Методические рекомендации

Выбор автоматических выключателей в станциях управления станками

Для защиты электродвигателей станков от токов короткого замыкания могут быть предусмотрены автоматические выключатели серий АК-63, АЕ-2000, А3700, ВА, (автоматы серий АП50 и А3100 сняты с производства).

Выбор автоматов производится с учетом:

1. назначение автомата;

2. способа и места установки;

3. номинального тока (I_н.а) и номинального напряжения (U_н.а) автомата;

4. числа полюсов;

5. типа расцепителя;

6. типа привода;

7. быстродействия автомата.

Условия выбора автомата по току записывается так:

I_н.а ≥ I_н;

I_н.р ≥ I_н;

I_отс ≥ 1,25 I_пуск; где I_н.а – номинальный ток автомата, А;

I_н.р – номинальный ток расцепителя, А;

I_отс – ток отсечки (мгновенного срабатывания), А;

I_н – номинальный ток двигателя, А;

I_пуск – пусковой ток электродвигателя, А.

Выбор предохранителей

Номинальный ток плавкой вставки I_вст для инерционных предохранителей определяется только по величине длительного расчетного тока линий I_р .

I_вст ≥ I_р .

Номинальный ток плавкой вставки для безынерционных предохранителей должен удовлетворять двум условиям, одно из которых приведено выше, другое

; где I_вст номинальный ток вставки предохранителя, А;

Iр – расчетный ток линии

(для ответвления к одному двигателю I_р = I_н), А;

I_н – номинальный ток двигателя, А;

α – коэффициент

α = 2,5 при легком пуске (для электродвигателей металлообрабатывающих станков, вентиляторов насосов и т.д.)

α = 1,6 – 2 при тяжелом пуске (для электродвигателей с частыми пусками или большой длительностью пускового периода – электродвигатели кранов, центрифуг, дробилок и т.п.)

α = 1,6 для защиты электродвигателей ответственных механизмов, независимо от условий пуска.

При защите магистрали, питающую силовую или смешанную нагрузку,

; где I_вст номинальный ток вставки предохранителя, А;

I_кр максимальный кратковременный ток линии, А α =2,5.

Номинальный ток плавкой вставки для защиты ответвления, идущего от сварочного аппарата, выбирается из соотношения

I_вст ≥1,2 I_св  ; где I_св – номинальный ток сварочного аппарата при номинальной продолжительности включения, А.

Назначение, принцип действия и устройство плавких предохранителей.

Плавкие предохранители служат для автоматического размыкания электрической цепи при КЗ и токах перегрузки.

Основным конструктивным элементом предохранителя является патрон, в котором крепится сменяемая плавкая вставка из легкоплавкого цветного металла. Работа предохранителя основана на тепловом действии тока: вставка перегорает и обрывает электрическую цепь при повышении током определенного значения. После срабатывания предохранителя необходимо сменить плавкую вставку или патрон, чтобы подготовить аппарат для дальнейшей работы.

Достоинства: простота устройства, относительно малая стоимость, быстрое отключение цепи при к.з., способность ограничивать ток при к.з.

Недостатки: срабатывают при токе, значительно превышающем номинальный ток плавкой вставки, поэтому избирательность (селективность) отключения не обеспечивает безопасность отдельных участков сети, возможны перенапряжения в сети, однофазное отключение и последующая ненормальная работа установок.

Предохранители выполняются на напряжение до 1000В и на напряжение выше 1000В.

Выше 1000В

Предохранители кварцевые (ПК) Патрон заполнен кварцевым песком, и дуга гасится путем удлинения, дробления и соприкосновения с твердым диэлектриком.

Внутри патрона помещена плавкая вставка, состоящая из нескольких параллельных медных спиралек с напаянными на них шариками из олова.

Предохранители газогенерирующие. Для гашения дуги используются твердые газогенерирующие материалы (фибра, винипласт и др.) Газогенерирующие предохранители выполняются с выхлопом и без выхлопа газа из патрона при срабатывании. Предохранители с выхлопом газа из патрона называют также стреляющими, поскольку срабатывание их сопровождается звуковым эффектом, похожим на ружейный выстрел.

До 1000В

Предохранители с наполнителем НПН, ПН2 – насыпные предохранители, наполненные мелкозернистым кварцевым песком.

Предохранители без наполнителя ПР2 – предохранитель разборный.

По времени перегорания плавких вставок предохранители делятся на инерционные (с большой тепловой инерцией), малоинерционные, безынерционные и быстродействующие. В безынерционных и быстродействующих предохранителях гашение дуги, а значит, и размыкание цепи происходят настолько быстро, что при больших кратностях ток в предохранителе не достигает предельного значения. Такие предохранители обладают свойством токоограничения.

Предохранитель и плавкую вставку характеризуют следующими параметрами:

а) номинальным напряжением, при котором предохранитель работает длительное время;

б) номинальным током патрона, на который рассчитаны его токоведущие части и контактные соединения по условию длительного нагрева;

в) номинальным током плавкой вставки, который она выдерживает, не расплавляясь, длительное время;

г) разрывной способностью, определяемой максимальным отключаемым током, при котором происходит перегорание плавкой вставки без опасного выброса пламени или продуктов горения дуги и без разрушения патрона;

д) время-токовой, или защитной, характеристикой — зависимостью времени полного отключения цепи от величины отключаемого тока.