
- •Часть II
- •Часть II включает материал об устройстве и принципе действия электромеханических аппаратов управления, защиты и автоматики. По каждому виду аппаратов рассмотрены условия их выбора и эксплуатации.
- •Предисловие
- •Часть II конспекта является продолжением части I и охватывает материал второго модуля обучения по курсу (рассчитан примерно на 26 академических часов).
- •Графические и буквенные обозначения основных элементов электрических схем согласно ескд и госТам [1]
- •Введение основные технические параметры аппаратов
- •Категории применения аппаратов
- •1. Аппараты распределения электрической энергии до 1000 в
- •1.1. Автоматические выключатели
- •1.1.1. Назначение и устройство автоматических выключателей
- •Однополюсный и многополюсные типы автоматов
- •Типы автоматов по амперажу
- •Типы автоматов по току короткого замыкания
- •Виды автоматических выключателей.
- •Типы автоматических выключателей. Что означает тип автомата?
- •Ток мгновенного расцепления.
- •Защитные характеристики модульных автоматических выключателей.
- •Мгновенная защита для силовых автоматических выключателей.
- •Времятоковая характеристика автоматического выключателя.
- •Предельная отключающая способность.
- •Категория применения.
- •Количество полюсов.
- •Габаритные размеры.
- •Характеристики главной сети. Главная цепь характеризуется следующими параметрами:
- •Эксплуатационные характеристики автоматического выключателя.
- •Вариации подсоединения проводников:
- •1.1.2. Виды автоматических выключателей
- •1.1.2.1. Автоматы серии а3000
- •Регулировка уставок, определяющих защитную
- •1.1.2.2. Автоматы серии ае
- •1.1.2.3. Автоматы серии ак63
- •1.1.2.4. Автоматы серии а63
- •1.1.2.5. Автоматы серии «Электрон»
- •1.1.2.6. Автоматы серии ва
- •1.1.3. Выбор автоматических выключателей
- •1.1.3.1. Параметры и характеристики, по которым выбираются автоматические выключатели
- •I / Iном.Расц Iном.
- •I / Iном.Расц
- •1.1.3.2. Критерии выбора автоматических выключателей
- •1.1.3.3. Алгоритм выбора автоматических выключателей
- •1.1.3.4. Предварительные расчеты
- •Токовые нагрузки трехжильных кабелей низкого напряжения с медными (в числителе) и алюминиевыми (в знаменателе)
- •Трансформаторы силовые масляные общего назначения трехфазные двух- и трехобмоточные с охлаждением естественным масляным (м) класса напряжения 10 кВ [7]
- •Активные и индуктивные сопротивления (мОм) трансформаторов 6(10)/0,4 кВ
Эксплуатационные характеристики автоматического выключателя.
Наиболее распространённые исполнения для автоматических выключателей УХЛ3 и У3, подробно о них описано в ГОСТ 15150-69. Степень защиты выбирается производителем такая IP 20, подробнее об этом в ГОСТ 14254-96.
Вариации подсоединения проводников:
проводники с очищенной от изоляции жилой;
кабели или провода оконцованые кабельным наконечником;
подсоединяют электротехнические медные шины со штыревым или вилочным присоединением.
Различают переднее и заднее присоединение. Удобным для эксплуатации является переднее присоединение (не нужно освобождать доступ для ремонтных или периодических работ). Монтаж выключателя может осуществляться при помощи саморезов или на DIN-рейку (последнее более характерно для модульных выключателей).
Типы и виды автоматических выключателей. |
Основное предназначение автоматических выключателей—защита кабельно-проводниковой продукции (КПП), а также конечных потребителей от перегрузки выходных устройств и токов короткого замыкания. В этой главе я не буду рассматривать все типы, виды и категории автоматических выключателей, так как их есть великое множество, коснусь только тех, которые применяются для защиты жилых и офисно-магазинных помещений. То есть, современные автоматы евростандарта, которые крепятся на DIN-рейку. Самые распространённые автоматы принадлежат следующим компаниям: "Аско (Украина)", "ИЕК" (Россия), "ABB" и "Moeller" (Германия), "Schneider Elektrik" (Франция), "Hager" (Франция), "Sez" (Cловакия), "SIEMENS", и др. Автоматы больших габаритов, применяемые на предпрятиях, здесь рассматриваться не будут.
Модульные автоматические выключатели распределяются по следующим характеристикам:
В
—домовая,
на освещение. В таком типе автоматов
установка тока срабатывания магнитного
расцепителя отрегулирована в пределах
3÷5 Iном. Тип В
позволяет устранить короткое замыкание
с малым значением тока короткого
замыкания (если
защищается линия большой длины).
Чтобы исключить ложные срабатывания
такие выключатели не используют в
установках с большими пусковыми токами.
С—общепромышленная. Ток срабатывания магнитного расцепителя выставлен в пределах 5÷19 от Iном. Данный тип является универсальным и применяется при обычных нагрузках.
D—для защиты электродвигателей. Данный тип используется в устройствах с повышенными пусковыми токами при включении. Ток мгновенного расцепителя установлен в пределах от 10 до 20 Iном.
Модульный означает что это один автомат с одним рычажком, это и есть один модуль, который имеет толщину самого автомата около 18 мм (рис.1). Далее на рисунке видно винтовые зажимы (1). На них можно подключать провод или же кабель на суммарное значение до 25 мм². Рычажный выключатель (2) позволяет включать и выключать автоматический выключатель, а механический индикатор (3) сигнализирует о положении выключателя. Основные параметры, на которые следует обратить внимание при покупке автомата это его тип (категория) (4), подводимое напряжение (6) и ток срабатывания (в Амперах) (5) при перегрузке или же при коротком замыкании . При выбивании автомата нужно сначала устранить причину поломки, а только потом включить автоматический выключатель. Если при повторном включении автомат сразу выбивает, то есть факт наличия короткого замыкания на выходе и нужно определять причину. А если он начинает выбивать через 10÷600 сек., то параметры автомата не соответствуют подводимой нагрузке. В этом случае нужно уменьшить нагрузку и попробовать снова включить. Если снова выбивает, то автомат можно считать непригодным, вероятнее всего внутри подгорели контакты, и из-за этого возникает повышенный ток, что и приводит к ложному срабатыванию. Определиться с неисправностью поможет граммотный электрик.
Однофазные
автоматы имеют следующий токовариат:
6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 63 Ампер. Они бывают
однополюсные и д
вухполюсные
(1р+N). Последний имеет две пары винтовых
зажимов: одна—вход фаза и ноль, а
вторая—выход тех же. Двухполюсный
занимает два модуля. Трёхфазные
автоматы (на
380 В) бывают трёхполюсные
(3р)
и четырёхполюсные (3р+N).
Последние применяются в устройствах с
трёхфазной электрической системмой
(чаще всего асинхронные
э
лектродвигатели),
а также в местах с повышенными нагрузками,
где её необходимо равномерно распределить.
Трёхфазные автоматы чаще применяются
на производстве, иногда в частных домах
и в некоторых современных квартирах с
электрическими плитами. В квартирах
применяются однофазные автоматические
выключатели (рис.1).
О том как устроен однофазный автоматический
выключатель изнутри, можно посмотреть,
нажав сюда
.
Типы автоматических выключателей могут быть разными. Выбрать автомат нужно исходя из сечения провода и предстоящей нагрузки.
Обзор различных типов автоматических выключателей с ценами и характеристиками
Автоматические выключатели присутствуют в любом современном здании, обычно они монтируются на 35мм DIN-рейку. Исключение составляют широко используемые ранее черные «автоматы» серии АЕ, которые сейчас лучше не применять, т.к. они уступают современным по всем статьям кроме цены.
Автоматические выключатели (автоматы) представляют собой устройства, для защиты электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания.
Критическая ситуация в электрической цепи возникает, когда нагрузка слишком мощная, либо при коротком замыкании. Чтобы понять, как автоматический выключатель спасает в этих ситуациях, нужно осознать его принцип действия.
Конструкция и описание автоматических выключателей
Начнем с конструкции.
Основные узлы автоматических выключателей это:
1. Дугогасительная камера;
2. Тепловой расцепитель;
3. Электромагнитный расцепитель;
4. Механизм расцепления;
5. Рычаг управления;
6. Соединительные устройства;
7. Присоединительные терминалы, т.е. винты для зажима проводов, контактная система.
Теперь кратко принцип работы автомата. Когда ток в цепи автомата превышает рабочий в единицы раз, срабатывает тепловой расцепитель. При коротком замыкании ток возрастает в десятки и даже сотни раз и срабатывает электромагнитный расцепитель, а дугогасительная камера не дает развиться пожару.
Как выбрать автоматический выключатель?
Необходимо правильно выбирать автоматический выключатель. Последовательность выбора такая: по нагрузке проводка, по проводке автомат. Ток автомата должен быть меньше максимального тока проводки.
Например, если говорить о квартирной проводке, то на освещение используются медные провода сечением 1,5 квадрата и автомат на 16 А, для розеток 2,5 квадрата и автомат на 25 А. Для справки, максимальные токи для двужильных проводов указанного сечения, проложенных в воздухе, 19 А и 27 А соответственно.
Если вы придете в магазин, то увидите, что кроме тока автоматические выключатели различаются еще буквенным кодом или типом время - токовых характеристик.
А – для защиты цепей большой протяженности и электронных устройств.
В – для симметричных цепей общего назначения.
С – для осветительных сетей, двигателей и трансформаторов.
D – для цепей с индуктивной нагрузкой и электродвигателей с большими пусковыми токами.
К - для цепей с индуктивной нагрузкой.
Z – для электронных устройств.
По опыту, самые распространенные автоматы типа С. Помните, что такая градация весьма условна, скорее это интегральная характеристика его поведения при коротком замыкании. Например, автоматический выключатель С типа имеет большую перегрузочную способность, чем типа В.
Теперь, можно и нужно поговорить о том, автоматы какой фирмы и какого типа лучше покупать. Как не странно, но до сих пор внешний вид может многое сказать о качестве изделия. Если вы видите вмятины и сколы на корпусе автоматического выключателя, ржавые винты, нечеткие надписи, то от такого изделия лучше отказаться, несмотря на цену.
Автоматы серии АЕ
Эти автоматические выключатели лучше не применять, т.к. это устаревший тип автоматических выключателей. Недостатки: непрочный корпус, невозможность крепления на дин рейку и сложность замены, отсутствие в некоторых типах (тип 2) электромагнитного размыкателя. Максимальные токи 10 А, 16 А, 25 А и т.д. до 250 А. Устаревшая конструкция.
Автоматы серии ВА
Эти автоматические выключатели вполне современные и их можно рекомендовать в качестве замены автоматов серии АЕ. Такие автоматические выключатели можно устанавливать на дин рейку, некоторые производители делают специальные планки –адаптеры для установки автоматических выключателей серии ВА вместо автоматов серии АЕ.
Если говорить о бытовом применении, то ВА серия включает изделия на токи 0,5 – 63А, с характеристикой В,С,D, отключающая способность 4,5 кА, количество полюсов 1-4, износостойкость 20000 срабатываний, наработка 6000-10000 часов.
Наиболее распространенные дешевые автоматы фирм IEK, ДЭК, АСКО, Electro, Контактор и др. отечественные. Можно отметить приемлемое соотношение цена/качество отечественных изделий.
Автоматы Schneider Electric
Легко найти изделия на токи 6-63А, с характеристикой С,D, отключающая способность 4,5 кА, количество полюсов 1-3, износостойкость 20000 срабатываний, наработка 10000 часов. По всем характеристикам ничем не лучше хороших отечественных Уже вполне можно брать их вместо автоматических выключателей Hager . Но тем не менее Schneider Electric при отключающей способности 4,5 кА это всего лишь красивое название и раскрученый бренд, и пологаться на его не стоило, так как хорошее, дешевым не бывает и это факт проверенный временем.
Автоматы Hager , Schrack , ETI
Можно назвать эти автоматы изделиями премиум класса Оригинальные изделия можно отличить по качественной пластмассе корпуса, большем количестве крепежных клепок (5 против 4 у обычных автоматов).
Эти автоматы имеют примерно вдвое большую перегрузочную способность по току 6-8 кА, механическую износостойкость и наработку на отказ. Также имеется дополнительный сервис (крышечки, индикаторы и т.д.). Если вы готовы заплатить 5-6 кратную цену за автомат, то это ваш выбор.