Ele-prof.ru

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

Что такое автомат постоянного тока и где его применяют

Что такое автомат постоянного тока и где его применяют?

Автоматические выключатели, их ещё называют «пакетники», или просто автоматы это основное средство защиты от КЗ и перегрузок. Обычные бытовые автоматические выключатели с защитой от КЗ и тепловой защитой по превышению тока я использую с самого начала создания своей ветро-солнечной электростанции. Это наверно единственный доступный способ обеспечить защиту от короткого замыкания аккумуляторов, сберечь проводку в случае ЧП и потребителей.

И до сих пор много людей кто смотрит мои видео если видят обычные автоматы в моей электростанции то сразу пишут что нельзя использовать такие автоматы, нужно специальные для постоянного тока или предохранители. Слишком большая дуга на постоянном токе при расцеплении контактов сожжёт автомат. Пишут что большие потери на таких автоматах. В общем я решил подробно описать всё как есть с подкреплением опытом и цифрами.

В данной статье я буду говорить именно про автоматы с обозначением «C», это самые распространённые автоматы, именно они находятся в большинстве электрощитов и продаются в магазинах. Ниже на фотоавтоматы в моей солнечной электростанции, это развязка на 12V.

автомат переменного тока

>

Отличия постоянного и переменного тока

Их главное отличие в этом и заключается, то есть в области их применения. И это мы и будем рассматривать, то есть посмотрим, с какой работой сталкивается автоматический выключатель постоянного движения. Такой ток меняет свое направление около 50 раз в секунду в своей электрической цепи, и переход происходит точно также. И тот переход помогает быстрому его погашению. Напряжение постоянно так же, как и сам ток. И это, в свою очередь, мешает быстрому погашению дуги, а это может привести к разным последствиям.

Отличия постоянного и переменного тока

И одним из выходов в такой ситуации является постоянный магнит. При таких ситуациях, когда в аппарате до 1 кв необходимо погасить без последствий. На дугу влияет много факторов, как и магнитное поле, и в такой момент дуга затягивается в специальную камеру, где собственно и произойдет затухание.

Одним из отличий считается наличие полярности. Однофазная сеть нуждается в защите у любого течения, и если это делается у постоянного тока, то обычно это делают с двухполюсным автоматическим выключателем, и в таком случае неважно, какой проводник подключать. Подключение должно быть аккуратным, и нужно придерживаться правильной полярности.

Одной из самых главных характеристик любого автомата считается номинальный ток автомата. По-другому его называют срабатыванием прибора, который допустим данным аппаратом. Значение его показывает основное значение тока, то есть базовое. И в связи с этим происходит защита автоматического выключателя от нагрузки. И он всегда должен указываться в маркировке выключателя, так как считается самым важным показателем. Но и без этого на маркировке также указывается много и других показателей, которые характеризуют данный автоматический выключатель.

Смотрите видео об автоматах переменного тока.

Автоматические выключатели постоянного тока: что это такое и где они применяются?

Многие знают из школьного курса физики, что ток бывает переменным и постоянным. Если о применении переменного тока мы еще что-то можем с уверенностью сказать (все бытовые электроприемники питаются от переменного тока), то о постоянном мы не знаем практически ничего. Но раз существуют сети постоянного тока, значит есть и потребители, и соотвественно защита таким сетям тоже нужна. Где встречаются потребители постоянного тока и в чем отличие аппаратов защиты для этого рода тока мы рассмотрим в этой статье.

Ни один из типов электрического тока не «лучше», чем другой — каждый подходит для решения определенных задач: переменный ток идеален для генерации, передачи и распределения электроэнергии на большие расстояния, в то время как постоянный ток находит свое применение на специальных промышленных объектах, установках солнечной энергии, центрах обработки данных, электрических подстанциях и пр.

Шкаф распределения постоянного оперативного тока

Шкаф распределения постоянного оперативного тока электрической подстанции

Понимание отличий переменного и постоянного тока дает четкое представление о задачах, с которыми сталкиваются автоматические выключатели постоянного тока. Переменный ток промышленной частоты (50 Гц) меняет свое направление в электрической цепи 50 раз в секунду и столько же раз «переходит» через нулевое значение. Этот «переход» значения тока через ноль способствует скорейшему гашению электрической дуги. В цепях постоянного тока значение напряжения постоянно — также как и направление тока постоянно во времени. Этот факт существенно затрудняет гашение дуги постоянного тока, и потому требует специальных конструкторских решений.

Графики нормального и переходного режимов тока

Совмещенные графики нормального и переходного режимов при отключении: а) переменного тока; б) постоянного тока

Одно из таких решений — использование постоянного магнита (3). Движение дуги в магнитном поле является одним из способов гашения в аппаратах до 1 кВ и находит применение в модульных автоматических выключателях. На электрическую дугу, которая по своей сути является проводником, воздействует магнитное поле, и та затягивается в дугогасительную камеру, где окончательно затухает.

Движение дуги в магнитном поле

1 — подвижный контакт 2 — неподвижный контакт 3 — серебросодержащая контактная напайка 4 — магнит 5 — дугогасительная камера 6 — скоба

Полярность надо соблюдать

Еще одним и, пожалуй, ключевым отличием между автоматическими выключателями переменного и постоянного тока, является у последних наличие полярности.

Схемы подключения однополюсного и двухполюсного автоматического выключателя

Схемы подключения однополюсного и двухполюсного автоматического выключателя постоянного тока

Если вы защищаете однофазную сеть переменного тока при помощи двухполюсного автоматического выключателя (с двумя защищенными полюсами), то нет разницы в какой из полюсов подключать фазный или нулевой проводник. При подключении же в сеть постоянного тока автоматических выключателей необходимо соблюдать правильную полярность. При подключении однополюсного выключателя постоянного тока питающее напряжение подается на клемму «1», а при подключении двухполюсного — на клеммы «1» и «4».

