
Электроснабжение / лаб.Емах
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА СЭСП
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ABB SACE EMAX

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ABB SACE EMAX
Цель работы: изучение конструкции автоматических выключателей ABB SACE Emax, расчет и настройка параметров микропроцессорных расцепителей выключателей
1. Основные сведения
Автоматические воздушные выключатели являются низковольтными защитно-коммутационными аппаратами. Они обеспечивают защиту от перегрузок, токов короткого замыкания (КЗ) и оперативное включение и отключение цепей при полной нагрузке.
Серия автоматических выключателей ABB SACE Emax представлена шестью типоразмерами: Е1, Е2, Е3, Е4, Е5 и Е6. Они охватывают диапазон рабочих токов от 800 до 6300 A.
Рис.1

Все автоматические выключатели – трехполюсные и четырехполюсные
– выпускаются в стационарном и выкатном исполнении.
Автоматические выключатели Еmax оснащаются электронными расцепителями PR121/P, PR122/P и PR123/P, разработанными с использованием микропроцессорной электронной технологии. Они обеспечивают функции защиты, которые гарантируют высокий уровень надѐжности, точность срабатывания и нечувствительность к электромагнитным помехам. Электропитание, необходимое для правильной работы обеспечивается непосредственно трансформаторами тока расцепителя. Микропроцессорные расцепители имеют возможность регулирования уставки тока и времени срабатывания.
Конструкция
Воздушные автоматические выключатели выполняются в корпусе из листовой стали, что позволяет обеспечить компактность со значительно уменьшенными габаритными размерами.
Рис.2

Все автоматические выключатели имеют одинаковые высоту и глубину для каждой версии. Малые габаритные размеры позволяют применять выключатель для замены воздушных автоматических выключателей любых моделей более ранних серий.
Механизм управления
Во всех выключателях серии используется один и тот же механизм управления, оснащенный механическим и электрическим устройством защиты от дребезга контактов. Применяется механизм управления с накопителем энергии, в котором используется энергия взведенных пружин.
Пружины взводятся вручную, при помощи расположенной на передней панели рукоятки, или же мотор-редуктором. Отключающие пружины взводятся автоматически во время включения. Выключателями можно управлять дистанционно, если они оснащены шунтовыми включающим и отключающим расцепителями и мотор-редуктором для взвода пружин.
Рис. 3

Конструктивное исполнение и выводы
Все выключатели серии выпускаются в стационарном и выкатном исполнении с тремя и четырьмя полюсами. Каждая модель выключателя имеет выводы из посеребренных медных шин одного сечения, независимо от номинального тока выключателя. Фиксированные части каждой модели выключателей выкатного исполнения одинаковы, независимо от номинального тока и отключающей способности соответствующих съемных частей, за исключением исполнения E2S, которое имеет специальную фиксированную часть. Для специальных применений выпускаются выключатели с позолоченными выводами, предназначенные для эксплуатации в условиях агрессивной окружающей среды.
Рис. 4
Различные типы силовых выводов позволяют комплектовать распределительные щиты одностороннего или двухстороннего обслуживания с выводами для подключения сзади. Выключатели могут комплектоваться различными комбинациями верхних и нижних выводов для специальной установки.
Микропроцессорные расцепители.
Общая характеристика
Для защиты от сверхтоков используются три типа микропроцессорных расцепителей: PR121/P, PR122/P и PR123/P. Основной тип, PR121/P,
предлагает полный набор стандартных функций защиты в комплекте с удобным для пользователя интерфейсом. Он позволяет распознавать неисправность, вызвавшую аварийное отключение, посредством индикации на светодиодах. В расцепителях PR122/P и PR123/P используется концепция модульной архитектуры.
Основные технические характеристики электронных расцепителей:
не требуется внешний источник питания;
микропроцессорная технология;
высокая точность;
чувствительность к действующему значению тока;
индикация причины аварийного выключения и регистрация данных аварийного отключения;
взаимозаменяемость всех типов расцепителей.
Расцепитель PR121/P
Расцепитель выполняет следующие защитные функции:
защита от перегрузки (L);
селективная защита от короткого замыкания (S);
мгновенная защита от короткого замыкания (I);
защита от замыкания на землю (G).
Защита от перегрузки (L). Защита от перегрузки с обратнозависимой длительной задержкой срабатывания описывается функцией I2t=к.
Существует 25 пороговых значений по току и 8 временных зависимостей.
Каждая такая зависимость определяется временем срабатывания по отношению к току I=3xI1 (I1 – заданное пороговое значение).
Селективная защита от короткого замыкания (S). Функция селективной защиты от короткого замыкания может быть определена двумя различными типами кривых: с не зависящим от тока временем срабатывания
(t=к) или с постоянной удельной энергией (t=к/I2). Существует 15 пороговых значений по току и 8 временных зависимостей, что позволяет осуществить точную настройку. Каждая зависимость определяется следующим образом:
для кривых t=к – временем срабатывания для I >I2;
для кривых t=к/I2 – временем срабатывания для I=10хIn (In –
номинальный ток автоматического выключателя).
Эта функция может быть отключена установкой DIP-переключателей в положение «OFF» (Выкл.).
Регулируемая мгновенная защита от короткого замыкания (I).
Защитная функция имеет 15 пороговых значений срабатывания и может быть отключена (DIP-переключатели в положении «OFF» (Выкл.)).
Защита от замыкания на землю (G). Функция защиты от замыкания на землю G (может быть отключена) имеет 7 пороговых значений по току и 4
временных зависимости. Каждая зависимость определяется временем t4 по отношению к току I4. Как и для защитной функции S, время срабатывания можно выбирать независимо от тока (t=к) или с постоянным значением удельной энергии (t=к/I2).
На этапе установки параметров срабатывания пользователь управляет непосредственно расцепителем с помощью DIP-переключателей. Для сигнализации существуют светодиоды (в зависимости от исполнения: 2,3 или
4). Эти светодиоды (по одному для каждой защитной функции) активны в следующих случаях:
идет отсчет времени срабатывания защиты; для защитной функции L указывается также предаварийное состояние;

срабатывание защиты (соответствующий светодиод включается нажатием на кнопку «info/Test»);
обнаружен обрыв соединения датчика тока или неисправность отключающего электромагнита; индикация возможна, когда на устройство подается электропитание (через датчики тока или вспомогательный источник электропитания);
модуль номинального тока, не подходящий для автоматического выключателя.
I1
I4
t1
I2
t4
t2 I3
Рис. 5
Индикация срабатывания защиты работает даже при разомкнутом автоматическом выключателе, не требуя никакого внутреннего или внешнего вспомогательного источника электропитания. Эта информация хранится в течение 48 часов простоя после размыкания и остается доступной после повторного замыкания. Если сделать запрос после 48-часового периода, то для восстановления информации достаточно подключить блок питания
PR130/В, тестовый блок PR010/T или блок беспроводной связи BT030.
С помощью блока беспроводной связи BT030 расцепитель PR121/P
можно подключить к карманному компьютеру или персональному компьютеру, расширяя тем самым доступный диапазон информации.

PR121/P можно также подключить к внешнему сигнальному устройству
PR021/K для дистанционной сигнализации аварийного состояния и срабатывания защиты, и к НМI030 для реализации удаленного пользовательского интерфейса.
Рис.6
Расцепитель не требует внешнего источника питания ни для защитных функций, ни для функций аварийной сигнализации. Он питается от установленных в автоматическом выключателе датчиков тока. Для его работы достаточно, чтобы хотя бы по одной фазе протекал ток не менее
100А. Для того чтобы активировать дополнительные функции и, в частности,
для подключения к внешним устройствам: НМI030 и PR021/K, необходимо подключить внешнее питание.

Рис.7
Рис.8