Ele-prof.ru

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

Параметры, типы и принцип работы высоковольтных выключателей

Параметры, типы и принцип работы высоковольтных выключателей

Высоковольтный выключатель — это коммутационное устройство для оперативных включений и отключений электрооборудования в энергосистеме или ее отдельных цепей при автоматическом или ручном управлении в аварийных или нормальных режимах. В состав высоковольтного выключателя входит контактная система с корпусом, дугогасительным устройством, токоведущими частями, приводным механизмом и изоляционной конструкцией.

Параметры, свойства и классификация высоковольтных выключателей.

Выключатели характеризуются по номинальному току Iном; номинальному напряжение Uном; номинальному току отключения Iо.ном; допустимому содержанию в токе отключения апериодического тока.

Выключатели с большим напряжением (от 6 до 1 150 киловольт) и большим током отключения, доходящим до 50 килоампер, применяются на электроподстанциях. Такие выключатели являются сложной конструкцией, которая управляется пружинными, электромагнитными, гидравлическими или пневматическими приводами.

Выключатели, в которых дуга гасится сжатым воздухом, называются воздушными, а выключатели, контакты которых помещаются в специальную ёмкость с маслом – масляными. Выключатели, в которых парами масла гасится дуга и применяется газ SF6-«„элегаз“», называются элегазовые выключатели, а в которых дугогашение происходит в вакуумной дугогасительной камере – вакуумные выключатели.

Высоковольтные выключатели классифицируются по: применяемому способу гашения дуги (вакуумные, элегазовые, масляные и воздушные); назначению (сетевые, генераторные, специального назначения); виду установки (опорные, настенные, подвесные, выкатные, встраиваемые); по климатическому исполнению и категориям размещения (У, ХЛ, ТВ, ТС, Т, О и внутри, вне помещений, с различными условиями вентиляции и обогрева).

Устройство и принцип работы высоковольтных выключателей

Воздушные.

Энергия сжатого воздуха в этих выключателях используется как движущая сила и как дугогасящая среда. Работа дугогасительного устройства выключателя заключается в том, что образующаяся между контактами дуга подвергается значительному охлаждению сжатым воздухом, вытекающим в атмосферу. Когда ток проходит через ноль, средняя температура дуги понижается, но увеличивается сопротивление промежутка. В то же время происходит разрушение дугового столба и заряженные частицы выбрасываются из промежутка.

Элегазовые.

Гасящей и изолирующей средой выключателей выступает гексофторид серы SF6 – так называемый элегаз. Элегазовый выключатель представляют собой аппарат с тремя полюсами, которые имеют общую раму и управляются общим приводом. Как вариант, каждый из полюсов выключателя может иметь свою раму и управляться собственным приводом.

Полюс выключателя

В элегазовых выключателях колонкового исполнения полюс представляет собой колонну, которая состоит из двух или более изоляторов. В верхнем изоляторе размещено дугогасительное устройство, а нижний изолятор выступает в качестве опоры ДУ и обеспечивает необходимое для изоляции расстояние от рамы заземления. Изоляционная штанга располагается внутри опорного изолятора. Она соединяет контакт ДУ с системой привода аппарата.

В элегазовых выключателях бакового исполнения, полюс представляет собой цилиндрический бак, выполненный из металла, на котором расположены два изолятора, которые образуют высоковольтные вводы устройства. ДУ в этом выключателе размещается в металлическом корпусе с заземлением.

В выключателях комбинированного устройства, полюс представляет собой корпус из металла в виде сферы, с установленными изоляторами из фарфора, которые образуют высоковольтные вводы, в одном из которых помещено дугогасительное устройство, а в другом — трансформаторы тока.

Дугогасительное устройство выключателя

Это устройство предназначено осуществлять оперативное гашение дуги, которая образуется между контактами выключателя в момент их размыкания. Новейшие высоковольтные выключатели снабжены дугогасительным устройством автокомпрессионного типа, демонстрирующего свои преимущества при отключении больших токов.

ДУ содержит подвижную и неподвижную контактные системы, в которых есть главные контакты и дугогасительные контакты, снабженные элементами, состоящими из дугостойкого материала. Подвижная система содержит связанную с выводом ДУ неподвижную гильзу; поршневое устройство, которое создает при отключении высокое давление в подпоршневой емкости, и два сопла из фторопласта, направляющие потоки газа из одной зоны (повышенного давления) в другую (зону расхождения дугогасительных контактов). Кроме того, большое сопло препятствует смещению контактов подвижной системы относительно неподвижной системы контактов, так как не выходит из втулки главного неподвижного контакта.