Почему это так важно? Смотрите видео. Автор ролика проводит несколько тестов с 10-ти амперным выключателем:

  1. Включение выключателя в сеть с соблюдением полярности — ничего не происходит.
  2. Выключатель установлен в сеть обратной полярностью; параметры сети U=376 В, I=7,5 А. Как итог: сильное дымовыделение с последующим воспламенением выключателя.
  3. Выключатель установлен с соблюдением полярности, а ток в цепи составляет 40 А, что в 4 раза превышает его номинал. Тепловая защита, как это и должно быть, разомкнула защищаемую цепь через несколько секунд.
  4. Последний и самый жесткий тест проводился с таким же 4-х кратным превышением по току и обратнойполярностью. Результат не заставил себя долго ждать — мгновенное воспламенение.

Этот ролик наглядно демонстрирует то, почему необходимо соблюдать полярность при подключении автоматических выключателей постоянного тока. Подключение с обратной полярностью, и с током цепи, не превышающим номинал автоматического выключателя, выводит его из строя. Во избежание повторения подобных «печальных опытов» производители маркируют клеммы выключателей «+» и «-», а также дают схемы подключения в руководствах по эксплуатации.

Таким образом, автоматические выключатели постоянного тока — это устройства защиты, применяемые для объектов альтернативной энергетики, систем автоматизации и управления промышленных процессов и пр. Специальные исполнения защитных характеристик Z, L, K позволяют защищать высокотехнологичное оборудование промышленных предприятий.

Читайте так же:
Как проверить выключатель заднего хода калина

Для их электроустановки всегда рекомендуется пользоваться услугами квалифицированных инженеров и техников, чтобы убедиться, что соответствующие автоматические выключатели постоянного тока будут выбраны и установлены правильно.

Значение номинального течения

К примеру, 25 – это цифра, которая указывается на маркировке у автомата С25 2Р, то есть из названия это цифра и будет указывать на значение тока. Указывается количество полюсов также на маркировке. Помимо того, также указывается время-токовая характеристика и его тип, напряжение, о замыкании и многое другое. И в таком положении обычно номинал указывается крупнее, чем остальные показатели. И все это, потому что показатель номинала в разы важнее. Чем все остальное, это ведь главный функционал устройства, исходя из которого, можно понять, к чему можно применять данный автоматический выключатель.

Читайте, что такое генератор тока.

А также о том, чем можно заменить транзистор.

Естественно, у них могут быть разные номиналы, и применять их можно в разные ситуации. Но для более простого распознавания целей, их разделили на типы по применению. Оно, конечно, не конкретное, но сможет помочь в выборе. Можно будет определить тип защищаемости и ее нагрузки, и это уже позволит примерно понять, какой номинал у устройства, и как произойдет защита. Порой бывает, что на маркировке совсем отсутствует какие-либо надписи.

  • Со слабой мощностью
  • Со средней мощностью
  • С высокой мощностью

Слаботочные автоматы

К ним обычно относят автоматы, номиналы которых имеют значение 1А, 2А, 3А. Ну и соответственно, исходя из названия, можно понять, что работать с ними во всех сферах невозможно из-за слабости тока. Обычно они применяются в технологических целях, бывает, что используют в специфичных целях. К примеру, для помощи промышленному контроллеру. И совсем уж редко применяется в бытовых делах.

лаботочные автоматы

Автомат средней мощности. Обычно это автоматы с номиналом в 6 и до 32 ампер. Такие приборы используют чаще в быту, так как защита проходит лучше.

Автоматические выключатели высокой мощности. К ним можно отнести такие приборы, которые имеют от 40 до 63 ампер, с высокой мощностью, с которой можно запитать не просто большую квартиру, но и в целом большой загородный дом. Но у них есть свои минусы, так как из-за высокой мощности работа с таким прибором требует очень большой внимательности и аккуратности. Ведь одно неверное действие может привести к неполадкам с электропроводкой.

Многополюсный механизм. Обычно ток многополюсного не отличается значением мощности от однополюсного. Если же это не схема «треугольника». Здесь включаются в работу напряжения разных фаз, и это приводит к тому, что сумма мощности вырастет на определенное количество из-за разных фаз.

Автомат дифференциального тока

Этим прибором считается устройство, в котором есть и защитные функции, функции автоматического выключателя.

Автомат дифференциального тока

Он был создан для защиты людей от случайного получения удара током при прикосновении с электрооборудованием, такое часто может часто возникнуть при утечке. Здесь и подключаются его защитные функции. К тому же, помимо людей, устройство защищает оборудование от различного рода замыканий.

Состоит оно из двух главных частей: на одну, которая отвечает за защиту, и на вторую, что отвечает за работу. Оборудован он электромагнитным и тепловым расцепителями. Первый отвечает за электропитание при различных ситуациях, во время ситуациях при замыкании. Второй же за перегрузку, которая может возникнуть во время защиты чего-либо.

Смотрите видео об отличиях постоянного и переменного тока. А также расскажите в комментариях, в какой сфере вы столкнулись с необходимостью установки автомата постоянного тока?

Краткие характеристики автоматических выключателей класса «C»:

Характеристика С-автоматов.
Автоматы «С» отличаются большей перегрузочной способностью по сравнению с автоматами с обозначением «В» и «А». Ток моментального срабатывания электромагнитного расцепителя автомата происходит при токах в 5-10 раз больше тока указанного на автомате. Например автомат на 50А сработает мгновенно при токах 250-500А. А автомат на 10А сработает мгновенно при токах 50-100А. При этом же токе тепловой расцепитель срабатывает через 1,5 секунд, а гарантированное срабатывание электромагнитного расцепителя наступает при десятикратной перегрузке для переменного тока и при 15-ти кратной перегрузке для цепей тока постоянного.

