Ele-prof.ru

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

Главная цепь автоматического выключателя

Однофазные автоматы в цепях ТН.

На этой неделе столкнулся с любопытным решением.
Один из поставщиков КРУЭ в цепях ТН для защит вместо стандартного 3-х фазного автомата использовал три однофазных. Ответа на зачем, так и не получил, особо правда и не настаивал.
В принципе не нашёл минусов, правда и плюсы слабенькие.

Что думате по поводу?

2 Ответ от lik 2011-10-28 08:56:25

  • lik
  • собеседник
  • Неактивен
  • Откуда: Киев
  • Зарегистрирован: 2011-01-09
  • Сообщений: 2,446
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

На старом форуме была такая тема. Ее товарищ Магарыч (куда-то исчез) поднимал. Вроде как для того, чтобы при 1ф. к.з. в цепях ТН
что вероятнее многофазного) откл. только один автомат. А то БНН не сраб без тока при пропадании трех фаз.

3 Ответ от grsl 2011-10-28 09:28:19

  • grsl
  • Администратор
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 6,122
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

Ай, спасибо Леонид, ай, спасибо.
И Магарычу тоже, вчера долго думал, после часовой беседы с поставщиком.
И пришёл к мысли, что то аналог предохранителей. а тему сам открывал и сам подзабыл ( старею 🙂 ).

4 Ответ от Boris 2011-10-28 10:43:10 (2011-10-28 10:44:02 отредактировано Boris)

  • Boris
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-11
  • Сообщений: 84
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

На GE-шных машинах (LM2500, LM6000) которые к нам в страну поставляются, рекомендуемая схема в цепях ТН — предохранители. Так как по ПУЭ у нас ("Трансформаторы напряжения должны быть защищены от КЗ во вторичных цепях автоматическими выключателями") проектировщики часто бездумно меняют на трех фазные автоматы в паре проектов видел (да и сам так чуть не сделал, вовремя одумался) , там тоже от 60FL дистанционки блокируются. В этом случае однофазные автоматы — как раз тот случай когда "и овцы целы, и волки сыты".

5 Ответ от lik 2011-10-28 10:44:00

  • lik
  • собеседник
  • Неактивен
  • Откуда: Киев
  • Зарегистрирован: 2011-01-09
  • Сообщений: 2,446
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

ОФФ.
Слава. Может Магарыч сейчас. Ну, то, что у него НИК 🙂
А то можно было бы ему это самое и..того. В виде пивка под рыбку на берегу Средиземного моря под ближневосточными звездами (nostaljie) 🙁

6 Ответ от grsl 2011-10-28 12:04:25

  • grsl
  • Администратор
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 6,122
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

пиво под рыбку, запросто, приезжайте, Бориса с собой возьмите, ему тоже плюс 1.

Ммм, всегда 3-х фазники ставили и все проекты перерыл. 3-х фазники.

7 Ответ от dominator 2011-12-22 10:29:34 (2011-12-22 10:30:12 отредактировано dominator)

  • dominator
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 711
  • Репутация : [ 1 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

Добрый день, коллеги! С праздником всех!
Решил не открывать новую тему, вроде бы по смыслу похоже. В приложении схемка цепей ТН для КРУЭ одного иностранного производителя. Интересует, нужны ли однофазные автоматы MCB в непосредственной близости от самого ТН? Если я правильно понимаю, в фазе B их ставить нельзя, а есть ли необходимость в них для A и С?

VT GIS.pdf 26.6 Кб, 50 скачиваний с 2011-12-22

You don’t have the permssions to download the attachments of this post.

8 Ответ от grsl 2011-12-22 11:03:24

  • grsl
  • Администратор
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 6,122
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

Зависит от конструкции КРУЭ.

В основном автоматы ставят в ШМУ и оттуда разводят цепи напряжения.
Но может в твоём случае прямо на ТН стоит сборка и кабели идут оттуда без ШМУ.

9 Ответ от dominator 2011-12-22 11:34:49 (2011-12-22 11:35:16 отредактировано dominator)

  • dominator
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 711
  • Репутация : [ 1 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

ШМУ у меня в правой части схемы нарисован, там автоматы тоже есть. Между сборкой ТН и ШМУ порядка 10-15 м, вопрос о том, необходимо ли защищать эту часть автоматами?

10 Ответ от scorp 2011-12-22 14:15:40

  • scorp
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 4,841
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

В КРУЭ, от ТН до ШМУ,где стоят автоматы, расстояние часто больше 10-15 м и этот участок, как понимаете, ничем не защищается.
У меня в практике было кз на кабеле от ТН до шкафа ТН.

11 Ответ от grsl 2011-12-22 16:30:06

  • grsl
  • Администратор
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 6,122
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

Как и в КРУЭ, так и в ОРУ всегда делали автоматы в первой сборке звезды, но никогда на самом ТН.
всегда получалось от автомата до самого ТН 10-15метров, 20 метров.
Конечно существует опасность КЗ на данном участке, как и в случае от автомата до самого ТН, даже если то 3 метра.
Вопрос, то было стандартное решение КРУЭ или требование заказчика.
надо принять во внимание что нужна и сигнализация от таких автоматов.
В ШМУ головного автомата уже не должно быть, только "разединитель"

12 Ответ от scorp 2011-12-22 17:59:28

  • scorp
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 4,841
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

Как и в КРУЭ, так и в ОРУ всегда делали автоматы в первой сборке звезды, но никогда на самом ТН.

Первая сборка звезды у нас как раз находится в ШМУ,там же автоматы звезды и треугольника,рубильнички тоже там,причем одинаково АВВ и Арева.

13 Ответ от dominator 2011-12-23 10:36:19

  • dominator
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 711
  • Репутация : [ 1 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

Понятно, спасибо!
А в фазе B ведь не должно быть автоматов, иначе земля рвется?

Читайте так же:
Поплавковый выключатель pedrollo mac

14 Ответ от scorp 2011-12-23 10:45:21

  • scorp
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 4,841
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

А в фазе B ведь не должно быть автоматов, иначе земля рвется?

Конечно не должно

15 Ответ от dominator 2012-01-20 08:46:10

  • dominator
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-01-07
  • Сообщений: 711
  • Репутация : [ 1 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

В приложении обновленная схемка цепей ТН для КРУЭ (убрал автоматы из фазы B и открытого треугольника). Какие по Вашему мнение здесь незащищенные участки, где может быть КЗ?

GIS VT v2.pdf 28.82 Кб, 34 скачиваний с 2012-01-20

You don’t have the permssions to download the attachments of this post.

16 Ответ от Сергей89 2017-01-03 22:47:41 (2017-01-05 19:00:31 отредактировано Сергей89)

  • Сергей89
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2012-11-11
  • Сообщений: 737
  • Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Однофазные автоматы в цепях ТН.

На GE-шных машинах (LM2500, LM6000) которые к нам в страну поставляются, рекомендуемая схема в цепях ТН — предохранители. Так как по ПУЭ у нас ("Трансформаторы напряжения должны быть защищены от КЗ во вторичных цепях автоматическими выключателями") проектировщики часто бездумно меняют на трех фазные автоматы в паре проектов видел (да и сам так чуть не сделал, вовремя одумался) , там тоже от 60FL дистанционки блокируются. В этом случае однофазные автоматы — как раз тот случай когда "и овцы целы, и волки сыты".

Не факт, что проектировщики меняют предохранители бездумно. В инструкции по проверке ТН (приложение 2, п. 1.3) сказано, что установка автоматических выключателей необходима для обеспечения эффективного действия устройств блокировки при неисправности цепей напряжения, так как предохранители могут перегорать недостаточно быстро. В этой же инструкции, п. 2.5.1, сказано, что предохранители можно устанавливать только на ТН, от которых не питаются быстродействующие защиты.

В КРУЭ, от ТН до ШМУ,где стоят автоматы, расстояние часто больше 10-15 м и этот участок, как понимаете, ничем не защищается.

Согласно той же инструкции по проверке ТН, п. 2.5.2, в цепи разомкнутого треугольника ТН 6-35 кВ защитные аппараты должны устанавливаться при длине кабеля 10 м и более. То же самое говорится в типовой работе Энергосетьпроекта № 407-03-484.87, альбом 1, п. 2.4.2. Эту длину кабеля можно принять как рекомендательную и для защиты кабеля в цепях напряжения звезды. В этой же работе Энергосетьпроекта, в п. 2.12.6 говорится, что прокладка и монтаж кабелей от ТН до шкафа с автоматами должны осуществляться с повышенной надёжностью, а изоляция кабеля должна быть на напряжение не менее 1000 В. В более новой работе Энергосетьпроекта № 3290тм-Т2 от 1995 г. в п. 2.2 говорится, что автоматы и рубильники должны устанавливаться в непосредственной близости от ТН.

А в фазе B ведь не должно быть автоматов, иначе земля рвется?

Однозначно не должно быть автоматов между ТН и точкой заземления, чтобы обмотки ТН всегда оставались заземлёнными. А вот между точкой заземления и нагрузкой прямого запрета на коммутационные аппараты в цепях напряжения нет. Думаю потому, что заземлённая цепь фазы B не является защитным проводником для устройств, подключаемых к цепям напряжения. Есть только требование об обязательности установки автоматов в незаземлённых цепях напряжения.
Таким образом, схема из сообщения № 7 может применяться, но при этом следует иметь в виду, что автомат в цепи фазы B не будет защищать от КЗ на землю. Видимо, поэтому в заземлённой цепи автомат не устанавливают.
Я бы вообще применял в цепях звезды вместо трёхполюсных четырёхполюсные автоматы. То есть рвал бы все цепи, как это делается при подключении счётчиков (по трёхпроводной схеме). Как мне кажется, это несколько повышает безопасность персонала. В случае применения однополюсных автоматов, наоборот, некоторое повышение безопасности будет при неразрывности заземлённой цепи.

100_0204.JPG 784.84 Кб, 2 скачиваний с 2017-01-03

100_0206.JPG 756.84 Кб, файл не был скачан.

IMG_8371.jpg 710.74 Кб, файл не был скачан.

Инструкция по проверке ТН и их вторичных цепей.pdf 11.63 Мб, 14 скачиваний с 2017-01-03

Структура и принципы работы автоматического выключателя ВА-45 серии PROxima

Потребители электрической энергии и, соответственно, кабельные сети бывают разные — существуют и такие, где ток достигает нескольких тысяч ампер. В этих случаях для защиты потребителей применяются силовые автоматические выключатели с воздушным диэлектриком (АСВ).

Рис. 1. Внешний (сверху) и внутренний (снизу) вид ВА-45

Рис. 1. Внешний (сверху) и внутренний (снизу) вид ВА-45

Конструктивной особенностью воздушного автомата является то, что диэлектриком, разделяющим фазы в автомате, является воздух, в отличие от силового автомата в литом корпусе, где изолятором фаз являются стенки корпуса. Рассмотрим устройство и принципы работы выключателей с воздушным диэлектриком на примере автоматического выключателя ВА-45 серии PROxima, выпускаемого российской компанией EKF.

Автоматический выключатель ВА-45 серии PROxima (рис. 1) — это простой в эксплуатации и надежный силовой автомат, который поставляется на рынок с 2009 г. За этот период выключатели были установлены в распределительных энергосистемах промышленных предприятий, жилищных, складских и коммерческих зданиях и сооружениях. Среди наиболее значимых объектов, на которых используется данный выключатель, — Михайловский горно-обогатительный комбинат (г. Железногорск Курской области), «Титан-Агро» (г. Омск), Цементный терминал (г. Омск) и бизнес-центр «Овентал Тауэр» (г. Тюмень).

Выключатель оснащен микропроцессорным расцепителем тока (МРТ), предназначенным для осуществления функций защиты силовых электрических сетей переменного тока низкого напряжения (до 690 В) от токов перегрузки и короткого замыкания (КЗ), оперативных включений и отключений сети при управлении непосредственно оператором или по командным сигналам системы управления распределением электрической энергии. Также он выполняет функцию отключения сети в случае снижения напряжения сети ниже допустимого или его пропадания.

Читайте так же:
Концевой выключатель двери холодильной камеры механический

BA-45 серии PROxima являются воздушными выключателями с механизмом свободного расцепления и оперирования контактами посредством механизма с пружинным накопителем энергии. Выключатель выполнен в виде конструкции, смонтированной на жесткой раме. Он может быть стационарного и выкатного исполнения.

Рис. 2. Органы управления и составные части

Рис. 2. Органы управления и составные части

Основные органы управления и индикации выведены на лицевую панель (рис. 2).

Механизм включения, отключения (автоматического отключения) состоит из привода оперативных включений-отключений и взводного механизма с пружинным накопителем для функции оперирования, в том числе для обеспечения мгновенного срабатывания выключателя при отключении токов короткого замыкания и перегрузки привода, связывающего его с контактной системой выключателя. Совместно с данным механизмом агрегатируется мотор-редуктор, обеспечивающий функционирование выключателя дистанционно, по команде оператора или с помощью автоматической системы управления.

В рабочем (включенном) состоянии выключателя механизм расцепления находится во взведенном положении. Взвод перед включением осуществляется вручную оператором с помощью рукоятки или дистанционно, подачей сигнала на электропривод.

Включение выключателя после взвода осуществляется оператором вручную, воздействием на кнопку включения, или дистанционно, с помощью электромагнита включения.

Выключение осуществляется оператором вручную, воздействием на кнопку выключения, или дистанционно, с помощью команды на независимый или минимальный расцепитель напряжения. Автоматическое отключение в случае возникновения перегрузки или короткого замыкания производится по командному сигналу от микропроцессорного блока.

Основные узлы и агрегаты представлены на рис. 3.

Рис. 3. Основные узлы и агрегаты

Рис. 3. Основные узлы и агрегаты

Контактная и дугогасительная системы

Контактная система выключателя представляет собой систему из подвижных и неподвижных контактодержателей, оснащенных износо­устойчивыми металлокерамическими контактами, устойчивыми к эрозии при протекании токов короткого замыкания больших величин, обеспечивающих надежное контактирование после отключения токов КЗ.

Дугогасительные камеры установлены в каждом полюсе выключателя и обеспечивают эффективное гашение дуги при отключении выключателем токов короткого замыкания больших величин.

Стационарные выключатели отличаются простотой конструкции и низкой стоимостью. Однако они не столь удобны в техническом обслуживании, как выкатные выключатели: требуется существенно больше времени на контроль и ремонт.

Выключатели выкатного исполнения имеют разобщающиеся контакты основной и вспомогательных цепей в специальном выдвижном отсеке. Фиксированный отсек состоит из правой и левой пластин (с направляющими), основания и поперечного элемента.

На основании расположены направляющие для вкатывания и выкатывания аппарата и указатель положения аппарата. В верхней части основания расположены неподвижные контакты для подключения вторичной цепи. При выдвижении автоматического выключателя выводные шины на корзине и шины выключателя разделяются изолирующими шторками.

Существует три положения выключателя с выдвижным элементом:

  • «рабочее» — главная и вспомогательная цепи включены, изолирующая шторка открыта;
  • «испытание и наладка» — главная цепь отключена, изолирующая шторка закрыта; включена только вспомогательная цепь для проведения тестирования;
  • «выкачено» — главная и вспомогательная цепи отключены, изолирующая шторка закрыта.

За счет конструкции выключателей предусмотрена возможность фиксации выключателей в данных положениях с помощью навесного замка для исключения возможности несанкционированного изменения положения.

Рис. 4. Расцепитель

Рис. 4. Расцепитель

Микропроцессорные расцепители тока (МРТ)

МРТ (рис. 4) предназначены для формирования и регулирования защитной характеристики выключателей в зоне токов перегрузки и короткого замыкания, а также для преобразования и выдачи на дисплеи и телеметрические каналы информационных данных. Микропроцессорные блоки защиты и управления позволяют информировать эксплуатирующий персонал о состоянии нагрузки и параметрах защищаемой сети, в том числе отдельно по каждой фазе, о причинах автоматического отключения сети выключателем, о состоянии самого выключателя и его главных контактов посредством индикации на дисплее блока и о возможности передачи основной информации по каналам телеметрии на диспетчерский пульт системы управления.

Электронный блок управления данной серии является основным узлом защиты автоматических выключателей ВА-45 серии PROxima.

Микропроцессорный блок является отдельным элементом, который устанавливается в корпус автоматического выключателя и при срабатывании приводит в действие механизм расцепления автомата.

Электронный блок управления данной серии используется для защиты распределительных сетей, электродвигателей и для защиты генераторов, помогает избежать аварий на линиях и аварий оборудования, потребляющего электроэнергию, вследствие его перегрузок по току короткого замыкания или замыкания на землю.

Электронный блок соответствует стандартам IEC947-2, GB14048.2 и проходит стандартные тесты низковольтной электротехнической продукции государственного уровня, а также тесты стандарта EMC. Детали и элементы испытываются на старение, и готовая продукция функционирует непрерывно в течение 168 часов в условиях высоких температур, при этом находясь под напряжением, после чего производится ее проверка и выпуск с завода. Этим гарантируется высокое качество и надежность продукции.

Функции электронного блока управления:

  1. Защита от перегрузки с долгой выдержкой (0,4–1In; 15–480 с).
  2. Защита при коротком замыкании с быстрой выдержкой (0,4–15In; 0,1–4 с).
  3. Мгновенное срабатывание при коротком замыкании (4–80In).
  4. Контроль токовой нагрузки (индикация трехфазного тока, максимального значения тока, тока нейтрали и тока замыкания на землю).
  5. Сигнализация:
    • Световой индикатор срабатывания от токовой отсечки.
    • Световой индикатор срабатывания от кратковременной перегрузки.
    • Световой индикатор срабатывания от длительной перегрузки.
    • Сигнализация уставки тока длительной перегрузки.
    • Сигнализация уставки времени длительной перегрузки.
    • Сигнализация уставки тока кратковременной перегрузки.
    • Сигнализация уставки времени кратковременной перегрузки.
    • Сигнализация уставки токовой отсечки.
    • Индикатор повреждения.
    • Индикатор расцепления.
    • Индикатор тестирования.
  1. Амперметр. При нормальных условиях работы контроллера он отображает максимальное значение фазного тока. Например, когда горит индикатор L2 и одновременно индикатор MAX, это значит, что ток на фазе B максимальный. При нажатии на кнопку «ВЫБОР» (Select1) на дисплее поочередно отображается максимальное значение фаз А, В, С, земли и третьей фазы и одновременно с этим индикаторы L1, L2, L3, G и MAX попеременно мигают. Если контроллер находится в режиме срабатывания с выдержкой, то все клавиши блокируются и в этот момент выбор невозможен. Если контроллер находится в режиме оповещения, то выбор функций возможен.
  2. Тестирование. Тестирование и обслуживание автоматического выключателя может проводиться в положении «работа» или «тест». Возможно проведение тестов таких свойств контролера, как замыкание, срабатывание с задержкой по времени, короткой выдержкой, мгновенное срабатывание, причем тестов двух видов: с отключением и без отключения. Первый приводит к коммутации автомата, а второй — нет. Если в процессе тестов произойдет перегрузка или короткое замыкание, система автоматически перейдет из режима теста в режим срабатывания с выдержкой.
  3. Вывод индикации состояния и причины срабатывания. После того как контроллер посылает сигнал расцепления, автомат срабатывает. Если контроллер остается под напряжением, то он находится в режиме индикации отказов
    (в случае отсутствия постороннего вмешательства на дисплее отображается время выдержки при срабатывании). Нажимая в этот момент на кнопку «выбор», можно поочередно проверить ток отказа и время отказа; в то же время световые индикаторы на панели указывают категорию отказа.
  4. Защита от однофазного замыкания на землю.
  5. Самодиагностика. Функция самодиагностики электронного блока управления ВА-45 используется главным образом для контроля и защиты рабочего состояния и среды функционирования самого контроллера. Сигнальный контакт прибора должен использоваться в параллельном соединении со вспомогательными контактами (постоянно разомкнутыми) автоматического выключателя. Когда контроллер не находится под напряжением, данные контакты постоянно замкнуты, в нормальных условиях работы постоянно разомкнуты. Если происходит отказ самодиагностики, контакты замыкаются.
  6. Контроль температуры среды (сигнал подается при температуре выше 80 °С).
  7. Контроль питания:
    • Самогенерирующееся питание: энергия поступает из трансформатора тока, а также обеспечивается за счет тока, проходящего по верхнему слою шины главного контура автоматического выключателя.
    • Вспомогательное питание: 230 VAC, энергия поступает через первую клемму колодки МРТ.
    • Питание постоянного тока 24 В: данный ток подается через гнездо для постоянного тока 24 В на контрольной панели. Оттуда поступает в источник постоянного тока 18–28 В, обеспечивая нормальную работу контроллера. Данное питание используется при тестах и регулировке параметров.
Читайте так же:
Расчет номинального тока автоматического выключателя

Рис. 5. Схема коммутации вторичных цепей и цепей управления

Рис. 5. Схема коммутации вторичных цепей и цепей управления

Различные конфигурации вторичных цепей и цепей управления позволяют дистанционно получать информацию о состоянии автоматического выключателя и управлять им. Рассмотрим представленные на рис. 5 конфигурации:

I — главные цепи выключателя;

II — модуль защиты от сверхтоков;

III — модуль цепей вспомогательных контактов;

V — разъем процессора.

Л1 — индикатор отключения повреждения на линии;

Л2 — индикатор состояния взвода механизма;

Л3 — индикатор отключенного состояния выключателя;

Л4 — индикатор включенного состояния выключателя.

Кн1 — кнопка команды на отключение выключателя;

Кн2 — кнопка команды на включение выключателя;

3–5 — переключающий контакт (SDE) отключения по аварии;

6–7; 8–9 — сигнализация положения главных контактов;

AX — вспомогательные контакты выключателя (четыре переключающих контакта);

Q — минимальный расцепитель напряжения; выводы 27 и 28 должны быть обязательно подсоединены в главную цепь;

F — независимый расцепитель;

Х — электромагнит включения;

М — мотор-редуктор взведения привода;

SA — конечный выключатель взвода привода;

XT — выводы (клеммные зажимы) цепей вторичной коммутации автоматического выключателя;

FU — плавкий предохранитель.

По способу защиты от поражения током выключатели серии ВА-45 соответствуют классу 0 по ГОСТ 12.2.007.0-75 и должны устанавливаться в распределительное оборудование, имеющее класс защиты не ниже 1. Распределительное оборудование должно иметь степень защиты от воздействия факторов внешней среды не ниже IP30 по ГОСТ 14254-96.

Также автоматический выключатель ВА-45 серии PROxima соответствует требованиям ГОСТ 50030.2-2010 при соблюдении потребителем условий эксплуатации, транспортировки и хранения. Гарантийный срок эксплуатации данного силового автомата составляет 5 лет.

Силовые воздушные автоматы ВА-45 серии PROxima, благодаря своей надежности, неприхотливости в эксплуатации и выгодной цене, нашли свое применение в водно-распределительных устройствах, главных распределительных щитах, щитах управления мощных потребителей, в строительстве, распределении электрической энергии, промышленности, а также на объектах сельского хозяйства.

Лекция № 14 Автоматические выключатели

Автоматические выключатели (автоматы) низкого напряжения (до 1500 В) предназначены для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (ограничение токов КЗ, токов перегрузки, снижение и исчезновение напряжения, изменение направления тока и др.), а также для оперативной коммутации номинальных токов. Для обеспечения селективной (избирательной) защиты в автоматах предусматривается возможность регулирования уставок по току и времени. Быстродействующие автоматы снижают время срабатывания и ограничивают отключаемый ток сопротивлением возникающей электрической дуги в автомате. Нередко эти факторы определяют принцип устройства и особенности конструкции автоматов.

Основными параметрами автоматов являются: номинальные напряжение и ток, отключающая способность, время отключения.

Отключение автоматических выключателей происходит под действием расцепителей. Различают максимальные, минимальные и независимые расцепители. Для защиты электрооборудования от перегрузок используют максимальные расцепители. В качестве максимальных расцепителей наибольшее применение получили электромагнитные и тепловые. Время – токовая характеристика расцепителя должна быть как можно ближе к характеристике защищаемого объекта. Минимальные расцепители выполняются электромагнитного типа, для большинства автоматов напряжение отключения расцепителя регулируется в пределах 30-70% от номинального напряжения. Независимые расцепители служат для дистанционного отключения автоматов.

Принципиальная схема универсального автомата приведена на рис.14.1. В автоматическом выключателе имеются три основных узла: контактно-дугогасительная система (элементы 10-16), узел привода и передаточного механизма (элементы 5-9), блок управления и защиты (элементы 1-4).

Рис.14.1. Устройство автоматического выключателя

Аппарат коммутирует электрическую цепь с током, в результате чего цепь отключается и дуга в аппарате гасится. Для ручного включения автомата поворачивают рукоятку 5 в указанном направлении до момента, когда привод не встанет на защелку (на рисунке не изображена). Главные контакты 15 и дугогасительные контакты 11 будут замкнуты, а отключающая пружина 6 взведена. Кроме ручного в автомате могут быть электромагнитный привод 8 и электродвигательный привод, в котором после отключения автоматически включается электродвигатель небольшой мощности, взводящий включающую пружину (на рисунке не изображены).

Читайте так же:
Кратности тока отсечки автоматических выключателей

При включении первыми замыкаются дугогасительные контакты 11, после них – главные контакты 15. При отключении в начале расходятся главные контакты и ток переходит в дугогасительные контакты. В результате на главных контактах предотвращается образование дуги большой мощности. Дуга гасится в дугогасительном устройстве 12. Гибкая латунная связь 16 необходима для создания цепи тока, когда он переходит в дугогасительные контакты 11.

Детали 13 образуют компенсатор электродинамических сил, который создает дополнительное электродинамическое усилие взаимодействия двух шарнирно связанных деталей с противоположно направленными токами. Это усилие суммируется с усилием контактной пружины 14 и компенсирует электродинамическую силу, возникающую в самих контактах и отталкивающую их друг от друга. Эти факторы, пропорциональные квадрату тока, приобретают особое значение при токах короткого замыкания.

Деталь 9, осуществляющая связь между рукояткой 5 и валом 7 аппарата, является механизмом свободного расцепления, который разрывает связь между рукояткой и валом при автоматическом отключении аппарата от блока управления и защиты или при дистанционном отключении. При включении на существующее КЗ он предотвращает «прыгание» (повторные включения – отключения) аппарата. Если бы не было механизма 9 и существовала бы жесткая связь между рукояткой 5 и валом 7, то при нажатой кнопке аппарата после включения аппарат тут же отключился бы от защиты. Но если сигнал на включение еще не был снят, то аппарат включится еще раз и быстро отключится и т. д., что может привести к аварии аппарата.

Расцепитель 1 с биметаллическим элементом осуществляет защиту от токов перегрузки, электромагнитный расцепитель 2 – от токов КЗ, расцепитель 3 – от снижения напряжения в сетях (минимальный расцепитель), независимый расцепитель 4 – дистанционное отключение. Минимальный расцепитель 3 при номинальном напряжении развивает электромагнитную силу, которая больше силы пружины, и подвижная система расцепителя удержится в нижнем положении. Когда напряжение в сети снизится меньше допустимого, электромагнитная сила станет меньше силы пружины, подвижная деталь переместится вверх, ударит по рычагам 9 и переведет их через мертвую точку. Связь между рукояткой 5 и валом 7 нарушится под действием пружины 6 и автомат отключится.

Отключаемые автоматом токи достигают величины 70-80 кА. Для гашения электрической дуги используются щелевые камеры, дугогасительные решетки или их сочетание.

В отечественной промышленности широкое применение нашли быстродействующие автоматические выключатели серии ВАБ. Они выпускаются на токи от 1500 до 12 000 А с напряжением от 825 до 3300 В. Полное время отключения автомата лежит в пределах от 0,02 до 0,05 с. На рис.14.2 поясняется принцип действия автомата ВАБ. Основная токоведущая шина 5, включенная в цепь главного тока, охвачена магнитопроводом 4. С ней механически связаны якорь 8 электромагнита и вал 7, имеющий возможность поворачиваться вокруг оси О1. Протекающий по шине 5 ток создает магнитный поток, который может замыкаться как через зазоры δ2, так и через зазоры δ1. Левые полюсные наконечники 6 охвачены короткозамкнутыми витками 10. Если ток в шине 5 не изменяется во времени, то в короткозамкнутых витках нет вихревых токов и создаваемое ими реактивное магнитное сопротивление равно нулю. Поток, созданный током шины 5, замыкается в основном через зазоры δ2, т.к. они значительно меньше воздушных зазоров δ1. В результате возникает сила притяжения якоря к полюсам 6, которая передается шине 5 и жестко связанным с нею подвижным контактам К главной цепи. Сила притяжения контактов с увеличением тока возрастает. Это явление наблюдается при номинальных токах.

Рис. 14.2. Принцип действия автомата ВАБ

Когда же в цепи возникает короткое замыкание и ток резко увеличивается, изменяющийся магнитный поток наводит в короткозамкнутых витках большие вихревые токи. Реактивное магнитное сопротивление в этих частях магнитопровода резко возрастает и основная доля магнитного потока от тока в шине 5 замыкается уже через воздушные зазоры δ2. Результирующая электромагнитная сила перемещает якорь 8 и шину 5 вправо. Связанные с нею контакты размыкают цепь главного тока IО. Одновременно поворачивается по часовой стрелке рычаг 7. Установленный на нем валик 9 западает в выступ детали 1. Подвижная система выключателя останется в крайнем правом положении, соответствующем отключенному состоянию автоматического выключателя.

Для включения выключателя необходимо подать напряжение на питающую катушку WВ. Тогда к полюсам притянется якорь 3, а связанный с ним выступ 2 переместится вверх, поднимет рычаг 1 и валик 9 выйдет из зацепления с выступом рычага 1. Под действием силы пружины РП рычаг 7 и подвижная система автомата перейдут в крайнее левое положение и автомат включится. Дистанционное отключение автомата осуществляется подачей напряжения на отключающую катушку WО.

Быстродействующие выключатели ВАТ (выключатели автоматические, токоограничивающие) выпускаются на токи 1250 – 12500 А и постоянное напряжение 460, 660, 1050 В.

Механизм быстродействующего привода выключателя ВАТ-42 имеет электромагнит с удерживающей катушкой, параллельно которой включены конденсаторы, якорем и отключающей пружиной. Во включенном положении якорь притянут к электромагниту, усилие которого превосходит усилие отключающей пружины. Главные контакты в этом положении якоря замкнуты. При разрыве цепи удерживающей катушки возникает колебательный процесс в контуре LC, созданном индуктивностью катушки и емкостью конденсаторов. За счет отрицательной полуволны тока уничтожается остаточная намагниченность электромагнита, что обеспечивает быстродействие выключателя.

Датчиком аварийного тока этих выключателей является дифференциальное реле типа РДШ-3000 (реле дифференциальный шунт), которое при достижении током значения уставки разрывает своими вспомогательными контактами цепь удерживающей катушки выключателя.

Принцип действия реле поясняется на рис. 14.3. Токоведущая шина 1 реле разделена на две параллельные ветви, на одну из которых насажены пластины 5 из электротехнической стали. К шине прикреплен магнитопровод реле 2.

Читайте так же:
Переходное сопротивление для автоматических выключателей

Рис. 14.3. Устройство реле РДШ-3000

Реле РДШ чувствительно к крутизне нарастания тока: при быстром его нарастании в момент короткого замыкания уставка реле снижается. Это вызвано тем, что проходящие через магнитопровод 2 токи двух ветвей шины 1 направлены навстречу друг другу. При медленном нарастании тока разность токов определяется соотношением активных сопротивлений двух ветвей шины 1. Небольшая разность токов создает магнитный поток, и при достижении током значения уставки якорь 4 притягивается к магнитопроводу 2, размыкая контакт 3 в цепи удерживающей катушки выключателя.

При коротком замыкании ток в защищаемой цепи возрастает очень быстро и соотношение между токами двух ветвей определяется в основном их индуктивным сопротивлением. А так как на ветвь меньшего сечения насажены стальные пластины 5, то ее индуктивное сопротивление будет велико. Разность токов резко возрастает, и реле сработает раньше, чем ток защищаемой цепи достигнет значения статической уставки.

На выключателях ВАТ-42 установлен дополнительный индукционно-динамический привод (ИДП), обеспечивающий уменьшение собственного времени выключения до 1 – 2 мс. Принцип действия привода ИДП поясняется на рис. 14.4.

Рис. 14.4. Индукционно-динамический привод

В исходном состоянии накопительный конденсатор С1 заряжается от вспомогательного зарядного трансформатора TV1 через однополупериодный выпрямитель с полярностью, показанной на рисунке.

При срабатывании реле РДШ его контакты в цепи постоянного оперативного напряжения размыкаются, и при этом на первичной обмотке импульсного трансформатора TV2 через дифференцирующий конденсатор C2 формируется импульс напряжения, который, трансформируясь во вторичную обмотку, вызывает включение тиристора VT, что, в свою очередь, приводит к разряду конденсатора C1 на катушку 6 индукционно-динамического привода. В результате действия электродинамических сил на медный диск 7 он отталкивается от катушки и через систему рычагов 3 – 5 приводит в движение подвижный контакт выключателя 2. При быстром расхождении подвижного 2 и неподвижного 1 контактов выключателя между ними возникает электрическая дуга и наступает токоограничение аварийного тока.

Bыкпючатели автoматические серии А3700 предназначены для зaщиты элeктрических установок при коротких замыканиях, перегрузках и нeдoпустимых снижениях напряжения, для нечастых (до тpex включений в час) оперативных включений и отключений электрической цепи. Они применяются в цепях постоянного тока с номинальным напряжением до 440 В и в цепях переменного тока частотой 50 или 60 Гц напряжением до 660 В.

по роду тока — для установки в цепях постоянного или переменного тока;

по номинальному току — 160, 250, 400, 630 А;

по числу полюсов — двухполюсные или трехполюсные (габаритные размеры двух- и трехполюсных выключателей одинаковы);

по номинальному напряжению главной цепи — 440 В (постоянного тока), 380 или 660 В (переменного тока);

по частоте переменного тока — 50 или 400 Гц;

по роду защиты и виду максимальных расцепителей тока:

токоограничивающие с электромагнитными и полупроводниковыми pacцепитeлями максимального тока, с электромагнитными и тепловыми расцепителями, с элeктpoмагнитными расцепителями максимального тока;

селективные с полупроводниковыми расцепителями максимального тока;

нетокоограничивающие с элeктpoмагнитными и тепловыми расцепителями, с электромагнитными расцепителями максимального тока;

без расцепителей максимального тока;

по способу монтажа — стационарные или выдвижные;

по способу присоединения внешних проводников главной цепи у стационарных выключателей — с передним присоединением (с передней стороны выключателя), с задним присоединением (с задней стороны выключателя), с комбинированным присоединением (заднее — к выводам неподвижных кoнтактов, переднее — к выводам подвижных контактов);

по наличию дополнительных сборочных единиц — независимого расцепителя, расцепителя нулевого напряжения, электромагнитного привода, вспомогательных контактов, выдвижного устройства.

В условном обозначении выключателей А3700 указывают порядковый номер разработки (37), величину выключателя (1 — для тока 160 А, 2 — для тока 250 А, 3 — для тока 400 А, 4 либо 9 — для тока 6З0 А), исполнение выключателя по числу полюсов, виду установки максимальных расцепителей тока и по максимально-токовой защите.

Для тиристорных электроприводов используются автоматические выключатели токоограничивающие с электромагнитными расцепителями (двухпoлюсныe типов А3711Б, АЗ721Б, А3731Б, А3741Б или тpexпoлюсныe типов A3712Б, A3722Б, А3732Б, A3742Б), токоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями (двухполюсные типов А3715Б, А3725Б, А37З5Б или трехполюсные типов А3716Б, А3726Б, А3736Б), нетокоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями (двухполюсные типа А3795Н или трехполюсные типа А3796Н).

Если далее не требуется конкретное обозначение исполнения выключателя по величине, числу полюсов, виду установки максимальных расцепителей, то указанные выключатели обозначаются А3701Б, А3702Б, А3705Б, АЗ706Б, АЗ790Н.

Для тиристорных электроприводов используются выключатели с независимыми расцепителями, расцепителями нулевого тока, электромагнитным приводом и вспомогательными контактами. Heзaвисимый расцепитель отключает выключатель при подаче на выводы его катушки напряжения постоянногo тока или однофазного переменного тока частотой 50 или 60 Гц. Номинальное напряжение постоянного тока независимого расцепителя 110 В (допустимые колебания на выводах катушки 77-132 В) или 220 В (допустимые колебания 154-264 В); номинальное напряжение переменного тока 440 В (пределы номинального рабочего напряжения 110-440 В, допустимые колебания на выводах катушки 77-528 В).

Полное время отключения выключателя при номинальном токе с момента подачи номинального напряжения на выводы катушки независимого расцепителя не более 0,04 с.

Расцепитель нулевого напряжения рассчитан на номинальные напряжения 127, 220, 230, 240, 300, 380, 400, 415 и 660 В однoфазного переменного тока или 110 и 220 В постoянного тока.

К автоматическим выключателям относятся и устройства защитного отключения (УЗО), расцепитель которых срабатывает при определенном значении тока утечки. Например, для защиты от прикосновения к токоведущим деталям ток утечки УЗО равен 30 мА.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector