Автоматичні апарати захисту мереж

ТЕМА: АВТОМАТИЧНІ АПАРАТИ ЗАХИСТУ МЕРЕЖ

ЗМІСТ

1. Будова і принцип дії автоматичних апаратів

1.1 Автоматичні вимикачі

1.2 Пробка-автомат

1.3 Пристрої захисного відключення УКРЕМ ПЗВ-2001, ПЗВ-2002

1.4 Диференціальний вимикач ДВ-2002

1.5 Реле

2. Експлуатація і ремонт автоматичних апаратів

3. Безпека праці

Список використаної літератури

1. Будова і принцип дії автоматичних апаратів

1.1 Автоматичні вимикачі

Автоматичні вимикачі призначені для нечастих комутаційних перемикань (до 6 за годину) електричних ланцюгів в нормальному режимі роботи і відключення електроустановок від джерела живлення при збільшенні струму понад допустимі межі. На відміну від плавких запобіжників, що захищають електродвигуни тільки від коротких замикань, вимикачі є більш довершеним засобом захисту. Вони захищають електродвигуни від струмів короткого замикання і струмових перевантажень, запобігають роботі на двох фазах і дозволяють швидко відновити електричний ланцюг.

Залежно від призначення вимикачі можуть розрізнятися по роду струму (постійного або змінног); номінальному значенню струму; числу полюсів (одно-, двух- і трьохполюсні); по роду вбудовуваних розчеплювачів (з максимальним, тепловим, комбінованим або без розчеплювачів); номінальному струму розчеплювачів; виду зовнішніх приєднань (переднім, заднім, комбінованим).

Вимикачі випускаються в пластмасових корпусах, що складаються з основи і кришки, гвинтами, що скріпляють. На основі кожного корпусу вмонтовується комутуючий пристрій, що складається з нерухомих і рухомих контактів, увязнених в дугогасильні камери, розчеплювачі максимального струму і механізм управління.

Дугогасильні камери забезпечують гасіння дуги шляхом її дроблення і деіонізациї поперечними стальними пластинами.

Рухомі контакти укріплені на ізольованому валу (траверсі) і через механізм вільного расчеплення пов'язані з рукояткою (або кнопкою) вимикача. У включеному положенні рухома система утримується клямкою, пов'язаною з розчеплювачами.

Механізм вільного розчіплення забезпечує миттєве замикання і розмикання контактів з постійною швидкістю, незалежною від руху рукоятки або кнопки.

Розчеплювач максимального струму вбудовується в кожний полюс вимикача послідовно.

Тепловий розчеплювач при перевантаженнях спрацьовує із зворотньою залежною від струму витримкою часу, тобто ніж більший струм перевантаження, тим швидше відбудеться вимкнення.

Електромагнітний розчеплювач при струмі, що перевищує струм уставки, спрацьовує миттєво.

Комбінований розчеплювач складається з теплового і електромагнітного, тому відключення може відбуватися при дії будь-якого з них.

Промисловість випускає різні типи вимикачів - А3700; АЕ2000; АЕ1000; А63; АП50; А3100 і ін.

Вимикачі серії АЕ1000 випускаються з ручним управлінням і призначені для захисту мережі від перевантажень і коротких замикань. Вони встановлюються у виробничих, адміністративних, суспільних і побутових приміщеннях, а також в приміщеннях з хімічно активним середовищем і вбудовуються в герметизовані оболонки розподільних пристроїв типу РУС.

Ці вимикачі виготовляються з переднім і заднім приєднанням проводів і кріпляться до панелей двома гвинтами М4. Вони мають електромагнітний, тепловий або комбінований розчеплювачі максимального струму. Номінальний струм розчеплювача 6, 10, 16, 25А. При струмі 1,5 Ін часу відключення мережі тепловим розчеплювачем не перевищує 20 хв. Струм миттєвого спрацьовування електромагнітних розчеплювачів 12 1Н...18 Ін. Механічна зносостійкість допускає 50 000 циклів включень і відключень, комутаційна - 25 000 циклів. Номінальна комутаційна здатність - 2000А змінного струму. Розміри вимикача 21X90X68 мм, маса - 0,15 кг.

Вимикачі серії А3100 випускаються п'яти типів . Чотири з них (А3110; А3120; А3130; А3140) виготовляються тільки двух- і трьохполюсними на номінальний струм 100, 200 і 600 А з електромагнітним і комбінованим розчеплювачами. П'ятий (А3160) виготовляється одно-, двух- і трьохполюсним, на номінальний струм 50 А, тільки з тепловим розчеплювачем і номінальним струмом уставок 15, 20, 25, 30, 40 і 50 А. Розчеплювачі вимикачів A3160 і A3 ПО вмонтовуються усередині їх корпусів, а решти типів - знімні і мають самостійний кожух. Уставки струму калібруються і в процесі експлуатації не регулюються. Вимикачі цієї серії можуть виготовлятися без розчеплювачів максимального струму як неавтоматичні вимикачі. Рукоятка управління розташовується в центрі лицьової панелі і може знаходитися в трьох положеннях: верхньому - «Включено», нижньому - «Вимкнено» уручну і проміжним - «Відключене» автоматично.

Вимикачі серії АП50 випускаються двух- і трех-полюсними на номінальний струм 50 А з електромагнітним (виконання М), тепловим (виконання Т) і електромагнітним і тепловим (виконання МТ) розчеплювачами (рис.. 1.1.). Теплові розчеплювачі виготовляються на номінальні струми 1,6; 2,5; 4; 6,4; 10; 16; 25; 40 і 50 А. Електромагнітні розчеплювачі вмонтовуються на передній стороні корпусу, а теплові - на задній і закриваються пластмасовою пластинкою. Вимикач, окрім основних, може мати 1 або 2 замикаючих і розмикаючих допоміжних контактів.

Рис. 1.1 Автомат серії АП50:

1 - основа; 2 - - нерухомий контакт; 3 - рухомий контакт; 4 - гнучке з'єднання;

5 - тепловий розчеплювач; 5 - електромагнітний розчеплювач;

7 - відключаюча рейка; 8 – дугогасильна камера; 9 - кришка

Вимикачі виготовляються в пластмасовому корпусі, але можуть поставлятися і в додатковому пилонепроникному кожусі, що складається з корпусу і кришки, відлитих з алюмінієвого сплаву. З умов монтажу кожухи виготовляють двох виконань. Кожух виконання А має внизу штуцери для введення і виведення приєднуємих проводів. Виконання Б - універсальне; введення і виведення приєднуваних проводів можна через сальники знизу або зверху.

Однополюсні вимикачі типу А63 призначені для роботи в ланцюгах постійного струму напругою 110 В і ланцюгах змінного струму напругою 220 В частотою

50 Гц при температурі навколишнього середовища від - 40 до +40°С, відносній вологості середовища 90%. Вони виготовляються з електромагнітним розчеплювачем (виконання М) і електромагнітним розчеплювачем і гідравлічним сповільнювачем (виконання МІЛІГРАМА). Номінальний струм розчеплювачів 0,63; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25 А.

Вимикач встановлюється вертикально виводами нерухомих контактів вгору (нахил не більш 10°) і кріпиться двома гвинтами на панелі або за панеллю так, щоб рукоятка виходила на її лицьову сторону. Дроти в другому випадку приєднуються до вивідних затисків також за панеллю.

Розчеплювач являє собою електромагнітний механізм клапанного типу з двома рухомими частинами - якорем і плунжером, що є частиною магнітної системи. Усередині котушки розміщена трубка, в яку вставляється плунжер з пружиною. У трубку заливають рідину, що уповільнює рух плунжера.

Автоматичні вимикачі серії А3700 випускаються струмообмежуючими (позначення Б) і неструмообмежуючими (Ф), загальнопромислового, експортного (Е після букви Б) і тропічного (ТЗ після літери Б) виконань. Розрізняють двух- і трьохполюсні вимикачі з напівпровідниковим, електромагнітним, тепловим і електромагнітним розчеплювачами. Двухполюсні вимикачі виготовляються в габаритах трехполюсних без струмопровідних частин в лівому (третьому) полюсі.

Струмообмежуючі вимикачі виготовляються чотирьох типів: А3710Б, А3720Б, А3730Б, А3740Б на номінальні струми 160; 250; 400 і 630 А відповідно. Вимикачі А3710Б можуть забезпечуватися розчеплювачами максимального струму наступних номінальних величин: 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160 А. Уставки теплових і електромагнітних розчеплювачів в умовах експлуатації не регулюються.

Напівпровідниковий розчеплювач максимального струму складається із знімного блоку управління і вимірювальних елементів (трансформаторів або магнітних посилювачів), призначених для його живлення. Вони вбудовуються в кожен полюс вимикача.

Вимикачі з напівпровідниковими розчеплювачами допускають в умовах експлуатації регулювання: номінального струму розчеплювача, уставку струму короткого замикання, часу спрацьовування при перевантаженнях. У ланцюгах змінного струму частотою 50...60 Гц напругою до 660 В встановлюють вимикачі з тепловими і електромагнітними розчеплювачами. Вони можуть використовуватись в ланцюгах частотою струму 400 Гц і напругою до 380 В. Вимикачі з напівпровідниковими розчеплювачами залежно від їх виконання використовуються в ланцюгах частотою струму 50 або 60 Гц і напругою до 660 В. Вимикачі можуть мати додаткові складальні вузли: допоміжні контакти, незалежний розчеплювач, нульовий розчеплювач напруга, електромагнітний привід для управління вимикачем на відстані.

За способом установки розрізняють стаціонарні і вдвижні вимикачі,що дозволяють використовувати їх як раз'єднувач. Вони забезпечують також швидку заміну одного вимикача іншим тієї ж величини і того ж виконання по числу полюсів і наявності додаткових складальних вузлів без підгонки або яких-небудь операцій, що порушують монтаж розподільних пристроїв.

Вимикачі з висувними пристроями мають механічне блокування, яке надійно фіксує їх в положенні вимикача або роз’єднувача, не дозволяє при включеному вимикачі замикати і розмикати втичні контакти.

Вимикачі мають переднє, заднє або комбіноване приєднання проводів (переднє до затисків нерухомих контактів, заднє - до рухомих і навпаки).

Вимикач А3710 складається з наступних основних вузлів: кожуха, контактної системи, механізму управленн, дугогасильних камер, полум’ягасника, напівпровідникового або теплового і електромагнітного розчеплювачів максимального струму, затисків для приєднання зовнішніх провідників головного ланцюга і додаткових вузлів.

Кожух виготовляється з пластмаси. Він складається з основи і кришки, що скріпляються чотирма гвинтами. Всі вузли і деталі вимикача кріпляться до його основи. Конструкція кожуха дозволяє приєднувати до затисків зовнішні проводи без зняття кришки.

Головні контакти вимикача виконуються із спеціальних металокерамічних композицій на основі срібла. Рухомі контакти сполучені між собою за допомогою ізоляційної траверси, деталлю механізму управління, який виконаний на основі важелів, що ламаються, і влаштований так, що забезпечує, що є, миттєве замикання і розмикання контактів, не залежне від швидкості руху рукоятки при включенні або виключенні. При автоматичному спрацьовуванні миттєве розмикання контактів не залежить від того, чи утримує оператора рукоятку чи ні.

Дугогасильні камери встановлюються над контактами кожного полюса у верхній частині кожуха і утримуються його кришкою. Гасіння дуги здійснюється за принципом її дроблення і деіонізациї омідненими сталевими пластинками, укріпленими в ізоляційних камерах.

Полум’ягасник виконується знімним в окремому пластмасовому корпусі, усередині якого можуть розташовуватись сталеві пластинки для гасіння дуги і охолодження іонізованих газів, що виходять через отвір в кришці вимикача. Зміцнюється полум’ягасник двома гвинтами на кришці вимикача і своїм корпусом закриває затиски нерухомих контактів, що знаходяться під напругою, запобігаючи тим самим випадкового дотику до них. Для приєднання проводів зовнішнього ланцюга до нерухомих контактів полум’ягасник знімається.

Блок управління встановлюється над нижніми затискачами вимикача і кріпиться до нього двома гвинтами. З вимірювальними елементами і незалежним розчеплювачем він з'єднується штепсельним роз'ємом. Розетка встановлюється на вимикачі, а вилка - на блоці управління. При перевантаженнях або коротких замиканнях напівпровідниковий розчеплювач подає імпульс на незалежний розчеплювач і відключає вимикач.

Вимикачі серії АЕ2000 випускаються на номінальні струми 10, 25, 63 і 100 А (першої, третьої, четвертої і п'ятої величини) з ручним приводом, з тепловим, електромагнітним, комбінованим і незалежним розчеплювачами, з розчеплювачами мінімальної напруги, з контактами допоміжного ланцюга, з регулятором струму неспрацьовування в умовах експлуатації, з температурною компенсацією. Вони призначені для захисту ланцюгів постійного струму напругою до 220 В і ланцюгів змінного струму частотою 50...60 Гц напругою до 500 В при струмах короткого замикання і струмових перевантаженнях неприпустимої тривалості, а також для ручного управління трифазним асинхронним двигуном з короткозамкнутим ротором з частотою оперативних включень не більше 30 в годину. Ці вимикачі можуть експлуатуватися при температурі навколишнього середовища від -40 до +60 °С і відносній вологості повітря до 90%.

Українська торгова марка АсКо™ представляє серію електротехнічної продукції, виготовленої з використанням найсучасніших матеріалів і новітніх технологій. Це забезпечило високу надійність, термічну і електродинамічну стійкість приладів при їх порівняно невисокій вартості. Через особливе призначення даної продукції - захист життя людини від поразки електричним струмом і майна від пожеж, слід особливо відзначити, що вся продукція витримала необхідні випробування і сертифікована в системі УКРСЕПРО.

Якщо Ви проявляєте турботу про свою безпеку і використовуєте тільки якісні електротехнічні прилади - торгова марка АсКо™ створена для Вас!

Автоматичні вимикачі УКРЕМ ВА-2000; ВА-2001; ВА-2003

Призначення:

Вимикачі автоматичні (Рис. 1.2.) низьковольтні серій УКРЕМ ВА-2000, ВА-2001, ВА-2003 призначені для захисту низьковольтних електричних ланцюгів від перевантажень і струмів короткого замикання, а також для оперативних відключень і включень електричних ланцюгів. Вимикачі автоматичні відповідають стандарту ГОСТ 30325-95 (МЕК 898-87).

Рис. 1.2

Серія автоматичних вимикачів УКРЕМ ВА-2000 випускається з час-струмовою характеристикою відключення тип В (номінальні струми від 1А до 63А), серія УКРЕМ ВА-2001 - з час-струмовою характеристикою відключення тип З (номінальні струми від 1А до 63А), серія УКРЕМ ВА-2003 - з час-струмової характеристикою відключення тип D (номінальні струми від 63А до 100А).

Маркіровка:

Безпосередньо на вимикачах розміщені умовні позначення, що розкривають технічні характеристики даного виробу.

Рис. 1.3

Будова:

Вимикачі УКРЕМ ВА-200* (де * - модифікація виробу) Рис. 1.4. зібрані корпусах, що не підтримують горіння «1» з термоустійкої і міцної пластмаси і мають замки «2» для монтажу на DIN-рейку. Виробляються з кількістю полюсів від одного до чотирьох.

Вимикачі забезпечені двома типами захисту: тепловим - для захисту від тривалих струмових перевантажень, виконані на біметалічній пластині «3» і електромагнітним - для захисту від струмів короткого замикання, виконаним на електромагнітній котушці «4».

Струмовий розчеплювач «5» виконаний з міді і має посріблені контакти. Дугогасильна камера «6», що складається з дев'яти пластин, підвищує комутаційну зносостійкість і дає високі характеристики граничної коммутаційної здатності.

Надійний контакт з провідниками перетином від 1 до 25мм² (для вимикачів з характеристиками за типом В і З) і від 2,5 до 50 мм² (для вимикачів з характеристикою за типом D) забезпечують комбіновані затиски «7» з посрібленої міді і анодованої сталі.

Вимикачі з лицьового боку забезпечені індикаторами «8» положення Вкл/викл.

Рис. 1.4

Принцип роботи:

При роботі в нормальному режимі низьковольтні автоматичні вимикачі УКРЕМ ВА-200* (де * - модифікація виробу) пропускають через себе електричний струм від наймінімальніших до відповідних маркіровці силових величин (In, А). У разі виникнення в ланцюзі перевантаження або короткого замикання, спрацьовує механізм захисту і автомат вимикається.

Тепловий захист працює таким чином: струм, що протікає при тривалому струмовому перевантаженні в ланцюзі, що захищається, нагріває біметалічну пластину «3», яка за різних коефіцієнтів теплового розширення згинається і штовхає важіль механізму вільного розчіплення. Рухомий контакт відходить від нерухомого, автомат спрацьовує, ланцюг розривається.

Електромагнітний захист забезпечується завдяки тому, що у момент появи в захищеному ланцюзі короткого замикання, що протікає по витках електромагнітної котушки «4» струму, значно зростає по відношенню до номінального, що приводить в рух осердя, що діє на важіль механізму вільного розчіплення, рухомий контакт відходить від нерухомого, автомат спрацьовує, ланцюг розривається.

Технічні характеристики:

Автоматичні вимикачі УКРЕМ з характеристиками відключення за типом В і З (від 1 до 63А) мають ширину корпусу 18мм.

Вони забезпечують граничну комутаційну здатність (Imax) до 6000А.

Технічні характеристики УКРЕМ ВА-2000 (тип В) і УКРЕМ ВА-2001 (тип З)

Кількість полюсів 1,2,3,4

Номінальний струм, In (A) 1,2,3,4,5,6,10,16,20,25,32,40,50,63

Номінальна напруга, Un (В) 220/380

Номінальна частота мережі, fn (Hz) 50

Характеристика відключення (тип) У, З

Комутаційна зносостійкість (циклів) Не меншого 6 000

Гранична комутаційна здатність Imax (A) 6 000 Рис. 1.4. Габаритні розміри

Перетин проводу, що підключається (мм2) 1,25

Автоматичні вимикачі УКРЕМ ВА-2003 (Рис. 1.5.)

Рис. 1.5

Вимикачі з характеристикою відключення за типом D (від 63 до 100А) мають ширину корпусу 27мм (Рис. 1.6).

Вони проводяться в конструктивного виконання, що забезпечує граничну комутаційну здатність 6000А і витримують кидки струму в електричних ланцюгах до 10 In, тому можуть застосовуватися в пускових ланцюгах асинхронних двигунів.

Технічні характеристики УКРЕМ ВА-2003 за типом D

Кількість полюсів 1,2,3,4

Номінальний струм, In (A) 63,80, 100

Номінальна напруга, Un (В) 230/415

Номінальна частота мережі, fn (Hz) 50

Характеристика відключення (тип) D

Комутаційна зносостійкість (циклів)

Не меншого 10 000

Гранична комутаційна здатність Imax (A) 6 000 Рис. 1.6. Габаритні розміри

Перетин проводу, що підключається (мм2) 2,5-50