Электромагнитный расцепитель

призван спасать от короткого замыкания и срабатывает по току, а на каком напряжении по сути не важно. На практике я проверял автоматы на 10А, и при токе 12А автомат срабатывал в первый раз течении 30-40 минут, далее уже нагретый гораздо быстрее.

Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина)

работает по температуре, и чем выше ток тем выше нагрев пластины, и быстрее время срабатывания. При токе протекающим через автомат равным его номиналу автомат должен сработать в течении часа в зависимости от температуры. Это защита если например включено слишком много приборов в линии, чтобы не перегревались провода и не оплавилась изоляция. При двойном превышении тока автомат должен сработать в течении минуты, чем он больше нагревается тем быстрее сработает тепловой расцепитель.

Вот такие характеристики автоматов класса «C», особенность это большая перегрузочная способность чтобы автоматы не выбивало при запуске нагрузок с большими пусковыми токами. Но если чтото не так то они вполне справляются с задачей защитить электропроводку.

Устройство и технические характеристики электрического автомата

Для выключения, проведения и отключения токов в цепи используется специальное устройство – автоматический предохранитель. Прибор работает в условиях заданного времени или ненормированных явлений электроцепи – коротких замыканий, скачков напряжения.

Особенности и функции

Выключатель является коммутационным прибором, защищающим кабельную линию от критического значения токов. Он выполняет следующие функции:

  • предотвращение повреждений жил проводников при замыкании фазы или земли;
  • коммутация участков цепи – включает и выключает отдельные зоны;
  • защита от перегрузки при включении мощного оборудования в общую сеть;
  • выключение сетевого питания при появлении токов короткого замыкания с предельными значениями.

Коммутационные аппараты управляются вручную, при помощи электромагнитного привода или электродвигателя.

Устройство автомата

Электрический автоматический предохранитель выпускается в одно, двух-, трех- и четырехполюсном исполнении. В состав изделия входят следующие узлы:

  • контактная система – трехступенчатая, двухступенчатая, одноступенчатая;
  • дугогасительная система – состоит из камер с узкими отверстиями, с дугогасительными решетками или комбинированных камер;
  • привод расцепителя;
  • вспомогательные контакты.

Также у автоматических предохранителей имеются расцепители – реле с прямым действием.

Виды расцепителей

Автомат оснащается двумя типами расцепителей:

  • Электромагнитный, защищающий электрическую цепь от замыканий. Имеет вид катушки с центральным сердечником на пружине. При прохождении токов образуется электромагнитное поле, притягивающее сердечник к катушке.
  • Тепловой, предотвращающий воздействие на электроцепь токов перегрузки. Выполняется как биметаллическая пластина из двух материалов с различным коэффициентом расширения в момент нагрева.

Перегрузка возникает, когда на линию подкидывается электрооборудование с нагрузкой, выше допустимой для данной сети.

Принцип работы

Устройство автомата обеспечивает специфику его работы. Рассмотреть принцип действия прибора стоит на примере однополюсной модели:

  1. На верхнюю клемму подключается кабель от линии питания, на нижнюю – провода потребителей.
  2. Для включения необходимо ставить ручку в верхнее положение, для отключения – в нижнее.
  3. В момент включения механизмом взвода направляется подвижный контакт к неподвижному. Сцепка соединяется.
  4. Соленоидный расцепитель-электромагнит функционирует по принципу выталкивания сердечника из центра катушки электромагнитным полем.

Чем больше повышается значение тока, тем сильнее выгибается пластина.

Работа в нормальном режиме

В неаварийном режиме автомат работает иначе. Ручка управление поднята вверх, а ток поступает на устройство через кабель питания. Проводник подкинут на верхнюю клемму. Затем ток направляется на неподвижные контакты, оттуда – на подвижные. На соленоидную катушку токи подаются через гибкий кабель. После нее поступают на биметаллический элемент, оттуда – на винтовую клемму внизу, а дальше – в электроцепь, к которой подключена нагрузка.

Условия использования

Силовой предохранительный автомат выпускается в 5 климатических категориях и рассчитан на эксплуатацию при следующих условиях:

  • монтаж на высоте до 1000 м над уровнем моря;
  • температура воздуха снаружи от -40 до +40 градусов без учета инея и росы;
  • относительная влажность воздуха 90 % (+20 градусов) и 50 % (+40 градусов);
  • помещения без пыли, агрессивной концентрации паров и газов, на улице нет взрывоопасной среды и пыли;
  • монтаж на поверхности, куда не достанут капли воды, масла, частицы радиации.

Зависимость эксплуатационных параметров выключателей от условий окружающей среды прописана в ГОСТ 17516.1-90.

Классификация приборов

На основании классификации ПУЭ пользователи могут подобрать устройства одной из категорий.

Выпускаются без теплового расцепителя. Модели подходят для сети, к которой подключаются мощные агрегаты. В качестве защиты от перегрузки применяется реле максимального тока. Предохранитель защищает линию от сверхтока при коротком замыкании.

Класс А

Чувствительные модификации со срабатыванием теплового расцепителя при повышении силы тока на 30%. Автоматы отличаются:

  • катушкой, обесточивающей сеть за 0,05 сек при превышении нормальных показаний;
  • биметаллическим элементом – выключает питание через 20-30 сек.

С помощью приборов организуется соединение цепей с полупроводниками.

Класс В

Оборудование подойдет, если у вас частный дом или квартира. Применяется для подключения к розеточным, осветительным линиям. Характеризуется:

  • срабатыванием электромагнитного расцепителя при увеличении показаний на 200 % за 0,015 сек;
  • срабатыванием пластины из биметалла через 4-5 сек.

Пусковое значение тока для такого устройства должно быть минимальным.

Класс С

Автоматический селективный прибор можно поставить в бытовой сети. Электромагнитный узел срабатывает при превышении номинального тока в 5 раз. Тепловой расцепитель становится активным через 1,5 сек. Устройства класса С используются на вводе.

Класс Д

Применяются для организации общей электролинии в качестве резервной защиты. Срабатывают, когда основное оборудование не может своевременно обесточить питание. Номинал электротока должен превысить норму 10 раз.

Классы K и Z

Время срабатывания зависит от типа тока в сети с индуктивным типом нагрузки. Переменный ток должен быть больше нормы в 12 раз, постоянный – в 18. Электромагнитный соленоид активируется через 0,02 сек, тепловой узел – при увеличении тока на 5 %.

Характеристики автоматических предохранителей

Дифференциальный прибор необходимо подбирать на основании номинального предела отключения, количеству полюсов, время-токовому показателю и номиналу тока срабатывания.

Номинальная отключающая способность

Данная ТТХ автомата указывает диапазон, при котором он разомкнет проводку для обесточивания ее и потребителей. По номинальной отключающей способности бывают приборы:

  • на 4,5 кА – применяется в качестве защиты силовой линии частного дома. Сопротивление кабеля равно 0,05 Ом, предел тока – 500 А;
  • на 6 кА – устанавливается в жилом секторе или общественных зданиях с сопротивлением 0,04 Ом и пределом тока 5,5 кА;
  • на 10 кА – защищают промышленные установки, поскольку ток до 10 000 А возникает в короткой магистрали, проложенной от подстанции.

Для бытового использования подходят модели на 6 кА.

Количество полюсов

По данному параметру можно установить количество проводов для подключения. Существует 4 модификации:

  • Однополюсные. На выключатель можно подкинуть кабели отвода и питания, но он защитит только от возгорания. Нейтраль размещается на нулевой шине в обход автомата. При выключении разрывается фаза.
  • Двухполюсные. Одновременно обесточивают всю проводку. Применяются, когда подключается однофазный прибор (бойлер, водонагреватель). К нему автомат подсоединяется 2-мя проводами питания и 2-мя проводами отвода.
  • Трехполюсные. Используются, когда в сети трехфазный или четырехфазный тип питания. Соединяются по схеме треугольника или звезды.
  • Четырехполюсный. Прибор, необходимый для 6 проводов (3 – фаза, 3 – защита). Допускается подключение на 8 кабелей (4 – фаза с нейтралью, 4 – отводящие, т.е. фазный и нулевой).

Четырехполюсник применяется для токообеспечения промышленного оборудования.

Время-токовый показатель

Величина, при которой автоматическое устройство отключит сеть до достижения критической отметки. Срабатывание происходит:

  • за 10 и более мс;
  • за 6-10 мс;
  • за 2,5-6 мс.

Чем больше категория, тем меньше нагревается сетевой кабель.

Номинал рабочего тока

Характеристика, определяющая скорость срабатывания прибора при увеличении тока над номинальным показателем. На рынке присутствуют модификации:

  • 1 и 2А – обеспечивают электричеством малое количество приборов с суммарной мощностью не больше возможностей устройства;
  • 3А – промышленный вариант при треугольном трехфазном подключении;
  • 6А, 10А и 16А – применяются для запитки отдельных комнат и квартир;
  • 16А – имеют 3 или 4 полюса, устанавливаются на вводе при трехфазном питании;
  • 20А, 25А, 32А – устанавливаются для защиты квартир с большим количеством бытовой техники;
  • 40А, 50А, 63А – высокомощные приборы для промышленных и строительных линий.

Используйте для квартиры модификацию 25А на вводе.

Автомат на 6, 16, 40 или 20 Ампер выпускается в закрытом или открытом корпусе, устанавливается на стену, в специальную нишу или комбинированным способом. При установке в распределительный шкаф фиксируется на дин-рейке. Производители выпускают модели с механическими крепежами или без них.

Особенности электронных предохранителей и ограничителей тока

Плавкий предохранитель устаревшего типа подергается нагреву при токовом воздействии. Некоторые пользователи ставят в щитке перемычку для автомата. Массивное изделие нарушает нормальную работу аппаратуры, становится причиной пожара.

Для многократной защиты применяют электронный предохранитель с функциями:

  • самовосстановления цепи после устранения источника поломки;
  • восстановления сети после вмешательства человека.

Устройства могут оповещать о неисправностях при помощи звуковых и световых сигналов.

Второй вариант защиты – ограничитель величины тока. Для этого применяется одномодульный генератор стабильного тока. Величину ограничения задают производители. Она не повысится, даже когда часть цепи или вся линия подверглись короткому замыканию.

Стабилизаторы с тиристорами и датчиками тока включаются в момент повышения нагрузки. Тиристор шпунтирует цепь так, что напряжение на выходе становится нулевым.

Сколько автоматических выключателей можно использовать

В одном электрощите нельзя устанавливать выключатель дифтока групповой сети со значением более 30 мА. ПУЭ не запрещают подключение нескольких автоматов при условии, что не будет утечки тока. Перед началом работ следует вычислить групповую утечку.

  1. Переменным резистором измерить фактически показатель.
  2. Рассчитать теоретическую величину на основании п. 7 ПУЭ – на 1 А нагрузки приходится 0,4 мА и 10 мкА на 1 м кабеля.

