Практическая работа № 1 Изучение конструкции и ремонт коммутационных аппаратов напряжением до 1000 в
Цель работы: Изучить устройство, разновидности, принцип действия и другие особенности основных коммутационных аппаратов напряжением до 1000 В.
Коммутационный аппарат — аппарат, предназначенный длявключения или отключения тока в одной или несколькихэлектрических цепях.[1][2][3]
Коммутационный аппарат — электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрической цепи и снятия напряжения с части электроустановки.[4]
Механический коммутационный аппарат — коммутационный аппарат, предназначенный для замыкания и размыкания одной или более электрических цепей с помощью разъединяемых контактов.[5]
В общем случае можно разделить все коммутационные аппараты на два типа:
Контактный коммутационный аппарат, осуществляющий коммутационную операцию путем перемещения его контакт-деталей относительно друг друга
Бесконтактный коммутационный аппарат, осуществляющий коммутационную операцию без перемещения и разрушения его деталей.
Р
ис.
1
Автоматы Schneider Electric
Основными электрическими коммутационными аппаратами являются:
выключатель
выключатель нагрузки
отделитель
разъединитель
автоматический выключатель
устройство защитного отключения
дифференциальный автомат
контактор
реле
рубильник
пакетный выключатель
предохранитель
Параметры коммутационных аппаратов[править | править вики-текст]
Воздействующая величина — Физическая величина, на которую коммутационный аппарат предназначен реагировать.
Уставка по воздействующей величине — Заданное значение величины срабатывания или несрабатывания, на которое отрегулирован аппарат
Уставка по времени — Значение выдержки времени, на которое отрегулирован аппарат
Диапазон уставки — Область значений уставки, на которые может быть отрегулирован аппарат
Время включения — Интервал времени с момента подачи команды на включение коммутационного аппарата до момента появления заданных условий для прохождения тока в его главной цепи
Собственное время включения — Интервалы времени с момента подачи команды на включение контактного аппарата до момента соприкосновения заданного контакта
Собственное время отключения — Интервал времени с момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения контактов полюса, размыкающего последним
Полное время отключения цепи — Интервал времени с момента подачи команды на отключение коммутационного аппарата до момента прекращения тока во всех полюсах аппарата
Времятоковая характеристика — Зависимость времени срабатывания коммутационного аппарата от тока в его главной цепи
Ток отключения — Принятое значение ожидаемого тока в цепи, отключенной аппаратом, в заданный момент времени
Ток включения — Принятое значение ожидаемого тока в цепи, включенной аппаратом, в заданный момент времени
Устройство и принцип действия рубильников
Руби́льник —
простейший электрический коммутационный
аппарат с
ручным приводом и металлическими
ножевыми контактами, входящими в
неподвижные пружинящие контакты
(гнёзда), применяемый в электротехнических
цепях для включения/отключения нагрузки
с большой силой тока.
Рис.
2
Рубильники, переключатели, силовые ящики, пакетные, барабанные переключатели, выключатели, контроллеры относятся к неавтоматическим коммутационным аппаратам. Открытые рубильники, переключатели с центральной рукояткой применяют для замыкания и размыкания цепей без нагрузки, с боковой рукояткой — под нагрузкой. При наличии защитного кожуха используют в качестве пусковых аппаратов для электродвигателей. Рубильники с центральным или боковым рычажным приводом применяют в силовых распределительных пунктах и центральных распределительных щитах для включения и отключения электрических цепей под нагрузкой. Рубильники и переключатели расшифровываются: Р — рубильник с центральной рукояткой, РБ — рубильник с боковой рукояткой, РПЦ — рубильник с центральным рычажным приводом, РПБ — рубильник с боковым рычажным приводом, рубильник РБ-21: первая цифра 2 — двухполюсный, вторая цифра 1 — номинальный ток (1 — 100 А, 2 — 250 А, 4 — 400 А), ППБ-22 — переключатель с боковым рычажным приводом, первая цифра 2 — двухполюсный, вторая цифра 2 — ток 250 А. РПЦ-36 — рубильник с центральным рычажным приводом, трехполюсный на ток 600 А.
Рубильники служат для нечастых неавтоматических включений, отключений в электрических цепях и предназначены для вертикальной установки на панелях различных распределительных устройств.
Рубильники типа Р (РБ, РПБ, РПЦ) применяются в электрических цепях переменного тока напряжением до 500 В и постоянного тока напряжением до 440 В. Рубильники в зависимости от устройства различаются: по исполнению — открытые и защищенные, по виду привода — с центральной или с боковой рукояткой (Р и РБ), с центральным или с боковым рычажным приводом (РПЦ или РПБ), по числу полюсов — одно-, двух- и трехполюсные, по способу присоединения проводов — с передним и задним присоединением.
Рубильники с центральной рукояткой могут служить только в качества разъединителей, т. е. размыкать предварительно обесточенные электрические цепи, а рубильники остальных видов могут коммутировать электрические цепи под нагрузкой.
В качестве пусковых аппаратов рубильники применяются для электродвигателей мощностью не более 10 кВт, причем номинальный ток рубильника без дугогасительных камер должен быть в 4...5 раз выше номинального тока двигателя. Рубильники серии Р и рубильники переключающие серии РП для неавтоматической коммутации силовых электрических цепей переменного тока напряжением до 660 В и постоянного тока напряжением до 440 В. Различаются: по номинальному току, по виду рукоятки привода (для рубильников со степенью защиты 1Р00 — боковая, устанавливается непосредственно на рубильнике: боковая вынесенная, для управления рубильником, находящимся в шкафу, с боковой поверхности шкафа, привод обеспечивает степень защиты 1Р32 и 1Р54; передняя для управления рубильником, находящимся в шкафу, с передней поверхности шкафа, привод обеспечивает степень защиты 1Р32; рычаг для управления рубильником штангой; без рукоятки для встройки в оболочки со степенью защиты 1Р32 и 1Р54. Для рубильников в оболочке со степенью защиты 1Р32 и 1Р54 — боковая вынесенная), по расположению рукоятки (справа или слева для рубильников со степенью защиты 1Р00 и справа для рубильников в оболочке со степенью защиты 1Р32 и 1Р54), по числу полюсов (1, 2 и 3), по расположению плоскости присоединительных зажимов относительно контактной плоскости, наличию или отсутствию дугогасительных камер, по наличию или отсутствию контактов вспомогательной цепи, по степени защиты и климатическому исполнению.
Условное обозначение рубильника на примере Р15-35361-00УЗ расшифровывается следующим образом: Р (или РП)—обозначение вида рубильника; 15 — обозначение вида рукоятки привода (табл. 46); 35 — условное обозначение номинального тока (30—80 А, 31 — 100 А, 34—200 А, 35—250 А, 36—320 А, 37—400 А, 38—500 А, 39— 630 А); 3 — число полюсов (1, 2 или 3); 6 — обозначение положения плоскости присоединительных зажимов в сочетании с дугогасительными камерами; 1 — обозначение наличия или отсутствия контактов вспомогательной цепи (0 — отсутствие, 1 — наличие); 00 — обозначение степени защиты (1Р00 —00, 1Р32 —32 и 1Р54 —54); УЗ — климатическое исполнение и категория размещения.
Технические характеристики
Технические данные рубильников приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Технические данные рубильников
Номинальный ток рубильников со степенью защиты 1Р00 составляет 100, 250, 400 и 630 А, а со степенью защиты 1Р32 и 1Р54—80, 200, 320 и 500 А. Рубильники могут работать в продолжительном режиме, допустимая частота включений — не более 6 в час.
Устройство и принцип действия рубильников
Рубильник представляет собой сборку определенного количества однотипных пакетов, стянутых шпильками, на общем пластмассовом валу (рисунок 1).
Набор неподвижных контактов с корпусом составляет пакет, число которых в рубильнике соответствует числу полюсов с добавлением одного корпуса с размещенным в нем механизмом фиксации. Подвижные контакты составлены из двух параллельных ножей (на каждый полюс), сжатых спиральными пружинами, которые осуществляют контактное нажатие, и собранных в отдельный узел, устанавливаемый в валу. Конструкция оболочки рубильников со степенью защиты 1Р32 и 1Р54 обеспечивает блокировку крышки так, что во включенном положении рубильника невозможно открыть крышку, а при открытой крышке невозможно включить рубильник. Рубильники также обеспечивают возможность запирания рукоятки висячим замком в положении «Отключено».
Рис.3
Рисунок 3 – Рубильники: а — c центральной рукояткой: 1 — подвижный контакт; 2 — шарнирная стойка; 3 — контактная стойка; 4 — разрезное кольцо; 5 — выпуклые шайбы; б — рубильник-предохранитель: 1 — предохранитель; 2 — рукоятка; 3 — контактная стойка; в — с рычажным приводом: 1 — центральный рычажный привод; 2 — дугогасительная камера; 3 — подвижный контакт