Испытание автоматических выключателей

Цель работы:

1. Изучить назначение и основные конструктивные узлы автоматических воздушных выключателей (автоматов).

2. Изучить конструкцию и принцип действия автоматов АП 50 и А 3100.

3. Снять защитные времятоковые характеристики автоматов.

Основные теоретические положения

Автоматический воздушный выключатель (автомат) - это защитнокоммутационный аппарат, предназначенный для нечастых включений и отключений электрической цепи напряжением до 1кВ, а также для автоматического отключения при ненормальных режимах.

Автоматы можно применять в распределительных устройствах вместо рубильников и предохранителей. При использовании автоматов вместо плавких предохранителей устраняется возможность неполнофазной работы трехфазных двигателей после однофазных коротких замыканий, так как в этом случае отключается сразу три фазы. Автоматы выпускают в одно-, двух- и трехполюсном исполнении.

Основные части автоматов:

1. Корпус, изготовленный из пластмассы, в котором компактно размещены контакты с дугогасительными камерами, привод и защитные элементы.

2. Главные контакты с дугогасительными камерами, гашение дуги в которых происходит за счёт разделения её на ряд последовательных дуг.

3. Привод главных контактов обычно рычажный, с рукояткой управления, снабженный механизмом свободного расцепления, на который воздействуют расцепители.

4. Расцепители - это защитные элементы, реагирующие на изменение контролируемой величины и отключающие автомат после срабатывания. Наиболее часто в автоматах применяют расцепители максимального тока электромагнитного действия, которые срабатывают, практически мгновенно (за 0,02 с), если ток в цепи больше тока срабатывания расцепителя на 15%. Большинство автоматов имеют тепловые расцепители на базе биметаллических пластин, время срабатывания которых зависит от силы тока. Если в автомате установлены оба расцепителя, то они составляют так называемый комбинированный расцепитель, который мгновенно срабатывает при больших токах (короткое замыкание) и с выдержкой времени при перегрузках. В автоматах могут быть установлены также расцепители минимального напряжения, срабатывающие при снижении напряжения до 40% номинального значения.

Некоторые автоматы снабжают вспомогательными контактами и электромагнитным приводом для дистанционного включения и отключения.

Автоматы серии АП 50 имеют приспособления для регулирования тока уставки теплового расцепителя. При перемещении рычага вниз уставка тока уменьшается от I_ном.рдо 0,6 I_ном.р.

Порядок выполнения работы

1. Изучить назначение и особенности конструкции автоматов.

2. Изучить конструкцию автоматов А 3100, АП 50, обратив внимание на устройство контактов, дугогасительных камер, на работу расцепителей при разных значениях тока и на работу механизма свободного расцепления. Записать в отчёт паспортные данные излучаемых автоматов.

3. Экспериментально получить защитные характеристики автоматов.

4. Для снятия характеристик используют установку со схемой, показанной на рис. 5.1. Исследуемый автомат подключен к вторичной обмотке силового трансформатора 220/б В.

ЛАТР

Рис. 5.1. Схема проведения опыта

Опыт проводится в следующей последовательности:

а) Установить рукоятку переключателя работ на стенде в положение

2, рукоятка ЛАТРа при этом находиться в крайнем левом положении. Подать питание на стенд, включив автомат «Сеть».

б) Включить испытуемьюй автомат SF. Поворачивая рукоятку ЛАТРа,

установить напряжение, при котором ток достигает 1,5 номинального значения уставки теплового расцепителя автомата. Отключить автомат. Затем снова включить автомат и одновременно пустить секундомер (зафиксировать время на часах). Как только тепловой расцепитель сработает, и автомат отключится, секундомер остановить и записать отсчёт выдержки времени и значение тока нагрузки.

Следует иметь в виду, что амперметр А1 установлен в первичной цепи трансформатора. Поэтому для определения тока, протекающего через автомат, показания амперметра надо умножить на коэффициент трансформации трансформатора К=220/б.

в) Повторить опыты при токах нагрузки I=1,5; 2; 2,5; 3 номинального значения тока расцепителя. Результаты опытов записать в табл. 5.1.

Таблица 5.1.

Ток нагрузки, А
Выдержка времени расцепителя, мин

Необходимо помнить, что время срабатывания тепловых расцепителей зависит от начальной температуры. Поэтому время между опытами должно быть достаточным для охлаждения расцепителя (2-3 мин.). Максимальный ток вторичной обмотки силового трансформатора 25-ЗО А

По результатам опытов построить защитные характеристики исследуемого автомата t=f(I).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назначение автоматических воздушных выключателей.

2. Назовите основные узлы автомата.

3. Какие расцепители применяют в автоматах?

4. Назначение расцепителя минимального напряжения.

5. Какие преимущества имеют автоматы перед плавкими предохранителями?

6. Какие методы гашения дуги используются в автоматах?

7. Как производится маркировка автоматов серии АП 50?

8. Как производится выбор тепловых и электромагнитных расцепителей.