Чтобы подобрать правильное количество УЗО, понадобится:

  1. При подключении, к примеру, 3-х УЗО на 16 А каждый сложить величины.
  2. Получившееся значение умножить на 0,4 мА.
  3. Подсчитать метраж провода по схеме квартиры и умножить на 10 мкА.
  4. Сложить величины и узнать утечку.

П. 7.1.83 ПУЭ сообщает, что максимальная утечка не должна превышать максимальный предел дифтока УЗО, что равняется 10 мА.

Сколько проводов допускается подключать на один автомат

На одно устройство допускается подключать не больше 2-3 проводников с одинаковым сечением. Если в щитке стоит одно УЗО и два автомата, организуется 2 магистрали. При наличии разности сечений кабеля делают скрутку и зажимают ее.

При отсутствии возможности объединения жил до распределительного щита их скручивают в коробе и подают на автоматы 1-2 кабеля. На дин-рейку требуется установить модульные клеммы с защелками и запитать их от выключателей. Такое решение предусматривает наличие дополнительного места в распредкоробе.

Автоматический выключатель на входе в квартиру или дом обеспечивает безопасность домашней электросети. Аппарат своевременно отключает питание при превышении заданного порога параметров. Такая защита предотвращает аварии, поломки бытовой техники и травмы пользователя.

Автоматические выключатели ВА07-М IEK®: надежность и компактность в максимальной комплектации

Современный автоматический выключатель должен надежно защищать электроустановки от токов перегрузки и короткого замыкания, а также быть удобным и безопасным в эксплуатации на протяжении всего срока службы.

Силовые автоматические выключатели серии ВА07-М IEK® соответствуют запросам требовательных российских потребителей. Они обеспечивают безопасность персонала и энергосистем промышленных объектов в нормальных и аварийных режимах работы благодаря оптимальной комплектации устройств защиты и управления. И к тому же отличаются компактными размерами.

В соответствии с ГОСТом

Воздушные автоматические выключатели ВА07-М IEK® изготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50030.2 (МЭК 60947-2) и предназначены для работы в сетях переменного тока частотой 50 Гц при напряжении до 690 В. Силовые контакты выключателей замыкаются и размыкаются в воздушной среде при атмосферном давлении и позволяют:

  • Включать, проводить и отключать номинальные токи от 800 до 3200 А в нормальном режиме работы электрической сети.
  • Проводить в течение установленного времени и отключать аварийные токи перегрузок и коротких замыканий, в том числе однофазных замыканий на землю, до 80 кА (при напряжении 400 В)
  • Отключать питание потребителей при недопустимом снижении напряжения на шине питания цепей управления выключателя.

Основная область применения силовых автоматических выключателей ВА07-М IEK® — минимизация потерь при возникновении аварийных режимов в питающих (вводных) и отходящих линиях распределительных устройств трансформаторных подстанций, главных и вводных распределительных щитов на объектах промышленного и гражданского строительства.

Три габарита – от 800 до 3200 А

Линейка автоматических выключателей ВА07-М IEK® для работы при номинальных токах 800, 1250, 1600, 2000, 2500 и 3200 А представлена тремя габаритами как стационарного, так и выдвижного исполнения:

* при температуре окружающей среды 40 °С

Выдвижной и стационарный

Выключатели ВА07-М IEK® выпускаются в стационарном и выдвижном исполнении. Стационарное исполнение подразумевает жесткое соединение выключателей с несущими элементами конструкции НКУ. При техническом обслуживании особое внимание следует уделять обеспечению безопасного выполнения работ и операциям по демонтажу/монтажу.

В случае выдвижного исполнения применяется стационарная корзина, в которую вкатывается выключатель ВА07-М IEK®. Корзина имеет жесткое соединение с несущими элементами конструкции НКУ, а выключатель с помощью специальной рукоятки может быть перемещён в любое из трёх положений:

  1. «Подключен» – силовые выводы и выводы управления выкатной части соединены с аналогичными вводами корзины. Выключатель готов к обеспечению нормальной работы и защиты от аварийных режимов.
  2. «Тест» – силовые выводы выключателя отключены от вводов корзины, выводы цепей управления подключены к питанию. В данном положении можно проверять цепи управления и тестировать срабатывание выключателя с помощью электронного расцепителя.
  3. «Изолирован» – можно полностью вынимать выключатель из корзины, при этом силовые вводы корзины перекрываются специальными изолирующими шторками, защищающими персонал. Дополнительно данная функция обеспечивает видимый разрыв.

Отслеживать положение выключателя ВА07-М IEK® выдвижного исполнения можно с помощью специального индикатора, установленного на лицевой панели в нижней части корзины.

При техническом обслуживании выключателя ВА07-М IEK® выдвижного исполнения снижаются трудозатраты на монтаж/демонтаж, а также повышается безопасность работы персонала.

Расцепитель следит за энергосистемой

Важным элементом автоматических выключателей ВА07-М IEK® является электронный расцепитель (см. рис. 1). Именно он в режиме реального времени с помощью высокопроизводительного микроконтроллера опрашивает датчики тока и реагирует на различные аварийные ситуации в энергосистеме: даёт команду на размыкание силовых контактов, отображает на дисплее неисправности и результаты измерений токов, сигнализирует о приближении тока в силовых цепях к номинальной нагрузке, блокирует возможность повторного включения после срабатывания на аварийный режим, а также позволяет выполнять настройки и тестирование.

Электронные расцепители представляют собой отдельный съёмный блок, на лицевой панели которого расположены цифровое табло, индикаторы, элементы настройки и управления. Габарит 800 А и габариты 2000 и 3200 А выключателей ВА07-М IEK® оснащены различными модификациями электронных расцепителей.

Электронные расцепители ВА07-М IEK® реализуют следующие функции защиты от сверхтоков (LSI+G):

  • Защита от перегрузки с уставкой по времени (L – Long time-delay overcurrent protection).
  • Защита с уставкой по времени от короткого замыкания (S – Short time-delay overcurrent protection).
  • Защита мгновенного действия при коротком замыкании (I – Instantaneous overcurrent protection).
  • Защита от короткого замыкания на землю с уставкой по времени (G – Ground fault protection with time-delay).

Особенности конструкции ВА07-М IEK®

Конструкция автоматических выключателей ВА07-М IEK® обеспечивает их надежность и функциональность.

Рис. 1. Конструкция ВА07-М IEK®

Контактная система

Главные силовые выводы автоматических выключателей серии ВА07-М IEK® выполнены горизонтальными медными шинами с гальваническим покрытием, защищающим от коррозии. Каждый вывод оснащён датчиками тока

Главные силовые выводы соединяются с группами подвижных и неподвижных контактов при помощи многопроволочных медных гибких проводников, сплетённых в косички, что позволяет снизить электромагнитные и тепловые потери.

Группа подвижных контактов выполнена из отдельных подпружиненных ламелей, что позволяет снизить переходное сопротивление в месте контакта, обеспечивает надёжное электрическое соединение и способствует эффективному гашению дуги при размыкании силовых контактов.

Угасание дуги

Если в момент размыкания силовых контактов через них протекал ток (необязательно ток перегрузки или короткого замыкания), то в месте разрыва контактов возникает электрическая дуга, которая должна быть погашена за минимальное время.

Эффективность гашения дуги автоматических выключателей ВА07-М IEK® обеспечивается, в том числе, дугогасительными камерами. В них параллельно установлены изолированные друг от друга стальные пластины с гальваническим покрытием. Такая конструкция позволяет быстро и эффективно растягивать, охлаждать и разрывать электрическую дугу, продлевая работоспособность главных силовых контактов.

Дугогасительные камеры автоматических выключателей ВА07-М IEK® выполнены съёмными, что повышает удобство технического обслуживания.

Замыкание и размыкание

Сердцем автоматических выключателей ВА07-М IEK® является электропривод с дополнительной возможностью ручного взвода пружин. При подключении питания электропривода происходит автоматический взвод механизма включения, индикатор взвода пружины переходит в состояние «Взведён», и выключатель ожидает команды на включение.

Команда на включение, так же, как и команда на отключение ВА07-М IEK® могут быть поданы оператором удалённо, например, с поста управления, находящегося в соседнем помещении или здании, а при определённых схемах управления — даже из другого города. Когда происходит включение в дистанционном режиме, сигнал поступает на электромагнит, управляющий катушкой включения, а операция отключения задействует независимый расцепитель.

ВА07-М IEK® можно управлять и вручную — нажатием на кнопки включения/отключения на лицевой панели. При этом на панели изменяется индикация положения контактов выключателя.

Ручной взвод механизма включения позволяет с помощью специального рычага «запасти» в пружинах необходимую энергию. Для включения ВА07-М IEK® необходимо обеспечить подачу номинального напряжения на расцепитель минимального напряжения, в противном случае при нажатии на кнопку включения замыкания контактов не произойдёт, а пружины перейдут в невзведённое состояние.

Важные нюансы

Независимый расцепитель обеспечивает дистанционное отключение выключателя при наличии напряжения на шине питания цепей управления. Может быть демонтирован на усмотрение конечного потребителя.

Расцепитель минимального напряжения служит для защиты от недопустимого снижения напряжения питания цепей управления. Также может быть демонтирован, если нет необходимости контролировать напряжение на шине питания цепей управления.

Электромагнит включения предназначен для удаленного включения ВА07-М IEK® после завершения взвода пружин механизма включения электроприводом. Может быть демонтирован на усмотрение конечного потребителя.

Клеммный блок цепей управления расположен в верхней части выключателя над лицевой панелью, что обеспечивает удобство эксплуатации. Предназначен для подключения цепей питания, управления электронным и независимым расцепителями, расцепителем минимального напряжения, электромагнитом включения, а также для подключения цепей сигнализации.

Блок оснащён выводами дополнительных переключающих контактов, которые могут быть использованы на усмотрение потребителя. Все выводы клеммного блока промаркированы сплошной нумерацией, которая соответствует схемам подключения, приведённым в Руководстве по эксплуатации.

В автоматических выключателях ВА07-М IEK® габаритов 2000 и 3200 А имеются механические счетчики циклов включения-отключения. Счетчики позволяют отслеживать износ аппарата и вовремя проводить его техническое обслуживание.

Монтаж и эксплуатация

Автоматические выключатели ВА07-М IEK® могут быть легко интегрированы в низковольтные комплектные устройства различной сложности за счет простых и функциональных схем подключения.

Монтаж выключателей допускается на реечном каркасе или монтажной панели. Эксплуатация выключателей возможна в строго вертикальном положении.

Питающую сеть можно присоединять как к верхним, так и к нижним выводам выключателя. Допускается подключение медных или алюминиевых шин, при использовании переходных шин возможно подключение одножильных проводников с наконечниками.

В месте установки и подключения выключателей должна быть хорошая циркуляция воздуха. Питающие и отходящие линии, выполненные шинами, необходимо разделить с помощью перегородок из немагнитного материала. Подробнее особенности монтажа описаны в Руководстве по эксплуатации (скачать).

Эксплуатация выключателей должна производиться в следующих условиях:

  • диапазон рабочих температур: от -25 до +40°С;
  • высота над уровнем моря – не более 2000 метров;
  • степень защиты оболочки — IP30, зажимов для присоединения внешних проводников – IP00;
  • относительная влажность — 50% при температуре +40°С. Допускается использование выключателей при относительной влажности 90% при температуре 20°С.

Рис. 2. Пример использования ВА07-М в главном распределительном щите.