Газовая система аппаратов

Газовая система включает в себя следующие составляющие: клапаны автономной герметизации;
коллектор, который обеспечивает связь газовых полостей в колоннах между собой и с устройством сигнализатора изменения плотности элегаза; непосредственно сигнализатор, состоящий из электроконтактного манометра с прибором температурной компенсации, который приводит показания к величине давления при 20ºС; соединительные трубки с уплотнениями и ниппелями.

Привод выключателей

Приводы обеспечивают непосредственное управление высоковольтным выключателем: включение, удержание и отключение. Вал привода осуществляет соединение с валом выключателя при помощи системы тяг и рычагов. Привод должен обеспечивать надежность и скорость работы, а при управлении электричеством еще и минимальное энергопотребление.

Требования, предъявляемые к высоковольтным выключателям

Поскольку выключатель является фактически самым ответственным устройством во всей высоковольтной системе, то при авариях этот аппарат должен обеспечивать бесперебойную и четкую работу. В случае отказа выключателя развивается аварийная ситуация, что ведет к серьезным разрушениям и материальным потерям и прекращением работы предприятий.

Вывод выключателя из рабочей системы проведения профилактических и ремонтных работ связан с серьезными трудностями, поскольку при этом приходится переходить на иную схему распределительного устройства, либо отключать потребителей. Поэтому выключатель должен допускать максимально возможное число отключений коротких замыканий без проведения ревизии и ремонта. Новейшие модели высоковольтных выключателей способны отключать без проведения ревизии до 15 коротких замыканий.

Читайте так же:
Выключатель со шнуром накладной

Производители выключателей

Число крупных производителей высоковольтных выключателей невелико, что объясняется слияниями, которые были произведены в период с 1980г. по настоящее время. Основными производителями выключателей сегодня являются комапнии ABB, Siemens, Areva T&D, Toshiba, HVB AE Power Systems и Mitsubishi . Три последние работают в основном на рынках Америки, Юго-Восточной Азии и Австралии. Выключатели для распределительных сетей выпускают Eaton и Schneider Electric. Среди российских производителей можно отметить завод ОАО ВО «Электроаппарат», «Энергомашкорпорация», а также ОАО «Энергомеханический завод».

Выключатель электромагнитный ВЭМ-10Э-1000/20 У3, ВЭМ-10Э-1250/20 У3

Выключатели электромагнитные ВЭМ-10Э

Выключатели электромагнитные ВЭМ-10Э со встроенным электромагнитным приводом, служат для коммутации электрических цепей, под нагрузкой трехфазного переменного тока. Выключатель предназначен для комплектации устройств типа КРУ и является выкатной частью их ячеек.

Электромагнитные выключатели нашли широкое применение в электроустановках с частыми коммутационными операциями. Гашение дуги в электромагнитном выключателе происходит за счет увеличения сопротивления ее вследствие интенсивного удлинения под действием магнитного поля и охлаждения.

Основные технические характеристики выключателчя ВЭМ-10Э-1000/20, ВЭМ-10Э-1250/20:

Производитель: ТОО «Завод Электроаппарат» г Шимкент Казахстан
Номинальное напряжение, кВ. 10
Номинальный ток, А. 1000, 1250
Значение предельного сквозного тока, А:
— действующее. 20
— амплитудное. 52
Ток термической стойкости для промежутка времени 5 с, кА . 20
Ток отключения, кА. 20,
Значение тока включения, кА:
— действующее. 20
— амплитудное. 52
Собственное время отключения, с . . . 0,05
Время включения с приводом, с . . . , 0,25
Ресурс электромеханической стойкости -125 тыс. циклов.
Масса с приводом, кг. 610
Масса привода, кг. 110
Габариты . 967Х758Х1600

Трехполюсные электромагнитные выключатели типа ВЭМ-10Э-1000/12,5-У3, ВЭМ-10Э-1000/20-У3, ВЭМ-10Э-1250/20-У3 с встроенным электромагнитным приводом предназначены для работы в районах умеренного климата в ЗРУ переменного тока до 10 кВ при высоте над уровнем моря не более 1000 м, температуре воздуха не ниже — 25 и не выше +35 °С при относительной влажности воздуха до 80 %.

Производство ТОО «Завод Электроаппарат» г. Шимкент Казахстан. Проведение таможенной очистки, сертифицикация.

Рис. 2. Контактная система электромагнитного выключателя ВЭМ-10Э :
1 — шарнирный контакт; 2 — шина; 3 —главный подвижный контакт; 4 — главный неподвижный контакт; 5, 13, 17 — пружина; 6 — корпус контакта; 7 —винт; в — пластина; 9 — дугогасительный неподвижный контакт; 10 — дугогасительный подвижный контакт; 11 — цилиндр воздушного дутья; 12 — прокладка (поршень); 14 — гайка: 15 — стойка шарнирного контакта; 16 — стакан; 18 — шайба

Над неподвижными контактами размещаются дугогасительные камеры (см. рис. 1), опирающиеся на полюсные наконечники электромагнита. На сердечник П-образного магнитопровода 9 электромагнита надета катушка магнитного дутья 10. Дугогасительная камера представляет собой изоляционный короб, внутри которого расположен пакет из керамических пластин 2 (см. рис. 3) с Л-образными вырезами. Пластины обладают высокой дугостойкостью и теплопроводностью, выдерживая температуру до 2000 С. По концам пакета закреплены медные электроды — рога 4 и 5, по которым перемещается основание дуги во время отключения выключателя. Передний рог 4 электрически соединен с катушкой магнитного дутья, второй конец которой присоединяется к неподвижному контакту. Задний рог 5 соединяется шиной с нижним выводом.

Быстрый переход дуги с контактов на рога и дугостойкие наконечники дугогасительных контактов приводит к высокой износоустойчивости контактных частей выключателя.

Рис. 3. Дугогасительное устройство выключателя ВЭМ-10Э:
1—козырьки; 2— пакет керамических пластин: 3 — магнитопровод; 4 — передний рог; 5 — задний рог; 6 — вывод; 7 — керамическая плита; 8 — пластина; 9, 10, 11 — дугогасительные контакты; 12 — шина

При отключении выключателя сначала размыкаются главные контакты, а затем шунтирующие их дугогасительные. При включении контакты замыкаются в обратной последовательности, предохраняя от обгорания главные контакты. При размыкании дугогасительных контактов между ними возникает электрическая дуга. Дуга возникает в нижней части камеры (положение А, Б, на рис. 3). При этом участок дуги А шунтируется катушкой магнитного дутья. Так как сопротивление катушки мало, то дуга на этом участке гаснет и катушка включается последовательно в цепь.

Через катушку проходит полный ток отключаемой цепи и между полюсными наконечниками электромагнита создается интенсивное магнитное поле. Взаимодействуя с током дуги, магнитное поле заставляет перемещаться основание дуги по медным рогам камеры. Дуга втягивается вверх по узким щелям между холодными керамическими пластинами камеры (положение В, Г, Д), отдает им свое тепло, удлиняется (сопротивление увеличивается) и при очередном переходе тока через нуль гаснет.

Гашению дуги способствует также то, что в электромагнитном выключателе ток резко уменьшается за счет активного сопротивления дуги. Уменьшается также угол сдвига фаз между током и напряжением сети. Это в свою очередь снижает скорость восстановления напряжения на контактах. Время горения дуги при отключении токов короткого замыкания не превышает 0,02 с. Быстродействие уменьшает вредные термические и динамические воздействия токов КЗ на элементы электроустановок.

При малых величинах отключаемого тока электродинамическая сила, действующая на дугу, мала. Для того чтобы обеспечить при этих условиях быстрое перемещение дуги вверх, в дугогасительной камере на подвижных контактах выключателя закреплены цилиндры воздушного дутья (см. рис. 2). При отключении выключателя и повороте подвижных контактов поршни перемещаются в цилиндрах-и вытесняют воздух между размыкающими дугогасительными контактами. Таким образом создается дополнительно система принудительного дутья, способствующая перемещению дуги, ее удлинению и погасанию.
Дугогасительная камера и все детали выключателя, находящиеся под напряжением, закрыты изоляционным защитным кожухом 2 (см. рис. 1).
На выкатной части — раме укреплены механизм перемещения, блокировка выключателя и разъединяющие контакты вторичных цепей.

Читайте так же:
Сертификат автоматического выключателя ап50б

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И ПОДСТАНЦИИ- тесты МТИ (МОИ)

Решаем онлайн тесты МТИ (МОИ). Если по какой то причине не можете самостоятельно решить этот или любой другой предмет, то мы готовы Вам в этом помочь. Стоимость предмета- 500 рублей за предмет. Ниже прилагаем бесплатные вопросы и ответы на тест.

Для производства с постоянным графиком нагрузки коэффициент заполнения суточного графика можно принять равным:

Коэффициент спроса (Ррасч/Рном) для алюминиевого завода можно принять равным:

Коэффициент спроса при расчете аварийного освещения принимается равным:

Коэффициент спроса (Ррасч/Рном) для металлургического завода можно принять равным:

Коэффициент использования активной мощности электроприемника с переменным графиком нагрузки может быть принят равным:

Максимальное значение активной мощности i-ступени совмещенного графика нагрузки составляет:

На рисунке представлен типовой суточный график потребления мощности:

предприятия цветной металлургии+

На рисунке представлен типовой суточный график потребления мощности:

предприятия угольной промышленности+

На рисунке представлен типовой суточный график потребления мощности:

предприятия черной металлургии+

На рисунке представлен типовой суточный график потребления мощности:

На рисунке представлен график работы электроприемника, характеризующий:

На графике нагрузке ремонтно-механического завода число пиков составляет:

При Ки=0,1 и пэ=10 Км равно:

При построении совмещенного графика нагрузки промежуточной ПС не учитываются:

потери холостого хода трансформатора+

При составлении графика потребления мощности потери собственных нужд принимаются равным:

При установке на ПС 2-х трансформаторов мощность, протекающая через каждый трансформатор не должна превышать:

Суточный график нагрузки разбивается по мощности на:

Эквивалентный двухступенчатый график нагрузки применяется:

для определения допустимой систематической перегрузки трансформатора+

Число часов использования максимума нагрузки для осветительной нагрузки состовляет:

Число часов использования максимума нагрузки для двухсменного предприятия составляет:

Допустимая температура нагрева алюминиевых шин рабочем током не должна превышать

Допустимая температура нагрева алюминиевых шин под действием кратковременных токов к.з. не должна превышать:

На рисунке выше изображено

Двухфазное к.з. на землю+

Исходным параметром токоограничивающих реакторов при расчете токов КЗ не является

Потери реактивной мощности+

Исходным параметром электроэнергетической системы для расчета токов КЗ не является

Допустимое напряжение при изгибе алюминиевых шин под действием токов кз принимают равным:

Допустимое напряжение при изгибе медных шин под действием токов кз принимают равным:

При отношении RX =0.4 Куд лежит в диапазоне:

Ударный коэффициент показывает:

Во сколько раз ударный ток больше амплитуды периодической составляющей тока кз+

Температура нагрева проводника в нормальном режиме:

Обратно пропорциональна квадрату тока в проводнике+

В практических расчетах сил взаимодействия между проводниками в электроустановках по закону Био-Савара коэффициент формы Кф принимают равным:

Ударный коэффициент можно определить по формуле = 1+е —

Конечная температура нагрева проводника током к.з обусловлена:

Обоими температурами, указанными выше+

Результаты расчетов токов кз не используется для:

Выбор типа опор ЛЭП+

К пассивным методам ограничения токов кз нельзя отнести:

Установку токоограничивающих реакторов+

Допустимая температура нагрева медных шин под действием кратковременным токов кз не должна превышать

На рисунке выше изображено:

Если в цепи преобладает индуктивность то ударный ток кз появляется через

При расчете токов кз вводится допущение:

Влияние общественной нагрузки учитывается приближенно+

Допустимое напряжения при изгибе стальных шин под действиемтоков кз принимают равным

На рисунке представлен:

Одноколонковый поворотный разъединитель V-образной формы+

Ход подвижного контакта вакуумного выключателя 10 кВ составляет:

Воздушные выключатели применяются в электрических сетях номинальным напряжением:

Задачей короткозамыкателей является:

Создание искусственного короткого замыкания при повреждениях в трансформаторах+

При отключении масляного выключателя:

Сначала размыкаются рабочие, а затем дугогасительные контакты+

В воздушном выключателе гашение дуги осуществляется:

Предназначены для отключения рабочего тока+

К компенсирующим аппаратам относятся+

Управляемые шунтирующие реакторы

На рисунке ниже представлен

На рисунке представлен:

Баковые масляные выключатели применяются для напряжения:

В камере вакуумного выключателя абсолютное давление может достигать:

Электромагнитные выключатели применяются для номинального напряжения:

Генераторные воздушные выключатели выпускаются для номинальных классов напряжения:

Максимальным номинальным напряжением выключателей, выпускаемых в России, в настоящее время является:

К ограничивающим аппаратам относятся:

К измерительным аппаратам не относятся:

К коммутационным аппаратам не относятся:

К типам элегазовых выключателей по способу гашения дуги не относятся:

Выключатели баковые маслонаполненные+

Задачей разъединителей является:

Коммутация элементов цепи при отсутствии тока

Имеет замкнутый магнитопровод+

Разрядники и ограничители служат

Для ограничения напряжения появляющегося на шинах и аппаратах при атмосферных и коммутационных+

Номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока

Отношение номинальных значений первичного тока ко вторичному+

Номинальный коэффициент трансформации трансформатора напряжения характеризуется

Отношением номинального первичного напряжения ко вторичному+

Масляно-водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла (тип Ц) применяется в трансформаторах мощностью:

Читайте так же:
Выключатель spst 1099 тип iii

Масляное охлаждение с дутьем и принудительной циркуляцией масла (тип ДЦ) применяется в трансформаторах мощностью:

На рисунке приведена типовая структурная схема:

На рисунке изображен:

Одиночный блок без генераторного выключателя+

На рисунке изображен:

На рисунке представлена схема РУ:

С двумя системами сборных шин+

На рисунке представлена схема РУ:

Связанный многоугольник (четырехугольник)+

На рисунке представлена схема РУ:

На рисунке представлена схема РУ:

На ПС 500 кВ с применением КРУЭ трансформаторы собственных нужд обычно подключаются к секциям ЗРУ:

Обозначение трансформатора «ТМД-25000/110» обозначает:

Трансформатор трехфазный масляный с принудительной циркуляцией воздуха+

Обмотка низшего напряжения АТ в России выполняется на напряжение:

Перерыв в электроснабжении потребителей 3 категории не должен превышать:

Под номинальной мощностью автотрансформатора понимается мощность:

На выводах обмоток ВН или СН, имеющих между собой связь+

Питание потребителей 1 категории надежности должно осуществляться:

От двух независимых источников энергии+

Распределительное устройство, собранное из типовых унифицированных блоков (ячеек) высокой степени готовности называется:

Схема РУ «Блок-линия с разъединителями» не применяется на напряжении:

Схемы подключения генераторов с трехобмоточным трансформатором применяют:

Для сетей с различными режимами заземления нейтрали+

Схему РУ 2 и 3-й групп являются:

Схема электрическая это:

Документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрической энергии и их взаимосвязи.+

Схема РУ, отображенная на рисунке, относится:

Схема РУ «Одна секционированная выключателями система шин» применяется для класса напряжения:

Схема РУ «Полуторная» применяется на напряжении:

В качестве независимого источника питания собственных нужд ГЭС не используется:

Доля расхода электроэнергии на собственные нужды в современных пылеугольных КЭС составляет:

Для ПГУ и ГТУ с единичной мощностью агрегатов более 25 МВт

Устанавливаются дизель-генераторы на напряжение 0,4 кВ шин собственных нужд+

Время запуска «горячего резерва» для питания шин собственных нужд АЭС запускается через:

Единичная мощность трансформаторов собственных нужд второй ступени трансформации не должна превышать:

РУ собственных нужд ТЭС выполняют по схеме:

С одной системой сборных шин, разделенной на секции+

Для ответственных потребителей собственных нужд (СН) требуется:

Обязательная установка ИБП+

При выводе одного ТСН на ГЭС в ремонт должно выполняться условие:

наличия двух независимых источников питания собственных нужд+

Единичная мощность трансформаторов собственных нужд второй ступени трансформации ограничена:

Уровнем токов к.з.+

Доля расхода электроэнергии на собственные нужды в современных ТЭЦ составляет:

Мощность ТСН, питающих шины 0,4 кВ, на ПС 220 кВ не должна превышать:

Для электроснабжения собственных нужд ГЭС предусматривают:

не менее двух источников питания+

Доля расхода электроэнергии на собственные нужды в современных АЭС составляет:

Потребителями собственных нужд являются:

Приводы рабочих машин и механизмов+

Электроснабжение собственных нужд электростанций и ПС осуществляется на напряжении:

Для обеспечения надежности защиты 0,999 и высоте одиночного тросового молниеотвода h =75 м, высота радиуса конуса r может быть найдена по выражению:

На рисунке изображена зона защиты:

Двойного тросового молниеотвода+

Для обеспечения надежности защиты 0,999 и высоте одиночного стержневого молниеотвода h =105 м, радиус конуса rможет быть найдена по выражению:

Молниеотвод считается двойным тросовым:

Когда расстояние между тросами L больше предельного значения Lmax

Когда расстояние между тросами L меньше предельного значения Lmax+

Молниеотвод данного типа не зависит от параметра Lmax

На рисунке изображена зона защиты:

Двойного стрежневого молниеотвода+

На рисунке изображена зона защиты:

Одиночного тросового молниеотвода+

Стандартной зоной защиты одиночного стержневого молниеотвода является:

Для защиты шинного моста на РУ от поражения молнией применяется:

На рисунке изображена зона защиты:

Одиночного стержневого молниеотвода+

Для обеспечения надежности защиты 0,999 и высоте одиночного стержневого молниеотвода h =75 м, высота конуса защиты h может быть найдена по выражению:

При росте сопротивления грунта сопротивление заземления стержня:

Основным средством грозозащиты оборудования ПС является:

Для обеспечения надежности защиты 0,999 и высоте тросового молниеотвода h =25 м, высота конуса защиты h может быть найдена по выражению:

При увеличении защитного угла (альфа) вероятность прорыва молнии:

Решим этот и любой другой тест МТИ в личном кабинете студента. Не дорого, качественно и в срок

Устройства защиты электрической сети

К сожалению, в домашней электрической сети вполне возможна пожароопасная ситуация из-за перегрузки или короткого замыкания, в результате чего могут возникать значительные токи, приводящие к стремительному нагреванию проводов. Могут также происходить утечки тока на корпус оборудования и в строительные конструкции из-за разрушения изоляции проводов или ошибок при монтаже.

В наше время уже обычным явлением считаются колебания сетевого напряжения. Они могут возникать из-за включения мощных нагрузок, междуфазного замыкания или обрыва нулевого провода в сети. Иногда значения напряжения могут быть ниже допустимого уровня, а иногда они достигают значений свыше 400 В. Более опасными являются отклонения напряжения в большую сторону. Именно это приводит к поломке дорогостоящей бытовой техники и созданию аварийных ситуаций. Следует учитывать также и возникновение в воздушной линии электропередач импульсов высокого напряжения, возникающих из-за грозовых разрядов. Их величина может достигать нескольких тысяч вольт, а длительность — в несколько микросекунд.

Читайте так же:
Возвратный выключатель как работает

Для защиты внутренней домашней сети и электрического оборудования от так называемого плохого электричества применяются защитные устройства, которые можно разделить на три группы.

К первой группе относятся плавкие предохранители и автоматические пробки, автоматические выключатели. Эти приборы защищают сеть от повышенных токов перегрузки и короткого замыкания.

Устройства, которые относят ко второй группе, разрывают электрическую цепь сразу же при возникновении токов утечки. Это — устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы.

Третью группу составляют приборы, защищающие сеть от перепадов напряжения, а также от импульсных скачков перенапряжения. Такими надежными устройствами являются реле напряжения (РН) и устройства защиты от импульсных перенапряжений на основе варисторов (УЗИП).

За редким исключением все защитные приборы монтируются в распределительных щитах прямо на вводе в дом и позволяют надежно защитить домашние электрические сети и приборы от аварий, а человека от поражения электрическим током.

Наиболее распространенные аварийные ситуации:

  • утечки тока на отдельных участках цепи или внутри оборудования, вызванные повреждением изоляции;
  • короткое замыкание и перегрузка сети сверх нормы, допустимой для данной проводки, по причине подключения мощных приборов;
  • кратковременные импульсные напряжения большой величины, возникающие, как правило, из-за грозовых разрядов;
  • значительные колебания сетевого напряжения из-за аварий во внешней сети.

Плавкие предохранители

Простейшим устройством защиты от короткого замыкания или перегрузки является плавкий предохранитель, который устанавливается в несгораемый корпус, называемый электрической пробкой. Он работает следующим образом: при увеличении значения электрического тока в цепи выше номинального тонкая проволока предохранителя расплавляется и разрывает электрическую цепь, защищая проводку от перегрева и возгорания. После этого плавкий элемент пробки требует замены. Следует знать, что плавкие предохранители не всегда могут защитить человека от поражения электрическим током, так как они имеют относительно длинное время срабатывания на короткое замыкание. В бытовой сети коттеджа или квартиры применяются плавкие предохранители, рассчитанные на силу тока от 10 до 32 А.

Пробки автоматические

Пробка автоматическая (ПАР), предназначенная для защиты электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий, по способу установки идентична обычной пробке и взаимозаменяема с нею. Но пробка-автомат является многоразовым устройством и не требует замены. Она оснащена тепловым расцепителем с биметаллической пластинкой. При нагреве под действием проходящего через пластину большого тока пластина выгибается и приводит в действие механизм расцепления. Факт отключения легко обнаруживается по положению белой кнопки.

Основным недостатком автоматической пробки является достаточно продолжительное время срабатывания при небольших перегрузках, что вообще характерно для тепловых расщепителей. В бытовых сетях используются пробки, рассчитанные на номинальный ток от 16 до 32 А.

Выключатели автоматические

Для разрыва цепи, если сила тока в ней вдруг превысила допустимую величину, предназначены автоматические выключатели. Таким образом они защищают электропроводку от перегрева при коротких замыканиях и перегрузках.

Современные автоматические выключатели оснащены как тепловым, так и электромагнитным расцепителями, что позволяет гарантированно защитить электрическую цепь при любой аварийной ситуации. В случае медленного возрастания тока до трех номиналов срабатывает тепловая защита.

В силу своей некоторой инерционности тепловая защита не реагирует на кратковременные скачки тока, что позволяет избежать ложных срабатываний при возникновении пусковых токов. А электромагнитный расцепитель обладает мгновенным действием, он защищает сеть от больших токов короткого замыкания. Электромагнитный расщепитель представляет собой катушку с подвижным сердечником. Быстро растущий ток создает сильное магнитное поле, втягивающее сердечник, что и обеспечивает разрыв цепи. При этом электрическая дуга, которая возникает между контактами при расцеплении, гасится в специальной камере.

Каждый автоматический выключатель имеет свои технические характеристики. Это — величина номинального тока, класс автомата, его отключающая способность и токоограничение. Этими характеристиками следует пользоваться при подборе автомата для конкретного участка электрической
сети с учетом его параметров и назначения.

Автоматические выключатели бывают однополюсные, двухполюсные, трехлолюсные и четырехполюсные. Когда возникает аварийная ситуация, все их полюса отключаются одновременно.

Однополюсные автоматы 1P устанавливаются на разрыв фазного провода. В домашней сети они используются для защиты отдельного участка цепи с однофазными потребителями.

Двухполюсные автоматы 2Р — по сути, два однополюсных автомата в одном корпусе. Они соединены между собой общим рычагом снаружи и внутренним блокирующим устройством внутри. На обоих полюсах имеются тепловые и электромагнитные расцепители. Для обеспечения синхронного отключения фазы и нуля служат общий рычаг и внутреннее блокирующее устройство. Их устанавливают на вводе однофазной сети или для защиты проводки отдельной группы с мошной нагрузкой — сварочные аппараты, электрические плиты.

Двухполюсные автоматы 1P+N применяют для защиты групп освещения и групп розеток. В этом автомате нулевой полюс не имеет собственных расцепителей, он работает синхронно с фазным, как обычный выключатель, разрывающий цепь нуля. Такой автомат обычно обозначается символом N на корпусе. Подобные устройства используют в основном при подключении на полюс N приборов сигнализации и автоматики, указывающих на состояние фазного полюса: вкл. I или откл. 0.

Трехполюсные автоматы имеют тепловые и электромагнитные расцепители на всех полюсах. Практически — это три однополюсных автомата в одном корпусе, которые одновременно разрывают все три фазы при аварийной ситуации, возникающей даже на одной фазе. Их применяют в сети трехфазного тока для зашиты проводки, ведущей к трехфазным потребителям.

Читайте так же:
Как подобрать номинал автоматического выключателя

Четырехполюсные автоматические выключатели устроены так, что способны одновременно размыкать и три фазы, и нулевой провод. Их устанавливают на вводе трехфазной сети.

Устройства защитного отключения

Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для отключения цепи в случае появления токов утечки, дифференциальных токов. Таким образом, при достижении дафферетшалъкым током определенного значения УЗО срабатывает и размыкает цепь. Уго означает, что УЗО предназначено для зашиты людей от поражения электрическим током, оно же предотвращает возгорание, вызванное замыканием на землю или на корпус электроустановки. Эти функции не выполняются обычными автоматическими выключателями, реагирующими лишь на перегрузку или короткое замыкание.

Устройства защитного отключения в зависимости от характера нагрузки в защищаемой сети подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S, G. В бытовых сетях чаще всего используются УЗО типов АС и А. УЗО могут быть однофазными и трехфазными. В однофазных устройствах сравниваются токи фазы и нуля, а в трехфазных УЗО — уже суммы токов фаз с током в нулевом проводе.

По конструкции УЗО могут быть как электронными, так и электромеханическими.

Дифференциальные автоматические выключатели

Можно сказать, что дифференциальный автоматический выключатель — это УЗО и автоматический выключатель в одном корпусе. Подбор этого устройства достаточно прост, так как в этом случае все параметры уже учтены изготовителем. Подбирается оно по номинальному току и суммарному току утечки. Номинальный ток дифференциальных автоматов выбирается из ряда 6, 8,10,13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А. Ток утечки принимается, исходя из особенностей защищаемого участка цепи. На рисунке показан дифференциальный автомат класса С с номинальным током в 25 А и током утечки 30 мА.

Дифференциальные автоматы устанавливают, как правило, для защиты отдельной цепи с мощным потребителем, например электроплитой.

Устройства защиты от перенапряжений

Устройства зашиты от импульсных перенапряжений (УЗИЛ) предназначены для предотвращения повреждений бытовой техники в случае мощных импульсных перенапряжений, вызванных авариями в питающей сети или же грозовыми разрядами. Устройства такого типа могут называться еще и ограничителями перенапряжений (ОП). Как правило, они изготовлены на базе разрядников или варисторов и часто имеют индикаторные устройства, сигнализирующие о выходе ОП из строя. Обычно ограничители перенапряжений на базе варисторов изготавливаются с креплением на DIN-рейку и монтируются в распределительном щите после УЗО, причем с обязательным заземлением. Только при правильном подключении обеспечивается срабатывание УЗО при возникновении тока утечки. Сгоревший варистор можно заменить, просто вытащив модуль из корпуса ОП и установив новый.

Для дополнительной защиты каждого прибора его можно включить в сеть через удлинитель, имеющий сетевой фильтр. В его конструкцию включены варисторы, которые подавляют импульсные скачки напряжения.

Варисторы представляют собой полупроводниковые резисторы, в которых используется эффект уменьшения сопротивления полупроводникового материала при увеличении прилагаемого напряжения. Эти устройства являются наиболее эффективным и дешевым средством зашиты от импульсных напряжений любого вида. Варистор включается параллельно защищаемому оборудованию, при нормальной эксплуатации он находится под действием рабочего напряжения защищаемого устройства. В рабочем режиме варистор представляет собой изолятор, поэтому и не пропускает ток. При возникновении же импульса напряжения сопротивление варистора резко уменьшается и через него кратковременно может протекать ток силы, достигающий нескольких тысяч ампер. После гашения импульса напряжения варистор вновь превращается в изолятор.

Контактор — это коммутационный аппарат, который управляется выключателем, реле, таймером или каким-либо другим датчиком. Сам он не обладает защитными функциями, но эффективно работает в паре с реле напряжения или другим датчиком, обеспечивая своевременное отключение сети. Он позволяет включить/выключить нагрузку, с которой электронные реле, рассчитанные на сравнительно небольшой ток, самостоятельно справиться не могут.

Контакторы бывают как однофазными, так и трехфазными.

Основными параметрами, по которым выбирают эти приборы, являются:

  • номинальный рабочий ток;
  • номинальное рабочее напряжение сети;
  • напряжение катушки управления;
  • количество/вид дополнительных контактов.

Сегодня контакторы являются незаменимым элементом такой многофункциональной системы, как «Умный дом».

Стабилизаторы

Для защиты электрической цепи от колебаний напряжения часто используют стабилизаторы напряжения. Перед тем как сделать выбор стабилизатора напряжения, необходимо определить недостатки питающей электросети и диапазон колебаний напряжения. Основными же параметрами, на которые необходимо обратить внимание при выборе стабилизатора напряжения, являются количество фаз, выходная мощность, диапазон входных напряжений, быстродействие. Здесь же нужно учесть и условия эксплуатации.

Выходная мощность стабилизатора определяется по суммарной мощности защищаемых приборов. Важнейшей характеристикой стабилизатора, гарантирующей надежность устройства, является его способность выдерживать максимальные перегрузки в сети в течение определенного промежутка времени.

Стабилизаторы напряжения небольшой мощности предназначены для защиты отдельных электроприборов, наиболее чувствительных к скачкам напряжения. Они подключаются к сети при помощи вилки и на выходе имеют одну или даже нескольких розеток. Дополнительная функция стабилизатора напряжения — возможность получения выходного напряжения, отличного от 220 В.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector