
- •1 Общие понятия
- •Предмет и задачи дисциплины
- •1.2 Общие сведения об электроприемниках, электрических и электронных аппаратах
- •1.3 Классификация электрических аппаратов
- •1.4 Внешние воздействия на электрические аппараты
- •1.4.1 Воздействие климатических факторов
- •1.4.2 Защитные оболочки электрических аппаратов
- •1.5 Требования предъявляемые к электрическим аппаратам
- •1.6 Основные материалы применяемые в аппарато-строении Проводниковые материалы
- •2.1 Классификация электрических схем
- •2.2 Однолинейное и многолинейное изображение принципиальных электрических схем
- •2.3 Условное изображение электрических аппаратов и других элементов электрических схем
- •3 Основы теории электрических аппаратов
- •3.1 Электродинамические, индукционные и электромагнитные явления в электрических аппаратах
- •Определение направления эду
- •Частные случаи определение величины и направления эду
- •3.1.2 Электродинамические усилия при переменном токе
- •3.1.3 Электродинамическая стойкость аппаратов
- •3.2 Нагрев и охлаждение электрических аппаратов
- •3.2.2 Активные потери энергии в электрических аппаратах
- •3.2.3 Способы передачи тепла внутри нагретых тел и с их поверхности
- •3.2.4 Установившийся режим нагрева
- •3.2.5 Нагрев аппаратов в переходных режимах
- •3.2.6 Термическая стойкость
- •3.3 Понятие коммутации электрических цепей
- •3.4 Электрические контакты в электрических аппаратах
- •3.4.1 Общие сведения
- •3.4.2 Режимы работы контактов
- •3.4.3 Материалы контактов
- •3.4.4 Конструкции твердометаллических контактов
- •3.4.5 Жидкометаллические контакты
- •3.5 Электрическая дуга постоянного и переменного тока в электрических аппаратах
- •3.5.1 Общие сведения
- •3.5.2 Дуга постоянного тока
- •3.5.3 Перенапряжения при отключении дуги постоянного тока
- •3.5.4 Динамическая вольт-амперная характеристика дуги
- •3.5.5 Дуга переменного тока
- •3.6 Способы гашения дуги
- •3.6.1 Воздействие на столб электрической дуги
- •3.6.2 Перемещение дуги под воздействием магнитного поля
- •3.6.3 Гашение дуги с помощью дугогасительной решетки
- •3.6.4 Гашение дуги высоким давлением
- •3.6.5 Гашение электрической дуги в потоке сжатого газа
- •3.6.6 Гашение дуги в трансформаторном масле
- •3.6.7 Гашение дуги в вакуумной среде
- •3.6.8 Гашение дуги с помощью полупроводниковых приборов
- •3.7 Электромагнитные механизмы в электрических аппаратах
- •4.1.2 Кулачковые контроллеры
- •4.1.3 Плоские контроллеры
- •4.2 Командоаппараты
- •4.2.1 Кнопки управления
- •4.2.2 Командоконтроллеры
- •4.3 Путевые выключатели, переключатели и микровыключатели
- •4.4 Реостаты
- •4.5 Контакторы и магнитные пускатели
- •4.5.1 Общие сведения
- •4.5.2 Контакторы с прямоходовым механизмом
- •4.5.3 Контакторы постоянного тока с поворотным механизмом
- •4.5.4 Контакторы переменного тока с поворотным механизмом
- •4.5.5 Магнитные пускатели
- •4.6 Электрические реле
- •4.6.1 Общие сведения
- •4.6.2 Классификация электрических реле
- •4.6.3 Характеристики реле
- •4.6.4 Требования предъявляемые к реле
- •4.6.5 Электромагнитные реле тока и напряжения
- •4.6.6 Тепловые реле
- •4.6.7 Выбор максимально-токовых реле
- •4.6.8 Выбор тепловых реле
- •4.6.9 Электромеханические реле времени
- •4.6.10 Герконовые реле
- •4.6.11 Фотоэлектрические реле
- •4.6.12 Полупроводниковые реле
- •4.6.13 Микропроцессорные реле
- •5 Аппараты распределительных устройств низкого напряжения
- •5.1 Рубильники и переключатели
- •5.2 Предохранители
- •5.2.1 Общие сведения
- •5.2.1 Конструкции предохранителей
- •5.2.3 Выбор предохранителей
- •5.2.4 Высоковольтные предохранители
- •5.3 Автоматические выключатели
- •5.3.1 Общие сведения
- •5.3.2 Классификация автоматических выключателей
- •5.3.3 Токоведущая цепь и дугогасительная система автоматических выключателей
- •5.3.4 Приводы автоматических выключателей
- •5.3.5 Расцепители автоматических выключателей
- •5.3.6 Пример конструкции автоматического выключателя
- •5.3.7 Время-токовые характеристики автоматических выключателей
- •5.3.8 Выбор автоматических выключателей
- •5.4 Карты селективности защит низкого напряжения
- •5.4.1 Уровни электроснабжения
- •5.4.2 Что такое селективность
- •5.4.3 Что такое карта селективности
- •5.4.4 Построение время-токовых характеристик
- •5.5 Разрядники и нелинейные ограничители пренапряжения
- •5.5.1 Основные сведения
- •5.5.2 Конструкции разрядников
- •5.5.3 Нелинейные ограничители перенапряжения
- •5.5.4 Параметры ограничителей перенапряжения
- •5.5.5 Узип
- •5.5.6 Выбор опн
- •5.6 Устройства защитного отключения
- •5.6.1 Системы заземления электроустановок
- •5.6.2 Общие сведения
- •5.6.3 Устройство и принцип действия узо
- •5.6.4 Основные параметры узо
- •5.6.5 Выбор узо
- •6 Электронные электрические аппараты
- •6.1 Полупроводниковые элементы (диоды, транзисторы, тиристоры и др.) их основные характеристики в ключевых режимах работы
- •6.1.1 Релейный режим работы полупроводникового усилителя
- •6.2 Основные элементы и функциональные узлы систем управления электронных аппаратов
- •6.3 Микропроцессоры в системах управления (функции и структурные схемы) Логические элементы
- •6.4 Прерыватели и регуляторы постоянного и переменного тока
- •6.4.1 Бесконтактные коммутирующие и регулирующие полупроводниковые устройства переменного тока Общие сведения
- •Устройства плавного пуска
- •Частотные преобразователи
- •7 Низковольтные комплектные устройства
- •7.1 Типовые схемы низковольтных комплектных устройств
- •7.2 Типовые схемы управления электроприемниками с асинхронными двигателями
5.3.6 Пример конструкции автоматического выключателя
Модульный автоматический выключатель ВА-47 производства фирмы ИЭК.
1 – рычажок;
2 – винтовые клеммы;
3 – подвижный контакт;
4 – неподвижный контакт;
5 – тепловой расцепитель (биметаллическая пластина, нагрев которой происходит за счет выделения тепла при прохождении через нее тока нагрузки, дополнительный нагревательный элемент отсутствует);
6 – регулировочный винт для настройки тока срабатывания (в процессе изготовления);
7 – электромагнитный расцепитель (катушка);
8 – дугогасительная камера;
9 – защелка для фиксации на DIN-рейке.
5.3.7 Время-токовые характеристики автоматических выключателей
Автоматические выключатели могут иметь следующие время-токовые характеристики:
зависимую от тока характеристику времени срабатывания (только тепловой расцепитель);
независимую от тока характеристику времени срабатывания (только электромагнитный или полупроводниковый расцепитель без выдержки времени);
ограниченно зависимую от тока двухступенчатую характеристику времени срабатывания (имеет тепловой и электромагнитный или полупроводниковый расцепитель с выдержкой времени и без нее);
трехступенчатую защитную характеристику (такие выключатели имеют только полупроводниковый расцепитель).
Модульные автоматические выключатели с номинальным током меньше 63 А делятся на следующие типы по току мгновенного расцепления:
-
Тип
Диапазон
В
от 3 Iн до 5 Iн
C
от 5 Iн до 10 Iн
D
от 10 Iн до 50 Iн
У отдельных производителей существуют дополнительные кривые отключения –K и Z.
Пунктирная линия – это верхняя граница время-токовых характеристик автоматических выключателей с номинальным током до 32 А включительно.
Из-за допусков при изготовлении и погрешности при настройке тока срабатывания автоматических выключателей их время-токовые характеристики изображаются не одной линией, а двумя, которые ограничивают зону возможных токов и времени срабатывания расцепителей автоматического выключателя. Тепловые и электромагнитные расцепители, как правило, не имеют регулировок и ток их срабатывания (уставка) настраивается при изготовлении автоматического выключателя.
Полупроводниковые расцепители позволяют регулировать свои уставки в процессе настройки и эксплуатации, что осуществляется изменением параметров элементов схемы расцепителя.
С помощью микропроцессорного расцепителя можно выполнить настройку всех участков время-токовой характеристики автоматического выключателя, а также осуществить дополнительно защиту от однофазных КЗ в трехфазных сетях и дифференциальную защиту. На участке срабатывания защиты от токов КЗ микропроцессорный расцепитель позволяет добавить во время-токовую характеристику область с временем срабатывания зависимым от тока (I2t).
С помощью автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями можно осуществить логическую селективность, когда эти автоматические выключатели соединяются друг с другом в одну ЛВС и обмениваются данными по определенному протоколу. В таком случае необходимость срабатывания того либо иного выключателя определяется на программном уровне в зависимости от значений токов, проходящих через эти автоматические выключатели.
Время-токовые характеристики микропроцессорных расцепителей также имеет некоторую зону из-за наличия допусков и погрешностей при выборе уставок.
Регулирование уставок расцепителей можно выполнить только в определенных диапазонах.
Существуют две категории автоматических выключателей:
выключатели категории А, у которых не предусмотрена какая>либо выдержка времени при отключении. Обычно к этой категории относятся выключатели в литом корпусе. Между данными автоматическими выключателями можно реализовать, например, токовую селективность;
выключатели категории Б (англ. «В»), у которых для обеспечения временной селективности существует возможность установить выдержку времени (до 1 с).