10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лабораторная работа исследование работы автоматического выключателя

втх. время-токовая характеристика (3). Практическая работа 2 Изучение времятоковых характеристик автоматических выключателей

Практическая работа №2

«Изучение время-токовых характеристик автоматических выключателей»

Цель работы: изучить время-токовые характеристики автоматических выключателей и научиться выбирать на их основе автоматический выключатель

Краткие теоретические сведения: При выборе автоматического выключателя для защиты электрооборудования многие учитывают номинальный ток, напряжение и количество полюсов (однополюсные, двухполюсные, трехполюсные или четырехполюсные) выключатели. Что в принципе верно, но есть одно «но».

При нормальной работе электросети и всех приборов через автоматический выключатель протекает электрический ток. Однако если сила тока по каким-либо причинам превысила номинальные значения, происходит размыкание цепи из-за срабатывания расцепителей автоматического выключателя.

Характеристика срабатывания автоматического выключателя является очень важной характеристикой, которая описывает то, насколько время срабатывания автомата зависит от отношения силы тока, протекающего через автомат, к номинальному току автомата.

Данная характеристика сложна тем, что для ее выражения необходимо использование графиков. Автоматы с одним и тем же номиналом будут при разных превышениях тока по-разному отключаться в зависимости от типа кривой автомата (так иногда называется токовая характеристика), благодаря чему имеется возможность применять автоматы с разной характеристикой для разных типов нагрузки.

Тем самым, с одной стороны, осуществляется защитная токовая функция, а с другой стороны, обеспечивается минимальное количество ложных срабатываний – в этом и заключается важность данной характеристики.

Именно характеристика теплового и электромагнитного расцепителей и является характеристикой автоматического выключателя, которая обозначается латинской буквой на корпусе перед числом, обозначающим токовый номинал аппарата.

Рис.1 Автоматический выключатель

Эта характеристика означает:

а) диапазон срабатывания защиты от перегрузок, обусловленный параметрами встроенной биметаллической пластины, изгибающейся и разрывающей цепь при протекающем через нее большом электрическом токе. Точная настройка достигается за счет регулировочного винта, поджимающего эту самую пластину;

б) диапазон срабатывания максимально-токовой защиты, обусловленный параметрами встроенного соленоида.

На графике время-токовой характеристике можно увидеть, как протекающий через автоматический выключатель ток влияет на зависимость времени его отключения. Кратность тока протекающего в цепи к номинальному току автомата (I/In) изображает ось Х, а время срабатывания, в секундах – ось У. График можно разделить на два участка. Крутая часть графика показывает защиту от перегрузки (работа теплового расцепителя), а более пологая часть защиту от КЗ (работа электромагнитного расцепителя).

Рис.2 Время-токовая характеристика

Все нижеописанные характеристики представляют собой зависимости между током нагрузки и временем отключения на этом токе.

1) Характеристика MA – отсутствие теплового расцепителя. На самом деле, он действительно не всегда бывает нужен. Например, защиту электродвигателей часто осуществляют при помощи максимально-токовых реле, а автомат в подобном случае нужен лишь для защиты от токов короткого замыкания.

2) Характеристика А. Тепловой расцепитель автомата этой характеристики может сработать уже при токе, составляющем 1,3 от номинального. При этом время отключения составит около часа. При токе, превышающем номинальный в два раза, в действие может вступить электромагнитный расцепитель, срабатывающий примерно за 0,05 секунды. Но если при двукратном превышении тока соленоид еще не сработает, то тепловой расцепитель по-прежнему остается «в игре», отключая нагрузку примерно через 20-30 секунд. При токе, превышающем номинальный в три раза, гарантированно срабатывает электромагнитный расцепитель за сотые доли секунды.

Автоматические выключатели характеристики А устанавливаются в тех цепях, где кратковременные перегрузки не могут возникнуть в нормальном рабочем режиме. Примером могут служить цепи, содержащие устройства с полупроводниковыми элементами, способными выйти из строя при небольшом превышении тока.

3) Характеристика В. Характеристика этих автоматов отличается от характеристики А тем, что электромагнитный расцепитель может сработать только при токе, превышающем номинальный не в два, а в три и более раз. Время срабатывания соленоида составляет всего 0,015 секунды. Тепловой расцепитель при трехкратной перегрузке автомата В сработает через 4-5 секунд. Гарантированное срабатывание автомата происходит при пятикратной перегрузке для переменного тока и при нагрузке, превышающей номинальную в 7,5 раз в цепях постоянного тока.

Автоматические выключатели характеристики В применяются в осветительных сетях, а также прочих сетях, в которых пусковое повышение тока либо невелико, либо отсутствует вовсе.

4) Характеристика С. Это самая известная характеристика для большинства электриков. Автоматы С отличаются еще большей перегрузочной способностью по сравнению с автоматами В и А. Так, минимальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата характеристики С составляет пятикратный номинальный ток. 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-тикратной перегрузке для цепей тока постоянного.

Автоматические выключатели С рекомендуются к установке в сетях со смешанной нагрузкой, предполагающей умеренные пусковые токи, благодаря чему бытовые электрощиты содержат в своем составе именно автоматы этого типа.

Характеристики автоматических выключателей B, C и D

5) Характеристика D – отличается очень большой перегрузочной способностью. Минимальный ток срабатывания электромагнитного соленоида этого автомата составляет десять номинальных токов, а тепловой расцепитель при этом может сработать за 0,4 секунды. Гарантированное срабатывание обеспечено при двадцатикратной перегрузке по току.

Автоматические выключатели характеристики D предназначены, прежде всего, для подключения электродвигателей, имеющих большие пусковые токи.

6) Характеристика K отличается большим разбросом между максимальным током срабатывания соленоида в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный ток перегрузки, при котором может сработать электромагнитный расцепитель, для этих автоматов составляет восемь номинальных токов, а гарантированный ток срабатывания той же защиты составляет 12 номинальных токов в цепи переменного тока и 18 номинальных токов в цепи постоянного тока. Время срабатывания электромагнитного расцепителя составляет до 0,02 секунды. Тепловой расцепитель автомата К может сработать при токе, превышающем номинальный всего в 1,05 раз.

Из-за таких особенностей характеристики K эти автоматы применяют для подключения чисто индуктивной нагрузки.

7) Характеристика Z также имеет различия в токах гарантированного срабатывания электромагнитного расцепителя в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный возможный ток срабатывания соленоида для этих автоматов составляет два номинальных, а гарантированный ток срабатывания электромагнитного расцепителя составляет три номинальных тока для цепей переменного тока и 4,5 номинальных тока для цепи постоянного тока. Тепловой расцепитель автоматов Z, как и у автоматов K, может срабатывать при токе в 1,05 от номинального.

Применяются автоматы Z только для подключения электронных устройств.

Лабораторная работа исследование работы автоматического выключателя

Отключающая способность [ kA ]:

Характеристики B, C и D: Автоматические выключатели с характеристикой B предназначаются для защиты активных нагрузок и протяженных линий освещения; автоматические выключатели с характеристикой С используются для защиты цепей с активной или частично индуктивной нагрузкой; выключатели с характеристикой D используются при сильных индуктивных нагрузках и повышенном токе включения. Автоматические выключатели всех трех характеристик при токах равных 1,13 не должны срабатывать в течение часа. А при токах 1,45 должны срабатывать в течение часа.

Читать еще:  Выключатель фар гольф 3

Рис . 1 1 . Каталожные характеристики B , C , D автоматических выключателей компании АВВ серий S 260, S 270, S 280.

Данная лабораторная работа является виртуальной и выполняется на персональном компьютере.

Для запуска лабораторной работы наведите курсор мыши на значок программы Internet Explorer на рабочем столе компьютера и нажмите левую клавишу мыши один раз. В результате откроется главное окно Интернет-сайта кафедры “Электрические и электронные аппараты”, в частности содержащее программный комплекс лабораторных работ.

Обратите внимание : Во избежание некорректной работы системы в процессе выполнения работ не рекомендуется пользоваться следующими кнопками программы ” Internet Explorer ”: «Обновить», «Назад», «Вперед», а также клавишей клавиатуры « Enter ».

Для запуска лабораторной работы, необходимо войти в раздел “Лабораторные работы”. Для этого наведите курсор мыши на раздел “Лабораторные работы” в верхнем меню и нажмите левую клавишу мыши один раз. Войдя в раздел “Лабораторные работы”, выберите лабораторную работу ”Автоматический выключатель” в списке работ по электрическим аппаратам, находящемся в правой части экрана.

Итак, на экране перед Вами находится окно лабораторной работы. В левой части окна расположено меню, посредством которого можно выбрать один из этапов лабораторной работы, например, работу с одной из исследуемых в работе схем. Через то же меню, можно получить доступ к электронной версии методических указаний, вопросам к коллоквиуму и защите. Коллоквиум и защита являются соответственно предварительным и завершающим этапами выполнения лабораторной работы. В центральной части экрана сразу под названием лабораторной работы представлены цель работы и теоретические сведения, полный текст которых можно просмотреть, наведя курсор мыши на раздел “Подробнее” и нажав левую клавишу мыши один раз. Также, в центральной части продублированы разделы меню лабораторной работы “Коллоквиум” и “Защита”, для доступа к которым необходимо навести курсор мыши на соответствующий раздел “Подробнее” и нажать левую клавишу мыши один раз.

Перед выполнением лабораторной работы каждый студент должен выполнить коллоквиум. Коллоквиум представляет собой набор из 5 вопросов с 5 вариантами ответов на каждый вопрос (только один из вариантов правильный). Уровень знаний оценивается по пятибалльной системе (оценка от 0 до 5). Полученная оценка будет сохранена в протоколе.

Порядок выполнения коллоквиума:

  • выберите раздел «Коллоквиум» ;
  • введите Вашу фамилию и инициалы;
  • введите Ваш номер учебной группы;
  • ответьте на все вопросы путем нажатия левой кнопкой мыши на сегмент, соответствующий варианту ответа (ответ считается выбранным, когда внутри его сегмента появилась точка). Ответы можно изменять, но только до нажатия кнопки «Оценить».

Внимание! Перед нажатием кнопки «Оценить» убедитесь, что Вы ответили на все вопросы. В противном случае на вопросы, на которые ни один ответ не отмечен, будут засчитаны, как неправильные. Нажмите на кнопку «Оценить». На экране появится оценка за коллоквиум.

При выполнении лабораторной работы несколькими студентами (бригадой) на одном компьютере все студенты должны выполнить коллоквиум по очереди. Процедура выполнения коллоквиума идентична для каждого студента.

После выполнения коллоквиума выберите раздел с номером схемы, которую Вы будете исследовать. Если Вы хотите после выполнения работы получить текстовый файл-протокол, содержащий данные о проделанной работе, то ответьте положительно на соответствующий вопрос системы и укажите имя и путь сохранения файла (расширение файла – txt ). После этого на экране появится сообщение: «Страница может содержать опасные программы (элементы Active X ). Разрешить их выполнение?». Здесь, необходимо разрешить выполнение элементов Active X , нажав на кнопку «Да» на экране. После выполнения коллоквиума всеми студентами бригады, в окне схемы лабораторной работы студентам необходимо составить бригаду, выбрав свои фамилию из списка выполнивших коллоквиум и нажав на кнопку «Добавить в бригаду». Убедитесь, что в графе «Работу выполняют», есть фамилии всех студентов данной бригады. Затем в соответствии с методическими указаниями выполните опыты. При переходе к исследованию следующей схемы, необходимо повторить вышеперечисленные действия, начиная с выбора имени и пути сохранения файла протокола. Таким образом, можно сохранять результаты исследования различных схем, как в отдельных файлах, так и в одном и том же файле.

Результаты опытов в работе будут отображаться в графе «Отчет» . Если Вы хотите сохранить в текстовый файл-протокол полученные в опытах результаты, то нажмите на кнопку «Сохранить данные» , которая появится после их вывода на экран.

Рекомендации по обработке результатов:

Если в задании требуется построить диаграммы это можно сделать в любой из подходящих программ, например, Microsoft Excel .

Для построения диаграмм в Microsoft Excel необходимо:

  • запустить программу Microsoft Excel , нажав кнопку «Пуск» и выбрав программу Microsoft Excel из меню;
  • открыть сохраненный текстовый файл-протокол;
  • выделить и скопировать данные из файла в Microsoft Excel обычным способом;
  • для построения диаграмм в Microsoft Excel необходимо воспользоваться функцией «Мастер диаграмм», выбирая тип диаграммы «Точечная»;
  • занести полученные диаграммы в протокол лабораторной работы;

Рис . 12. Три схемы исследования автоматических выключателей.

На рис. 12 изображены три схемы, позволяющие исследовать автоматические выключатели.

На рис. 12а изображена схема испытания, предназначенная для проверки времени срабатывания теплового расцепителя, а именно проверка поведения выключателей в течении часа при установке кратностей тока 1,13 и 1,45 соответственно .

Схема работает следующим образом: с помощью выключателя QF 1 подается напряжение на высшую обмотку идеального трансформатора TV . Вольтметром V измеряется напряжение на низшей стороне трансформатора, значение которого 12В. С трансформатора напряжение подается на две ветви, содержащие испытуемые выключатели QF 2 и QF 3 и сопротивления Z 2 и Z 3 , позволяющие регулировать ток в соответствующих выключателях. Токи измеряются амперметрами A 2 и A 3 соответственно. Короткозамыкатели QK 2 и QK 3 неограниченной пропускной способности предназначены для проверки этих токов.

Порядок работы со схемой следующий:

  • после составления бригад из списка выбрать автоматические выключатели QF 2 и QF 3 в соответствии с заданием;
  • нажать кнопку «Начать опыт» (после нажатия список выключателей становится неактивным и чтобы выбрать новые автоматические выключатели необходимо нажать кнопку «Остановить опыт» );
  • рассчитать и установить требуемые значения сопротивлений Z 2 и Z 3 (при необходимости можно воспользоваться кнопкой «Проверить ток», при нажатии которой включаются короткозамыкатели QK 2 и QK 3 и выключатель QF 1, а затем выводятся на экран токи);
  • нажать кнопку «Начать эксперимент», при нажатии которой осуществляется запуск таймера, отсчитывающий только в этой схеме один час, включение испытуемых автоматических выключателей и включение выключателя QF 1 (при срабатывании выключателя выводится сообщение, в котором указаывается время срабатывания; при необходимости можно воспользоваться кнопкой «Остановить эксперимент» , которая сбрасывает таймер, отключает испытуемые автоматические выключатели и QF 1 );
  • при необходимости нажать кнопку «Сохранить данные» , для сохранения времени срабатывания в файл-протокол (нажать на кнопку можно еще до срабатывания выключателя, сохранив тем самым будущее время срабатывания).
Читать еще:  Выключатель подачи топлива сборочный чертеж компас

Обратите внимание: Изначально после выбора автоматических выключателей считается, что их биметаллические элементы находятся в холодном состоянии . После проведения первого же эксперимента (даже если сообщение о срабатывании выключателей не выводилось), будет считаться, что биметаллические элементы обоих выключателей находятся в горячем состоянии, и расцепители будут работать соответствующим образом. Чтобы перевести биметаллические элементы опять в холодное состояние нужно нажать на кнопку «Остановить опыт».

На рис. 12б изображена схема испытания, предназначенная для снятия времятоковой характеристики в зоне обратнозависимой выдержки времени и проверки времени срабатывания электромагнитного расцепителя. Отличие от предыдущей схемы заключается в том, что схема содержит одну ветвь с одним испытуемым автоматическим выключателем.

На рис. 12в изображена схема испытания, предназначенная для проверки селективности срабатывания выключателей. Работа схемы аналогична предыдущим двум. В ней исследуется поведение двух последовательно включенных автоматических выключателей. При выборе автоматических выключателей в это схеме следует помнить, что номинальный ток выключателя QF 2 должен быть больше номинального тока выключателя QF 3 . Считается, что биметаллические элементы в этой схеме всегда находятся в холодном состоянии .

Задание на выполнение работы:

  1. Схема 1.
  • выбрать автоматические выключатели QF 2 и QF 3 по таблице 1 в соответствии с вариантом;
  • рассчитать и выставить сопротивления Z 2 и Z 3, чтобы токи А2 и А3 равнялись 1,13 и 1,45 соответственно, где – номинальный ток выбранных автоматических выключателей;
  • проделать эксперименты для автоматических выключателей с биметаллическими элементами находящимися в холодном и горячем состояниях ;
  • полученные результаты занести в протокол.

Исследование автоматического выключателя

Лабораторная работа

Электроснабжение

Беларусь, Минск

БНТУ, ФИТР

2 руб.

Фрагменты для ознакомления

Лабораторная работа 4

ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Цель работы:

Изучить устройство, конструкции и принцип действия автоматических выключателей, применяемых в системах электроснабжения и в электроприводах.

Контрольные вопросы:

1. Воздушный выключатель (автомат) – аппарат, предназначенный для автоматического размыкания электрических цепей. Выполняют функции защиты при коротких замыканиях, перегрузках, снижении или исчезновении напряжения, изменениях направления передачи мощности или тока и т. п.

2. Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока и может изменяться от секунд до часа.

3. Автоматические выключатели являются коммутационными электрическими аппаратами, предназначенными для проведения тока цепи в нормальных режимах и для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов. Автоматические выключатели состоят из следующих основных узлов:

  • контактной системы;
  • дугогасительной системы;
  • привода;
  • механизма свободного расцепления;
  • расцепителей;
  • коммутатора с блок-контактами.

4. Функции, для которых предназначены расцепители:

  • для исключения возможности удерживать контакты автомата во включенном положении при наличии ненормального режима работы защищаемой цепи;
  • обеспечения моментального отключения, т. е. не зависящую от операторов, рода и массы привода скорость расхождения контактов.
  • максимальные токовые – мгновенного или замедленного действия;
  • минимального напряжения – для отключения автомата при снижении напряжения ниже определенного уровня;
  • обратного тока – срабатывают при изменении направления тока;
  • тепловые – работают в зависимости от величины тока и времени его протекания;
  • комбинированные – срабатывают при сочетании ряда факторов.

5. Принцип гашения дуги в автомате: при отключении автомата первыми размыкаются главные контакты и весь ток переходит в параллельную цепь дугогасительных контактов с накладками из дугостойкого материала. На главных контактах дуга не должна возникать, чтобы они не обгорали. Дугогасительные контакты размыкаются, когда главные контакты расходятся на значительное расстояние. На них возникает электрическая дуга, которая поднимается вверх и гасится в дугогасительной камере.

6. Эта характеристика означает:

  • диапазон срабатывания защиты от перегрузок, обусловленный параметрами встроенной биметаллической пластины, изгибающейся и разрывающей цепь при протекающем через нее большом электрическом токе;
  • диапазон срабатывания максимально-токовой защиты, обусловленный параметрами встроенного соленоида.

Вид характеристики теплового расцепителя:

7. Воздушные выключатели должны содержать следующие устройства:

  • манометр, показывающий давление воздуха в резервуаре выключателя;
  • реле минимального давления или электроконтактный манометр с контактами, обеспечивающими подачу сигнала о снижении давления ниже допустимого, а также разрыв соответствующих цепей управления;
  • запорный вентиль, устанавливаемый на общем воздухопроводе выключателя;
  • обратный клапан, препятствующий выходу сжатого воздуха из резервуара выключателя при понижении давления в подводящем воздухопроводе;
  • фильтр для очистки поступающего в выключатель воздуха;
  • указатель действия вентиляции;
  • устройство для слива воды из нижней части резервуара и выпуска воздуха.

Основы теории электрических аппаратов низкого напряжения лабораторная работа №3

1. /Вакуумный контактор.doc
2. /Лаба 1 Коммутационные аппараты.doc
3. /Лаба 2 Предохранители.doc
4. /Лаба 3 Автоматические выключатели.doc
5. /Лаба 4 Контакторы, магнитные пускатели.doc
6. /Лаба 5 Тепловое реле.doc
КнП, после чего напряжение через нормально замкнутую кнопку КнС
Основы теории электрических аппаратов низкого напряжения лабораторная работа №1
Основы теории электрических аппаратов низкого напряжения лабораторная работа №2
Основы теории электрических аппаратов низкого напряжения лабораторная работа №3
Основы теории электрических аппаратов низкого напряжения лабораторная работа №4
Основы теории электрических аппаратов низкого напряжения лабораторная работа №5

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Читинский Государственный Университет

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Лабораторная работа №3

Автоматические выключатели. 5

1. Общие сведения об автоматических выключателях. 5

2. Порядок проведения работы. 13

3. Контрольные вопросы. 14

4. Cписок литературы. 15

Автоматические выключатели.

1. Общие сведения об автоматических выключателях.

В
оздушный автоматический выключатель — это аппарат, предназначенный для нечастых включений и отключений электрической цепи при нормальной нагрузке, а также для автоматического отключения цепи при возникновении перегрузки, короткого замыкания, исчезновения или снижения напряжения. Автоматические выключатели выполняют одновременно функ­ции зашиты и управления.

Рисунок 1 Условная конструктивная схема универ­сального выключателя в упрощенном изображении

Различают несколько разновидностей выключателей: универсальные (работают на постоянном и переменном токе), установочные (предназначаются для установки в общедоступных помещениях), быстродействующие постоянного тока, гашения магнитного поля мощных генераторов и др. Выключатели состоят из следующих основных элементов: главной контактной системы, дугогасительной системы, привода, расцепляющего устройства, расцепителей и вспомогательных контактов.

На рис. 1 приведена упрощенная схема универсального выключателя. В указанном положении выключатель отключен и электрическая цепь подсое­диненная к выводам А и Б, разомкнута

Для включения выключателя надо вращать по часовой стрелке рукоятку 2. Создается усилие, которое, перемещая рычаги 3 и 4 вправо, поворачивает основную несущую деталь 6 выключателя вокруг неподвижной оси О по часовой стрелке. При этом замыкаются главные контакты 7 и 9, и взводится от­ключающая пружина 5. После включения вся система остается в крайнем правом положении, зафиксированном специальной защелкой (на рис. 1 не показана).

Когда на катушке 1 электромагнитного расцепителя проходит ток короткого замыкания (К.З.), на его якоре создается электромагнитная сила, переводящая рычаги 3 и 4 за мертвую точку, в результате чего выключатель отключа­ется автоматически пружиной 5. При этом контакты 7 и 9 размыкаются, и возникающая на них дуга выдувается в дугогасительную камеру 8 и гасится в ней.

Читать еще:  Автоматический выключатель 110 квт

Система шарнирно связанных рычагов 3 и 4 выполняет функцию расцепляющего устройства, которое в реальных выключателях имеет более сложное устройство.

Расцепляющее устройство позволяет выключателю отключаться в любой момент времени, в том числе и в процессе включения на существующее в электрической цепи короткое замыкание. Если рычаги 3 и 4 переведены вверх за мертвую точку, то жесткая связь между приводной рукояткой 2 и подвиж­ной деталью 6 нарушается и выключатель не включается. Мертвая точка со­ответствует такому положению рычагов 3 и 4 когда прямые линии О1О2 и О2О3 соединяющие оси вращения рычагов, находятся на одной линии. Система рычагов расцепляющего устройства строится так, что их расцепления требуются незначительные усилия.

Расцепители в выключателе выполняют защитные функции и являются измерительными органами. Они контролируют заданный параметр защищаемой пели и, воздействуя на механизм расцепления, отключают выключатель при отклонении значения параметра от установленного. В зависимости от выполняемых функций защиты расцепители бывают:

  1. токовые максимальные мгновенного или замедленного действия;
  2. расцепители напряжения: минимальные — для отключения выключателя при снижении напряжения ниже определенного уровня; независимые — для дистанционного отключения выключателя, срабатывающие при подаче на них соответствующего напряжения;
  3. тепловые — работают в зависимости от силы тока и времени его прохож­дения, применяются обычно для зашиты от перегрузок;
  4. комбинированные — срабатывают при сочетании ряда факторов;
  5. полупроводниковые.

В настоящее время широко применяются полупроводниковые расцепители. Они имеют улучшенные эксплуатационные характеристики: широкие диапазоны регулирования токов и времени срабатывания, что позволяет унифицировать изделия и выпускать меньшую их номенклатуру, не имеют большого количества подвижных элементов. В измерительных органах таких расцепителей применяются трансформаторы тока, а одним из основных элементов является элемент выдержки времени. Автоматические выключатели характеризуются номинальным напряжением (максимальным напряжением сети, при котором еще допускается применять выключатель) и номинальным током (максимальный ток, который выдерживает выключатель длительное время).

Автоматические выключатели с непосредственным ручным управлением предназначены для оперативного включения и отключения электрических цепей с частотой до 30 включений в час, для зашиты этих цепей от перегрузок и токов КЗ., для защиты, пуска и останова асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Выключатели применяются во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства; они рассчитаны для установки в электрических цепях переменного тока частотой 50 или 60 Гц, напряжением до 660 В. Номинальный ток выключателей 10, 25, 63 и 100 А Они выпускаются с электромагнитными и тепловыми расцепителями. Электромагнитный расцепитель представляет собой электромагнит, воздействующий на расцепляющее устройство выключателя при токах К.З. Если ток в его катушке превышает определенное, заранее установленное значение, то электромагнитный расцепитель срабатывает практически мгновенно.

Действие тепловых расцепителей основано на использовании нагрева биметаллической пластины. Они осуществляют защиту электрической цепи от токов перегрузки. Тепловые расцепители имеют обратно зависимую от тока характеристику, т.е. время срабатывания уменьшается с увеличением тока. На рис. 2 приведена конструкция выключателя. Основными элементами выклю­чателя являются: корпус 2, контактная система 3, выводные зажимы, дугогасительное устройство 5, механизм управления 6, крышка 7, рукоятка 8, Расцепители максимального тока 1, 9; механизм регулировки номинального тока тепловых расцепителей 10, дополнительный расцепитель и другие вспомога­тельные детали.

На рис. 3 показан автоматический выключатель серии А3100. Контактная система выключателей может быть одно-, двух- и трехполюсной. В выключателях возможно наличие блокировочных контактов, рассчитанных на малый ток. Здесь 1 — основание; 2 — крышка; 3 и 4— неподвижные и подвижные контакты;

Рисунок 4 Схема механизма свободного расцепления

Механизм свободного расцепления (рис. 4) обеспечивает включение и моментное отключение контактов, а также исключает удержание контактов рукой в момент включения, если в цепи имеется короткое замыкание или другой аварийный режим. Механизм свободного расцепления состоит из системы ломающихся рычагов 5, соединенных шарнирно, пружины 3, упора 4, рычага 1, рукоятки управления 6 и других деталей. В верхнем положении рукоятки управления 6 автомат включен (рис. 4,а), пружина 3 натянута, контакты 2 замкнуты. В случае короткого замыкания ток проходит по катушке электромагнитного расцепителя 7, создает магнитное поле, и якорь 8 вытягивается (рис. 4,б). Шток 9 толкает ломающиеся рычаги 5, под воздействием пружины они складываются, передают движение на контакты 2, которые размыкаются. Для того чтобы включить автомат, необходимо отвести рукоятку вниз и выпрямить рычаги 5 (рис. 4,в). Упор 4 не дает возможности сложиться этим рычагам. Вращая рукоятку вверх, поворачиваем рычаг 1, натягиваем пружину и замыкаем контакты

На рис. 5,а показана кинематическая схема расцепителя максимального тока. При прохождении тока Iн больше допустимого значения якорь 6 пере­мещается вниз, освобождая защелку 5, под действием пружины 7 подвижный контакт 2 поворачивается и разрывает цепь. Рычаг 4 схематически изображает механизм свободного расцепления. С его помощью восстанавливается зацеп­ление в защелке, и замыкаются контакты. Натяжение пружины 3 определяет ток срабатывания расцепителя. В расцепителе минимального напряжения (рис. 5,б) защелка удерживается в зацепленном состоянии полем катушки. При снижении напряжения сети Uс, сила притяжения ослабевает, под дейст­вием пружины 3 защелка освобождается и контакты размыкаются. В расцепителе максимального напряжения (рис. 5,в) катушка включена параллельно в сеть, но срабатывает при повышении напряжения выше допустимого значе­ния.

Рисунок 5 Схемы действия расцепителей

а — максимального тока

б — минимального напряжения

в — максимального напряжения

Для защиты от небольших перегрузок электромагнитный расцепитель непригоден, так как обладает малой чувствительностью. С. этой целью применяют тепловые расцепители. Они более чувствительны, но обладают значительной тепловой инерцией, поэтому не используются для зашиты от корот­ких замыканий. Принцип действия теплового расцепителя аналогичен прин­ципу действия теплового реле. Биметаллическая пластинка, изгибаясь, пере­даст движение на ломающиеся рычаги. Далее работа механизма повторяется, так, как было описано выше.

Автомат включается с помощью привода (ручного в виде рычага или кнопки, соленоидного, моторного), а отключается всегда под действием пружины Ток проходит через автомат к такой последовательности: через вводные зажимы, контакты, тепловой расцепитель, катушку электромагнитного расцепителя, выводные зажимы.

При размыкании контактов, особенно в случае короткого замыкания, появяется большая дуга. Для борьбы с ней применяют дугогасительную решетку. Кроме то­го, делают изоляционные рёбра, образующие перегородки между контактами. Тем самым исключаются межфазовые замыкания дугой в момент выключения автомата.

Автоматы характеризуются собственным временем срабатывания, т.е. временем от момента превышения контролируемого параметра (например, тока) до момента размыкания контактов. Если же учитывать еще и время го­рения дуги, то получим полное время срабатывания. По величине собствен­ного времени срабатывания автоматы делят на три группы:

  1. нормальные (tср = 0,02 ÷ 0,1 с);
  2. селективные (tср > 1 с);
  3. быстродействующие (tср

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector