
- •Чгу, иМиХ
- •Электрические и электронные аппараты
- •1. Основы теории электрических аппаратов.
- •Эду в электрическом контакте.
- •Силы втягивания дуги в стальную решетку
- •1.5 Электрические контакты
- •1.6 Отключение эл.Цепей
- •1.7 Электромагниты
- •Основные характеристики электромагнита
- •Поляризованные электромагниты постоянного тока характеризуется наличием двух независимых магнитных потоков поляризующего и рабочего.
- •2. Магнитные усилители (му)
- •3. Эл. Аппараты ручного управления.
- •3.1 Контроллеры.
- •3.2 Командоаппараты.
- •4. Резисторы.
- •5. Контакторы и магнитные пускатели
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Контакторы постоянного тока
- •5.3 Контакторы переменного тока.
- •5.4 Магнитные пускатели.
- •5.5 Тиристорный пускатель.
- •6.Электромагнитные реле.
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Токовые реле.
- •6.3 Реле промежуточные
- •6.5 Электротепловые реле
- •6.6. Двигатели со встроенной температурной защитой
- •6.7 Выбор реле
- •6.8 Герконовые реле
- •7. Реле времени
- •7.2 Реле с пневматическим и с анкерным замедлением.
- •7.4 Цифровые реле времени
- •8. Тормозные устройства эл. Приводов.
- •8.1 Электромагниты в качестве привода тормозных устройств.
- •9. Датчики неэлектрических величин.
- •Предохранители
- •10.1 Общие сведения
- •10.2 Быстродействующие предохранители
- •10.3 Предохранители с гашением дуги в закрытом объеме.
- •10.5 Выбор предохранителей.
- •Автоматические выключатели
- •11.1 Общие сведения
- •11.2 Расцепители автоматов.
- •11.3 Выключатели автоматические на токи до 100 а.
- •11.4 Выключатели автоматические на токи от 100 до 630 а.
- •11.7 Выключатели типов ваб-42 и ват-42
- •11.8 Полупроводниковые автоматические выключатели.
- •11.9 Гибридные выключатели
- •12. Быстродействующие короткозамыкатели.
- •Литература:
10.5 Выбор предохранителей.
Номинальный ток вставки выбирается по пусковому току нагрузки:
для защиты АД с К3 ротором:
с нормальным пуском tп<5с, Iвст=0,4 Iп;
при тяжком пуске tп>10с, Iвст=(0.5÷0.6)Iп;
для защиты АД с фазным ротором и двигателей постоянного тока Iвст≥(1÷2,5)Iн;
для защиты линии, питающей несколько двигателей Iвст=0,4[Ip+(Iп-Iн.дв)],
где
- расчетный номинальный ток линии;
Iп-Iн.дв – берется для двигателя, у которого она наибольшая
для защиты цепей управления Iвст=2,5
Наряду с проверкой вставки по условиям пуска или кратковременной перегрузки необходимо проводить проверку по условиям К3.
При
время перегорания не превышает 0,15÷0,20
с, и на это время мало сказывается
разброс характеристик вставок. Это
требование часто не удается соблюсти,
так как кратность Iк/Iвст
определятся мощностью трансформатора
и сопротивлением токоподводящих
проводов и кабелей.
Допускается
применение предохранителей при кратности
.
Для
закрытых предохранителей с мелкозернистым
наполнителем и медной вставкой
селективность соблюдается при
(отношение сечений вставок).
Автоматические выключатели
11.1 Общие сведения
Применяются для проведения тока в нормальном режиме, защиты эл. цепи при токах перегрузки и К3, нечастых оперативных включений и отключений, защиты, пуска и отключения двигателей.
Режим работы автоматов – продолжительный. В самом общем случае автоматы должны удовлетворять трем главным требованиям: быстродействия, селективности и надежности.
Для построения селективно действующей защиты автоматы должны иметь регулировку тока и времени срабатывания.
Автоматы, имеющие комбинированную защиту – максимальную по току и минимальную по напряжению называют универсальными.
Автоматы общепромышленного и бытового применения имеют лишь максимально– токовую защиту, отрегулированную на заводе, которая не может быть изменена при эксплуатации.
Установочные автоматы закрыты пластмассовым кожухом и практически не выбрасывают дугу.
Любой автомат имеет следующие основные узлы:
токоведущую цепь с дугогасительной системой;
привод включения;
механизм свободного расщепления;
расцепители – элементы защиты.
Основными параметрами автоматов являются:
собственное и полное время отключения;
номинальный длительный ток;
номинальное напряжение;
предельный ток отключения.
На рис.55 показано изменение тока и напряжения на контактах автомата в процессе отключения: а - обыкновенный автомат; б – быстродействующий.
а)
обыкновенный автомат
б) быстродействующий автомат
-
время роста тока до значения срабатывания
Iср;
t1- собственное время отключения автомата- работа механизма расцепления , выбор провала контактов;
t2- время гашения дуги.
Рисунок 55. Процесс отключения автомата.
Принято, что до К3 ток нагрузки iн = 0, установившийся ток КЗ – Iк уст.
От момента начала К3 ток растет по закону экспоненты до значения тока срабатывания Iср (время t0).
Время t0 зависит от уставки по току срабатывания и скорости нарастания тока, которая определятся параметрами цепи К3.
После этого до момента размыкания контактов проходит время t1. Это время тратиться на работу механизма расцепления, выбор провала контактов и является собственным временем отключения автоматов.
После расхождения контактов дуга гаснет за время t2.
Полное время отключения автомата
Собственное время отключения автомата t1 зависит от способа расцепления, конструкции контактов, массы подвижных частей и других факторов.
Если
,
то автомат называют обыкновенным. К
моменту размыкания контактов ток
достигает значение Iк.уст.
В быстродействующих автоматах t1=0.002÷0.008 c и к моменту расхождения контактов ток не достигает установившегося значения.
Токоведущая цепь автоматов. При Iн<200 А применяется одна пара контактов, которые могут быть облицованы металлокерамикой.
При Iн>200 А применяются перекатывающиеся контакты или пары главных и дугогасительных контактов. Основные контакты облицовываются серебром либо металлокерамикой (серебро, никель, графит). Дугогасительные контакты покрываются металлокерамикой (серебро, вольфрам).
В автоматах на большие Iн применяются несколько параллельных пар главных контактов.
дугогасительные контакты;
дугогасительная камера;
главные контакты;
пружина, обеспечивающая необходимую скорость расхождения контактов.
Рисунок 57. Электродинамическая компенсация.
Во избежание приваривания контактов применяются эл. динамическая компенсация (рис.57), на котором показан один из вариантов такого компенсатора. При протекании тока в дугогасительном контуре на проводник АВ, несущий неподвижный дугогасительный контакт, действует эл. динамическое усилие Рэд, увеличивающее нажатие контактов.
Дугогасительная система может быть полузакрытого и открытого исполнения.
В полузакрытом исполнении автомат закрыт изоляционным кожухом, имеющим отверстия для выхода горячих газов. Зона выброса газов составляет несколько сантиметров. Такое исполнение применяется в установочных и универсальных автоматах. Предельный отключаемый ток не превышает 50 кА.
В БА – быстродействующих автоматах и автоматах на большие предельные токи (100 кА и выше) или большие напряжения (выше 1 кВ) применяется дугогасительное устройство открытого исполнения с большой зоной выброса газов.
В установочных и универсальных автоматах массового применения используется деионная решетка из стальных пластин, обеспечивающая гашение дуги переменного тока с напряжением до 660 В, а постоянного тока до 440 В с током до 50 кА.
При больших токах применяется лабиринт нощелевые камеры и камеры с прямой продольной щелью. Втягивание дуги в щель осуществляется магнитным дутьем с катушкой тока. С целью упрощения конструкции (отказ от магнитного дутья) используют стальные пластины, изолированные керамикой.
Приводы и механизмы универсальных и установочных автоматов. Привод должен обеспечивать усилие на контактах, необходимое для включения автомата в самом тяжелом случае – на существующее К3.
При Iн до 200 А применяются ручные приводы. При токах до 1 кА применяются эл. магнитные приводы.
В автоматах на токи 1,5 кА и выше желательно применение эл. двигательного привода. Двигатель соединен с автоматом через понижающий редуктор.
Механизм свободного расцепления выполняет следующие функции:
передает движение от привода к контактам;
удерживает контакты во включенном положении;
освобождает контакты при отключении автомата;
сообщает контактам скорость, необходимую для гашения дуги;
фиксирует контакты в отключенном положении и подготавливает автомат для нового включения;
предотвращает последующие циклы ВО «прыгание» автомата при возможном включении автомата на существующее в цепи К3.
Конструктивно выполняется в виде рычагов с мертвой точкой при ручном приводе, либо рычагов с защелкой при эл. магнитном приводе.