро- и теплопроводность, а окись кадмия — износо- и термостойкость, устойчивость против коррозии и препятствует привариванию контактов в работе. Такие контакты отличаются большой надежностью, требуют малых усилий нажатия, обладают низким и устойчивым переходным сопротивлением.
Контакты выполняют цилиндрической или прямоугольной формы. Рабочая поверхность их может быть сферической, плоской или цилиндрической. При необходимости увеличения разрывной мощности аппаратов увеличивают размеры контактов или применяют двойные контакты.
При замыкании и размыкании контактов из любого материала между ними образуется электрическая дуга, температура которой может достигать 6000—18 000 К, что приводит к преждевременному износу контактов. Для продления срока их службы применяют различные способы гашения дуги. Распространение получили устанавливаемые на контактах дугогасительные камеры 1 (см. рис. 18, а) с дугогасительными решетками 2, набранными из стальных омедненных пластин, заключенных между двумя асбоцементными стенками. Такое устройство называется деион ной решеткой. Принцип ее действия состоит в том, что при разрыве контактов под действием магнитного поля дуга задувается в решетку, разрывается между пластинами на ряд коротких дуг и при прохождении синусоидального тока через нулевое значение гаснет. Охлаждению дуги способствует отдача тепла стальным пластинам. В цепях постоянного тока применяют дугогасительные катушки.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о