Гарантийный срок эксплуатации выключателей ВА07-М IEK® составляет 5 лет со дня продажи при условии соблюдения потребителями правил монтажа, эксплуатации, транспортировки и хранения. Автоматические выключатели, которые до истечения срока гарантии отработали общее количество циклов включения-отключения, замене или ремонту не подлежат.

Автоматические выключатели ВА07-М IEK® подвергаются тщательному контролю на всех этапах производства и транспортировки, что обеспечивает их высокое качество и надёжность.

Они отличаются разнообразием габаритов, небольшой массой и низкими собственными потерями мощности. Благодаря применению современных микропроцессорных технологий, возможности гибкой настройки защит, а также высоким техническим и эксплуатационным характеристикам ВА07-М IEK® защищает энергосистемы наравне с лучшими мировыми налогами.

5. Устройство и принцип работы автоматического выключателя.

Корпус автоматического выключателя 1 выполнен из термостойкой пластмассы. Пластиковая рукоядка 2 служит для управления автоматом (включение или выключение). Фиксация автоматического выключателя на DIN-рейке производится защёлкой-

Принцип работы автоматического выключателя следующий:

При включении автомата напряжение, подаваемое на верхнюю винтовую клемму 4 проходит через биметаллическую пластину 6 (тепловое расцепление) и через обмотку соленоида 9, поступая на подвижный контакт 7.

Далее, через неподвижный контакт 8, напряжение поступает на нижнюю винтовую клемму, к которой подключается «отходящий» провод – нагрузка.

Защитное отключение автоматического выключателя происходит при срабатывании механизма расцепления, приводя к размыканию подвижного контакта 7.

Механизм расцепления, в зависимости от силы проходящего тока может быть приведён в действие двумя способами:

1) При значительном резком увеличении тока, проходящего через автомат (короткое замыкание) образуется магнитное поле, которое втягивает сердечник, что приводит в действие механизм расцепления – это магнитное расцепление.

2) При прохождении через автоматический выключатель токов со значениями, превышающими допустимые, происходит нагрев биметаллической пластины 6, что приводит к её изгибу и, как и в первом случае – расцеплению контактов.

Из-за больших токов, в обоих случаях при расцеплении контактов образуется дуга, поэтому для её нейтрализации в устройство автоматического выключателя обязательно входит дугогасительная камера 5, которая представляет собой набор металлических пластин особой формы, закреплённых параллельно.

В качестве дополнительной защиты от прогорания корпуса автоматического выключателя применяется специальная металлическая пластина 10.

6. Назначение, конструкция и принцип работы реле обратного тока.

Общие сведения

Реле обратного активного тока типа РОТ-54Р предназначены для защиты судовых генераторов переменного тока частотой 50 Гц от появления обратного активного тока.

Структура условного обозначения

РОТ — реле обратного тока;

5 — номинальная частота тока 50 Гц;

4 — модификация реле;

Р — удовлетворяющее требованиям Правил Регистра;

ОМ4 — климатическое исполнение (ОМ) и категория размещения (4) по ГОСТ 15150-69.

Условия эксплуатации

Температура окружающего воздуха от минус 10 до 50°С.

Относительная влажность окружающего воздуха до 80% при температуре 40°С и до 98% при температуре 35°С.

Атмосфера типа III по ГОСТ 15150-69.

Вибрация с частотой от 5 до 30 Гц, с амплитудой 1 мм для частот от 5 до 8 Гц и с ускорением 0,5 g (5 м/с2) при частотах от 8 до 30 Гц.

Удары с ускорением 3 g (30 м/с2) с частотой от 40 до 90 ударов в минуту.

Реле обеспечивают надежную работу при длительных наклонах до 22,5° от вертикали в любую сторону, а также при качке с периодом (7-19) с до 45° от вертикали в любую сторону.

Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, а также агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию.

Реле допускают пребывание в нерабочем состоянии: при повышенной температуре окружающего воздуха 60°С; при пониженной температуре окружающего воздуха минус 50°С, а затем после 12-часовой выдержки в нормальных климатических условиях должны быть пригодны к эксплуатации.

Степень защиты реле IР40 по ГОСТ 14254-96, за исключением выводов, для которых степень защиты IР20 при подсоединенных проводниках.

Реле предназначены для переднего присоединения проводов.

Требования безопасности по ГОСТ 12.2.050-80.

Реле для внутригосударственных и экспортных поставок соответствует ТУ 16-87 ИГФР. 648233. 017 ТУ. ТУ 16-87 ИГФР.648233.017 ТУ

Технические характеристики

Номинальное напряжение, В — 133, 230, 400

Номинальная частота тока, Гц — 50

Номинальный ток, А — 5

Уставки по обратному активному току — (0,02-0,14)Iном;

срабатывания, плавно регулируемые в диапазонах — (0,13-0,25)Iном Уставки по времени срабатывания — 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0; 12,0 Время срабатывания реле при токе, равном 10-кратному току уставки, с, не более — 0,1 Время готовности к срабатыванию, с, не более — 3 Потребляемая мощность в ждущем режиме, В·A не более: по цепи тока — 3 по цепи напряжения — 10

Режим работы реле — длительный. Токовая цепь реле должна подключаться ко вторичным цепям трансформаторных датчиков тока типа ТШ-0,66М-О (ТУ 16-517.907-75) или стандартных трансформаторов тока с номинальным вторичным током 5 А и классом точности не ниже 1,0.

Реле имет один замыкающий полупроводниковый ключ.

Коммутационная способность ключа:

&nbsp3 А (действующее значение), 435 В переменного тока частотой 50 Гц при активно-индуктивной нагрузке с соsφ0,8. Максимальный ток включения 7 А (амплитудное значение) в течение 10 мс;

&nbsp4 А, 400 В постоянного тока при активно-индуктивной нагрузке с t?10 мс. Максимальный ток включения 6,5 А в течение 10 мс.

Коммутационная способность замыкающего сиг- нального контакта составляет (0,02-0,3) А при (27+3) В постоянного тока сonct 0,007 с и (0,05-0,3) А при 115 В переменного тока частотой 50 Гц с соs φ0,5 при общем числе циклов ВО 10000, в том числе 2000 циклов ВО при температуре 50°С.

Реле длительно выдерживает напряжение, равное 1,06 от номинального, и ток, равный 1,1 от номинального.

Реле выдерживает без повреждений ток 150 А в течение 1 с.

Отклонение параметров срабатывания реле на всех уставках при изменении температуры окружающего воздуха от минус 10 до 50°С от фактических величин срабатывания, полученных при нормальных климатических условиях, не более + 5% по току, + 10% по времени срабатывания.

Реле возвращается в исходное состояние без срабатывания, если ток, превышающий ток срабатывания, по истечении времени не более 0,9 минимально допустимого времени срабатывания для данной уставки в нормальных климатических условиях уменьшится до 0,8 тока срабатывания на уставке.

Реле надежно работает при длительных отклонениях напряжения от минус 10 до 6% от номинального и частоты + 5% от номинальной, при кратковременных отклонениях напряжения от минус 30 до 20% от номинального (длительностью до 1,5 с) и частоты + 10% от номинальной (длительностью до 5 с).

Масса реле не более 3,2 кг.

Средний срок службы реле — 12,5 лет, срок сохраняемости — 5 лет.

Наработка реле — 25000 ч со дня ввода в эксплуатацию.

КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦЕП ДЕСТВИЯ РЕЛЕ.

Реле состоит из датчика тока ДТ, мас- штабных усилителей У1 и У2, производящих согласование входного уровня сигнала от датчика тока с требуемым в схеме. Датчик напряжения ДН, как и датчик тока ДТ, осуществляет гальваническую развязку и согласует уровень напряжения контролируемой сети с требуемым в схеме реле. Напряжение с его выхода поступает на вход нуль-органа НО, с выхода которого периодическая последовательность прямоугольных импульсов поступает на управляющий вход фазочувствительного выпрямителя ФЧВ и через одновибратор ОВЗ на счетный вход элемента времени ЭВ. С выхода ФЧВ сигнал поступает на вход интегратора И, который в конце каждого периода сбрасывается импульсами, сформированными одновибратором ОВ2. В интеграторе происходит сложение сигналов, поступающих с выхода ФЧВ и задатчика уставки по току ЗУТ, чем обеспечивается независимость уставки от частоты

Принципиальная схема реле.

Структурная схема реле РОТ-54Р

ДТ — датчики тока; ДН — датчики напряжения;

У1, У2 — масштабные усилители;

НО — нуль-орган; ФЧВ — фоточувствительный выпрямитель;

И — интегратор; ЗУТ — задатчик уставки по току;

ПО1, ПО2 — пороговые органы; РИ — расширитель импульсов;

ЭВ — элемент времени; ЗУВ — задатчики уставки по времени;

РО — реагирующий орган; ВО — выходной орган;

СС — схема совпадения; ОВ1, ОВ2, ОВ3 — одновибраторы;

К — встроенное электромагнитное реле; БП — блок питания

Сигнал с выхода интегратора поступает на вход порогового органа ПО1, с выхода которого поступает на стробируемый расширитель импульсов РИ. Стробирующие импульсы поступают перед импульсами сброса интегратора в конце каждого периода от одновибратора ОВ1. Активный уровень с выхода РИ разрешает счет ЭВ. Выдержка времени задается задатчиком уставки по времени ЗУВ. После окончания выдержки времени происходит срабатывание реагирующего органа РО, сигнал с вывода которого поступает на выходной орган ВО. Имеющийся в схеме реле канал отсечки содержит пороговый орган ПО2 и схему совпадения СС. При входном токе, превышающем 10 Iус, ПО2 воздействует в случае обратного тока через СС на РО, минуя элемент времени. Питание реле производится от блока питания БП.

Конструктивно реле выполнено в защищенном корпусе, состоящем из пластмассового основания, кожуха и съемной крышки.

Элементы схемы и трансформаторы размещены на трех субблоках.

Электрическая связь субблоков между собой осуществляется с помощью печатной кросс-платы, расположенной в основании реле. Связь субблоков с кросс-платой осуществляется с помощью разъемов.

На верхние планки выведены два ряда переключателей и ручка плавной регулировки. Нажатием и последующим поворотом соответствующих переключателей производится выставление диапазонов регулирования по току срабатывания и уставок по времени срабатывания.

Вращением ручки согласно схеме производится плавная настройка уставки по току срабатывания. Ручка фиксируется в положении определенной уставки прижимом и винтом М3. Для внешних электрических соединений реле служат клеммные узлы, расположенные на основании. Они закрыты изоляционными крышками.

Присоединение внешних проводов к реле — переднее. Крепление реле к панели осуществляется винтами в основании.

Реле ремонтопригодно в условиях специализированного ремонтного предприятия.

Реле допускают совместную работу с реле активной мощности типа РМ-55Р.

Схема подключения реле.

Электрическая схема подключения реле РОТ-54Р

К — нагрузка; ТА — трансформатор тока

Монтаж токовых цепей выполнить проводниками сечением не менее 2,5 мм 2 , остальных цепей — не менее 0,75 мм 2 . Цепи реле не допускается объединять в один жгут с цепями управления распределительного устройства, при этом допускается перекрещивание жгута реле с проводниками распределительного устройства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector