55. Выбор защитных аппаратов сети напряжением до 1 кВ
К коммутационным аппаратам электрических сетей напряжением до 1 кВ относятся:
автоматический выключатель,
предохранитель,
магнитный пускатель,
устройство защитного отключения (УЗО)
дифференциальный автомат (УЗО-Д)
контактор,
реле,
рубильник,
пакетный выключатель.
Автоматический выключатель – коммутационный аппарат, предназначенный для осуществления оперативного управления участками электрических цепей напряжением до 1 кВ, а также для их защиты от перегрузок и токов короткого замыкания. Автоматические выключатели (АВ) изготавливаются в одно-, двух, трех- и четырехполюсном исполнениях (рис.2.8). Они не предназначены для частых включений-отключений электрических цепей. Как правило, АВ рассчитаны на 30 циклов включения-отключения (ВО) в сутки.
Выключатели подразделяются по собственному времени срабатывания tсв (времени с момента подачи команды до начала размыкания контактов) на
нормальные tc.в=0,02-0,1с,
селективные (tc в регулируется до 1с)
быстродействующие, обладающие токоограничивающим эффектом (tс.в не более 0,005 с).
Для отключения токов перегрузки и токов КЗ автоматические выключатели имеют расцепители. Назначение расцепителей:
а) электромагнитные – для защиты от тока КЗ;
б) тепловые – для защиты от перегрузок;
в) комбинированные, совмещающие в себе электромагнитные и тепловые расцепители (к этому виду относятся также микропроцессорные расцепители).
Дифференциальные автоматы – это устройства защитного отключения (УЗО) типов АД-12, АД-14, ВД-1-63, F-360, F-370 и другие, которые предназначены для защиты человека от поражения электрическим током при случайном или преднамеренном прикосновении к токоведущим частям электроустановок при повреждении изоляции (уставки срабатывания 10, 30, 100 мА). Выключатели с уставками 300 и 500 мА предназначены для предотвращения возгораний и пожаров при протекании токов утечки на землю.
Пускатели ручные кнопочные (серий ПРК-16 и др.) предназначены для ручного включения и отключения трехфазных асинхронных электродвигателей, а также для их защиты от перегрузки и токов КЗ Для выполнения этих функций пускатели снабжаются тепловым и электромагнитным расцепителями. Пускатели электромагнитные серии ПМ12, а также типов ПМ 12-125, ПМЕ-200 и ПМА-3000 предназначены для применения главным образом в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором при напряжении до 660 В переменного тока частоты 50 и 60 Гц. Для ограничения коммутационных перенапряжений, возникающих при отключении пускателей на катушках управления, на пускатели ПМ12 степеней защиты IP00 и IP20 могут устанавливаться ограничители перенапряжений ОПН. Используются также пускатели бесконтактные реверсивные ПБР, предназначенные для управления электроисполнительными механизмами и приводами, а также для пуска, реверса любых синхронных и асинхронных двигателей мощностью до 1,1 кВт.
Контакторы – это аппараты дистанционного действия, предназначенные для частых включений и отключений силовых электрических цепей при пуске и останове приводных электродвигателей. Замыкание или размыкание контактов контактора осуществляется чаще всего с помощью электромагнитного привода. Контактор не защищает оборудование от токов КЗ. Для этой цели последовательно с ним устанавливается либо автомат с ручным приводом, либо плавкие предохранители.
Общепромышленные контакторы классифицируются:
по роду тока главной цепи и цепи управления (включающей катушки) -постоянного, переменного, постоянного и переменного тока;
по числу главных полюсов - от 1 до 5;
по номинальному току главной цепи - от 1,5 до 4800 А; и ряду других признаков, которые отражаются в типе контактора, присваемого предприятием – изготовителем.
Контактор состоит из следующих основных узлов: главных контактов, дугогасительной системы, электромагнитной системы, вспомогательных контактов.
Главные контакты осуществляют замыкание и размыкание силовой цепи. Они должны быть рассчитаны на длительное проведение номинального тока и на производство большого числа включений и отключений при большой их частоте. Дугогасительные камеры контакторов постоянного тока построены на принципе гашения электрической дуги поперечным магнитным полем в камерах с продольными щелями.
Рубильники - низковольтные аппараты, предназначенные для включения и отключения электрической цепи с малыми токами нагрузки и создания видимого разрыва в цепи при выводе в ремонт оборудования. С помощью рубильника разрешается замыкать и размыкать цепь, величина тока в которой не превышает номинальный ток рубильника (указан на рубильнике).
Электроприемники к шинопроводам могут подключаться по следующим схемам (рис 2.11):
а) - Сборные шины – рубильник – автомат с электрическим приводом - электроприемник (рис.2.11 – а). При необходимости вывести в ремонт оборудование рубильник используется для создания видимого разрыва в сети. Автомат служит для дистанционных включений и отключений оборудования, а также для защиты от токов КЗ.
б) - Сборные шины – рубильник – автомат с ручным приводом – контактор – электроприемник (рис.2.11 – б). Контактор целесообразно использовать при частых пусках и остановах электроприемника. При необходимости вывести в ремонт оборудование рубильник также используется для создания видимого разрыва
в) силовой пункт (сборка питания) - автомат с ручным включением – магнитный пускатель – электроприемник (рис.2.11 – в).
Пакетные выключатели и переключатели. Пакетные выключатели служат для включения и отключения электрических цепей постоянного и переменного тока до 100 А при напряжении 220 В и до 60 А — при напряжении 380 В. Пакетные выключатели и переключатели значительно компактнее рубильников. Пакетные выключатели монтируются с выводом на панель только рукоятки, что обеспечивает безопасность работы обслуживающего персонала. Пакетный выключатель состоит из переключающего механизма и контактной группы. Подвижные контакты находятся внутри корпуса, клеммы неподвижных контактов выступают из корпуса. Пакетные выключатели выпускаются на токи 10 и 25 А при напряжении 220 В в одно-, двух- и трехполюсном исполнениях. Последние применяются для включения трехфазных асинхронных двигателей (например, в универсальных приводах). В трехполюсном пакетном выключателе три подвижных контакта расположены между четырьмя изоляционными шайбами. Эти же пакетные выключатели могут применяться и при напряжении 380 В, но допустимая величина тока для них снижается соответственно до 6 и 15 А
Кроме пакетных выключателей, широко применяются и пакетные переключатели. В пакетном переключателе только одно положение соответствует отключенному состоянию приемника, а три остальных - включенному различными способами. Такие переключатели используются при необходимости переключения скоростей вращения двигателя, например: на скорости 1000, 1500 и 3000 об/мин, при изменении направления вращения двигателя и т.п.