Воздушные автоматические выключатели постоянного тока

Типы автоматических выключателей и их различия

Сегодняшний рынок электрической защитной техники предлагает очень широкий выбор автоматических выключателей. Это самые разные модели устройств, подходящие для различных электрических сетей. Рассмотрим же более детально типы и различия автоматических выключателей.

В первую очередь все автоматические выключатели делятся на выключатели постоянного тока, выключатели переменного тока и универсальные, которые работают в электрических сетях, как с постоянным, так и с переменным током.

Одно из главных различий всех автоматических выключателей это показатель номинального тока для каждого конкретного устройства. Минимальный номинальный ток, при котором могут работать автоматические выключатели, составляет 1 А. Пример такого устройства это «Автоматический выключатель АВВ 1-пол. S201 C1». Максимальный номинальный ток – 6300 А.

Еще одно различие автоматических выключателей заключается в показателе номинального напряжения. Преимущественно, большинство таких устройств предназначены для работы в электрических сетях с номинальным напряжением в 220 В, 380 В и 400 В. Для работы в электрической сети в напряжением в 220 В подойдет модель «Автоматический выключатель Legrand 2-полюсный 100А-2М(тип С)». Примером модели, предназначенной для работы в электрической сети с напряжением в 380 В, может служить устройство «Автоматический выключатель ВА47-29 4Р 6А 4,5кА х-ка С ИЭК». Для электрических сетей с номинальным напряжением в 400 В используют «Автоматический выключатель DX 3P C10A 6,0кА(Legrand)».

Все модели автоматических выключателей классифицируются также в зависимости от количества полюсов. Выделяют однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные автоматические выключатели. Примером однополюсной модели может служить «Автоматический выключатель DX 1P C6A 6,0kA(Legrand)». В качестве примера двухполюсного устройства можно привести модель «Автоматический выключатель Legrand 2-полюсный 100А-2М(типС)». Пример трехполюсного выключателя это «Автоматический выключатель АВВ 3-пол. SH203L C20». И, наконец, в качестве примера четырехполюсного автоматического выключателя можно назвать «Автоматический выключатель АВВ 4-пол. S204 C25».

Еще одно важное различие автоматических выключателей это скорость их срабатывания. Здесь выделяют быстродействующие, селективные (с выдержкой времени) и нормальные устройства. Время срабатывания нормальных автоматических выключателей варьируется в пределах от 0,02 с до 0,1 с. Время срабатывания селективных устройств – до 1 с. А время срабатывания быстродействующих автоматических выключателей составляет не больше 0,005 с. Селективные автоматические выключатели используются в тех случаях, когда необходимо установить селективную защиту электрических сетей. Для этого устанавливают несколько различных автоматов такого типа с разными выдержками времени.

Также при выборе автоматического выключателя стоит обратить внимание на его тип по току мгновенного расцепления. Всего выделяют три типа: B, C и D. Устройства типа В срабатывают при 3-5 номинальных токах. Автоматические выключатели типа С срабатывают при 5-10 номинальных токах. А устройства типа D – при 10-20 номинальных токах. Также у некоторых производителей автоматических выключателей введены дополнительные типы, такие как A, K и Z. Автоматические выключатели типа А срабатывают уже при 2-3 номинальных токах. А данные о других типах лучше всего смотреть в таблицах автоматических выключателей конкретно по каждому производителю.

Автоматические выключатели отличаются не только своими характеристиками, но и компаниями-производителями. На сегодняшний день самыми популярными производителями автоматических выключателей являются российская компания «ИЭК», французская компания «Legrand» и немецкая компания «АВВ». Эти компании зарекомендовали себя как производители качественной защитной автоматической техники для электрических сетей всех видов. Их продукция популярна не только на родине этих компаний, но и далеко за их пределами.

Электростанции

Главная
карта сайта
статьи

Меню сайта
- Организация эксплуатации
- Электрические схемы
- Турбогенераторы
- Трансформаторы и автотрансформаторы
- Распределительные устройства
- Электродвигатели
- Автоматика
- Тепловая изоляция
- Регулирование энергоблоков
- Тяговые подстанции
- Выпрямители и зарядные устройства

Меню раздела

Быстродействующие выключатели постоянного тока

Назначение выключателей. Величина тока короткого замыкания, как указывалось выше, зависит от сопротивления цепи и при повреждении вблизи тяговой подстанции на стороне постоянного тока доходит до нескольких десятков тысяч ампер. Чтобы предотвратить выход из строя оборудования и сетей, т. е. исключить воздействие на них токов к.з., притекающих к месту повреждения (сквозные токи короткого замыкания), необходимо возможно быстрее отключить поврежденный участок и не дать току вырасти до установившейся величины (величины, представляющей опасность для оборудования). Скорость отключения имеет также немаловажное значение для уменьшения последствий термического воздействия дуги непосредственно в месте к. з.
Из кривых, показанных на рис. 39, видно, что ток к. з. достигает максимальной величины не мгновенно, а через некоторый промежуток времени. Время, в течение которого ток к.з. достигнет установившейся величины, зависит от скорости его нарастания, которая в свою очередь определяется индуктивным сопротивлением цепи к. з. и обратно пропорциональна ему. При меньшем индуктивном сопротивлении (кривая 1) ток к.з. достигает установившейся величины за 0,08 с; при большем индуктивном сопротивлении (кривая 2)—за 0,13 с,‘ а при еще большем (кривая 3)—за 0,2 с.
В случае применения обычного выключателя, у которого время отключения 0,1—0,3 с, ток к.з. успевает нарасти до установившегося значения. Поэтому на тяговых подстанциях устанавливают быстродействующие выключатели. Они способны отключить поврежденный участок значительно быстрее, чем обычные выключатели.
Полное время, в течение которого выключатель отключает короткое замыкание, складывается из трех величин: t — период нарастания тока до величины уставки выключателя, U — время от момента достижения тока уставки до начала расхождения контактов, h — время горения дуги между контактами выключателя.
Величина Ц не зависит от типа и конструкции выключателя и определяется параметрами цепи к.з. Поэтому и для обычного, и для быстродействующего выключателей она одинакова и равна 0,01 с. Время tz — собственное время выключателя — целиком зависит от его конструкции. Для обычного выключателя (рис. 40, а) оно равно 0,2 с, а для быстродействующего (рис. 40, б)—тысячным долям секунды. Величина h — время горения дуги — зависит от значений напряжения и тока, а также от конструкции дугогасительных устройств выключателя.
Как видно из рис. 40, а, при отключении цепи обычным выключателем ток к. з. успевает нарасти до максимальной величины, т. е. до 25000 А, а полное время отключения 0,32 с. Это может вредно отразиться на оборудовании подстанции и элементах сети. Иначе происходит отключение цепи к. з. быстродействующим выключателем. Из рис. 40, I следует, что до начала размыкания главных контактов выключателя, благодаря его малому собственному времени, ток не успевает нарасти до установившейся величины и составляет только 7500А, а полное время отключения 0,1с.
Таким образом, применение быстродействующих выключателей позволяет не только уменьшить время отключения поврежденного участка, но и в значительной степени снизить величину тока к. з. и тем самым уменьшить его вредные последствия.
Быстродействующие выключатели применяют в схемах питающих фидеров (фидерные выключатели) и преобразовательных агрегатов (анодные и катодные выключатели). В первом случае они служат для защиты фидера и отключают его при повреждениях в контактной сети или на подвижном составе, а также при недопустимых перегрузках. Направление тока, протекающего через выключатель как в нормальном, так и в аварийном режимах одинаково, т. е. от шин постоянного тока к контактной сети. Выключатель срабатывает только в случае, когда ток превысит величину, на которую он отрегулирован (ток уставки). Поэтому в качестве фидерных можно применять как поляризованные, так и неполяризованные выключатели.
Иначе обстоит дело с катодными выключателями, устанавливаемыми между вентилями выпрямителей и сборными шинами постоянного тока. Они предназначены для отключения выпрямителя от шин постоянного тока при его повреждении и должны срабатывать только при направлении тока, противоположном направлению его в нормальном режиме. Поэтому катодные выключатели в отличие от фидерных должны быть обязательно поляризованными, т. е. отключаться автоматически только при токе определенного направления.
Быстродействующие выключатели не только выполняют функции аппаратов защиты от токов к. з. и перегрузок, но и служат для осуществления операций по включению и отключению отдельных элементов устройств электрической тяги. Благодаря наличию в этих выключателях дугогасительных устройств такие операции можно производить при нагрузке на линии. Быстродействующие выключатели различаются по номинальным току и напряжению, а также по пределам регулировки на ток отключения. деревянная тара по выгодным расценкам
Для обеспечения защиты поврежденного участка необходимо, чтобы минимальный возможный ток короткого замыкания к.з. мин был больше тока уставки 1уст выключателя. В то же время во избежание ложных отключений ток уставки должен быть больше максимальных возможных рабочих токов р.макс, создаваемых электропоездами в условиях нормальной эксплуатации:
Максимальное значение рабочего тока зависит от размеров движения поездов, их массы и профиля пути; его определяют расчетом. Очень важно правильно определить величину минимального возможного тока к. з. От этого зависит правильная настройка быстродействующего выключателя и, следовательно, надежная защита.
В общем виде ток к. з., А, можно определить по формуле, где U — напряжение на шинах тяговой подстанции в момент короткого замыкания, В; RK.з. — общее сопротивление цепи, по которой протекает ток к. з., Ом.
При определении величины напряжения на шинах подстанции необходимо учитывать, что в момент к. з. может быть нагрузка от поездов по неповрежденным фидерам, питающимся от данной подстанции. Поэтому в числителе формулы должно быть не напряжение холостого хода выпрямительных агрегатов, а их напряжение при номинальной нагрузке, т.е. 3300, 1650 или 825 В (последняя цифра только для метрополитенов). Кроме того, следует учитывать возможное снижение напряжения в питающей энергосистеме в пределах до 5%, а также падение напряжения в дуге к.з., которое обычно принимают равным 200—250В. На столько же необходимо уменьшить значение U в приведенной выше формуле. Значение кз определяют для точки, наиболее удаленной от подстанции. Оно зависит от сопротивления питающей сети, внутреннего сопротивления преобразовательных агрегатов, а также сопротивления контактной и отсасывающей сетей.

Читать еще: Выключатель для шлифовальной машинки

Автоматические воздушные выключатели (автоматы)

Автоматы предназначены для включения и отключения низковольтных цепей в нормальном режиме, для защиты от токов перегрузки и токов короткого замыкания, а также при недопустимых снижениях напряжения. По сравнению с предохранителями автоматические выключатели являются более совершенными аппаратами и обладают рядом преимуществ: после срабатывания автоматический выключатель готов к быстрому повторному включению, в то время как в предохранителе требуется замена калиброванной плавкой вставки; более точные защитные характеристики; совмещение функций коммутации электрических цепей и их защиты; наличие у некоторых автоматов независимых расцепителей, позволяющих осуществлять дистанционное отключение электрической цепи и др. Кроме того, автоматы при повреждении сети отключают все три фазы, что очень важно для нормальной работы электродвигателей, так как при защите двигателя предохранителями перегорание одного из них может привести к ненормальному (неполнофазному) режиму работы двигателя.

В отличие от предохранителей в автоматических выключателях не применяется какой-либо специальной среды для гашения дуги. Дуга гасится в воздухе, поэтому автоматические выключатели называются воздушными.

Автоматический выключатель характеризуют следующие показатели:

· номинальное напряжение U_н.а – максимальное напряжение постоянного или переменного тока, указанное в паспорте, равное напряжению электрической сети, для работы в которой этот автомат предназначен;

· номинальный ток автомата I_н.а. – максимальный длительный ток его главных контактов, при протекании которого автомат может длительно работать без повреждений;

· номинальный ток расцепителя I_н.р. – максимальный длительный ток, указанный в паспорте, длительное протекание которого не вызывает срабатывание расцепителя;

· ток срабатывания автомата I_ср.а. (или ток трогания) – наименьший ток, при протекании которого автомат (расцепитель) отключает электрическую цепь;

· предельный ток отключения I_пр.а. – наибольший ток, при котором автомат отключает электрическую цепь;

· ток уставки расцепителя I_у – наименьший ток срабатывания расцепителя, на который тот настраивается;

· ток уставки мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя I_у.эм.р, называемый током отсечки.

В зависимости от наличия механизмов, регулирующих время срабатывания расцепителей, автоматы делят на неселективные (неизбирательные), с временем срабатывания 0,02 ÷ 0,1 с; селективные (избирательные) с регулируемой выдержкой времени (обычно в пределах 0,2÷0,6 с) и токоограничивающие, с временем срабатывания не более 0,005 с.

Автоматы выпускают в одно-, двух- и трехполюсном исполнении для сетей переменного и постоянного тока, выдвижными (с втычными контактами, расположенными с обратной стороны панели автомата) и невыдвижными (с передним присоединением).

В осветительных сетях 220 ÷ 380 В, имеющих заземленную нейтраль, желательно применение однополюсных автоматов. В этом случае при замыкании на землю возможно отключение только трети всех приемников.

Управление автоматами может быть ручным или дистанционным.

На рисунке 6.5 показано устройство автоматического выключателя.

Основными элементами автоматов, выполняющими его защитные функции при анормальных режимах в цепи, являются расцепители, при срабатывании которых автомат отключается мгновенно или с выдержкой времени. Автоматический выключатель может иметь один или несколько расцепителей. На рисунке 6.5 показано устройство автоматического выключателя 1 – дугогасительная решетка; 2, 5, 14 – элементы механизма свободного расцепителя; 3 – рукоятка; 4 — отключающая пружина; 6 — пружина; 7 — собачка расцепителя; 8 — термобиметаллический элемент; 9 — якорь электромагнита; 10 — сердечник электромагнита; 11 – шинка расцепителей; 12 – гибкий проводник; 13 – ось; 15 – подвижный контакт; 16 – неподвижный контакт; 17 – шина; 18 – крышка; 19 – основание Рисунок 6.5 – Устройство автоматического выключателя

По принципу действия расцепители разделяются на электромагнитные и электротермические (тепловые).

Автоматические выключатели могут снабжаться следующими встроенными расцепителями:

· электротермическим расцепителем, представляющим собой биметаллическую пластинку, имеющую обратно зависимую от тока выдержку времени (характеристику), с его помощью осуществляется защита от перегрузки (рисунок 6.6, а);

· электромагнитным или электронным расцепителем максимального тока, представляющим собой электромагнит, срабатывающим мгновенно или замедленного действия. Осуществляет защиту при коротких замыканиях или при значительных сверхтоках (рисунок 6.6, б);

· комбинированным расцепителем, осуществляющим защиту, как от перегрузок, так и от токов короткого замыкания (рисунок 6.6, в);

· расцепителем минимального напряжения, срабатывающим тогда, когда напряжение на катушке становится меньше заданного;

· независимым (дистанционно управляемым) расцепителем, срабатывающим без выдержки времени, когда на его катушку подано напряжение. Независимые расцепители применяются для дистанционного или местного отключения автоматического выключателя и для автоматического отключения выключателя при срабатывании внешних защитных устройств.

· расцепителем тока утечки, срабатывающим при всех токах, представляющих опасность для деятельности сердца человека.

Рисунок 6.6 – Ампер — секундные характеристики расцепителей автоматических выключателей

На рисунке 6.7 представлены различные виды расцепителей, условно показанные для одного автоматического выключателя.

а – тепловой расцепитель; б – электромагнитный расцепитель; в – расцепитель минимального

напряжения; г – независимый расцепитель; 1 – катушка; 2 – биметаллическая пластина;

3 – нагреватель; 4 – шунт; 5 – сердечник; 6 – пружина; 7 – кнопка

Рисунок 6.7 – Принцип работы различных расцепителей автоматических выключателей

Тепловой (обычно биметаллический) или электронный инерционный расцепитель максимального тока с зависимой от тока выдержкой времени. Эти расцепители осуществляют защиту от перегрузки цепи. Тепловой расцепитель состоит из биметаллической пластинки, выполненной из двух металлов с разными коэффициентами линейного расширения. Тепловой расцепитель (рисунок 6.7, а) срабатывает за счет изгибания биметаллической пластины 2, получающей тепло от нагревателя 3, присоединенного к сети через шунт 4, и воздействующей на отключающий механизм автоматического выключателя. Защитная характеристика теплового расцепителя подобна характеристике предохранителя.

Защиту электромагнитным или электронным расцепителем максимального тока мгновенного срабатывания с независимым от тока временем срабатывания (рисунок 6.7, б) иногда называют отсечкой. Она осуществляет защиту от токов к.з., превышающих 6÷10 – кратные значения номинального тока электрической цепи. Расцепитель максимального тока состоит из катушки 1 и сердечника 5. Когда по катушке протекает ток к.з., сердечник создает механическое усилие, что приводит к отключению автоматического выключателя. Ток срабатывания расцепителя максимального тока можно регулировать. Расцепитель может быть снабжен механизмом выдержки времени, зависимой или независимой от тока. Такие расцепители позволяют осуществить селективную защиту.

Расцепитель минимального напряжения (рисунок 6.7, в) состоит из катушки 1 с сердечником 5 и пружины 6 и срабатывает при недопустимом снижении напряжения в цепи (30÷50% U_ном). Такие расцепители применяют для электродвигателей, самозапуск которых нежелателен при самопроизвольном восстановлении питания. Защита от минимального напряжения применяется обычно в комплекте с устройствами автоматического включения резерва (АВР), а также для отключения отдельных электроприемников или их групп, не допускающих самозапуска и работы при пониженном напряжении, и при перерыве питания для обеспечения надежного самозапуска ответственных приемников.

Читать еще: Выключатель авв 16а 3 полюса

Независимый расцепитель (рисунок 6.7, г) служит для дистанционного отключения автоматического выключателя кнопкой 7 и для автоматического отключения цепи при срабатывании внешних защитных устройств.

Первые два расцепителя максимального тока устанавливаются во всех фазах автоматического выключателя, остальные – по одному на выключатель.

Расцепитель тока утечки применяется для быстрого отключения участков сети, в которых из-за нарушения изоляции или прикосновения людей к проводам возник ток утечки на землю. Назначением защиты от токов утечки (защитного отключения) является предотвращение несчастных случаев с людьми, попавшими под напряжение, а также предотвращение возникновения огня в месте нарушения изоляции. Ток уставки расцепителя обычно выбирается в пределах 10÷30 мА. Отключение тока должно происходить настолько быстро, чтобы проходящий через тело человека ток не мог вызвать фибрилляции сердца. В зависимости от напряжения сети время отключения выключателя обычно выбирается в пределах 10÷100 мс. Если назначением защиты от тока утечки является предотвращение возникновения очага пожара в месте нарушения изоляции, то ток срабатывания расцепителя тока утечки достаточно выбрать 100÷500 мс. Время срабатывания расцепителей тока утечки обычно не регулируется, поэтому такие выключатели устанавливаются, как правило, только на одной (обычно последней) ступени сети. В пределах допускаемого времени отключения (до 100 мс при напряжении 380 В) возможно применение также избирательной защиты на двух ступенях сети.

Расцепитель тока утечки применяется в специальных автоматических выключателях тока утечки, а также в качестве дополнительного расцепителя в автоматических выключателях максимального тока, если быстродействие механизма отключения выключателей удовлетворяет требованиям, предъявляемым к защите от тока утечки.

На рисунке 6.8 представлена схема включения расцепителя тока утечки в четырехпроводной сети низкого напряжения.

Технические характеристики некоторых автоматов приведены в таблице 6.2.

Автоматические выключатели серии АВМ имеют невысокую коммутационную способность, ограниченную возможность регулирования защитных характеристик и недостаточные токи и напряжения. С целью устранения этих недостатков были разработаны двух- и трехполюсные автоматические выключатели серии Э – «Электрон». Расцепители максимального тока имеют полупроводниковый блок защиты. Они исполняются мгновенного и замедленного действия с регулировкой уставок.

а – схема; б – характеристика срабатывания; 1 – контакты автоматического выключателя;

2 – трансформатор тока утечки; 3 – расцепитель тока утечки; 4 – трехфазный приемник с

заземляемым корпусом; 5 – кнопка проверки исправной работы выключателя

Рисунок 6.8 – Принцип работы расцепителя тока утечки

Автоматические выключатели серии А3700, двух- и трехполюсные, рассчитаны на диапазон токов 160 ÷ 630 А. Для получения хороших защитных характеристик в конструкции выключателя применен блок защиты на полупроводниковых приборах, получающий сигнал от измерительного органа и передающий команду на отключение независимому электромагнитному расцепителю. Выключатели выпускают токоограничивающими и избирательными.

Автоматические выключатели серии АЕ-1000 выпускают однополюсными с тепловыми расцепителями и электромагнитными расцепителями с отключением без выдержки времени при токах более 18I_{ном.расц} и с комбинированными расцепителями. Основное назначение этих выключателей – защита осветительных сетей.

Серия одно-, двух- и трехполюсных автоматических выключателей АЕ-2000 с расцепителями максимального тока, с добавочными расцепителями и вспомогательными контактами в разных исполнениях предназначена для применения в промышленности.

Выключатели новых серий ВА предназначены для работы в сетях переменного и постоянного тока.

Выключатели серий ВА50 заменяют выключатели устаревших серий А3700, АЕ20 и другие, а также серий АВМ и «Электрон» на токи до 1600 А. Выключатели серии ВА75 полностью заменяют выключатели серии АВМ и «Электрон» до 4000 А. Уменьшенные габариты выключателей позволяют значительно сократить размеры комплектующих устройств (КТП, НКУ и т.п.).

ВА75 допускают включение в сеть по два на параллельную работу, тогда суммарный ток будет 5000 А (2´2500 А) и 6300 (2´4000 А). При этом обеспечивается нормальная защита при любом токораспределении между ними. Выключатели допускают перегрузку в аварийных режимах в течение 3 часов при условии, что перед этим они были нагружены не более чем на 0,7I_ном.

Таблица 6.2 — Технические характеристики некоторых автоматических воздушных выключателей

Проверка автоматических выключателей постоянного тока

Объект: . Офис

Площадь: . 42 м.кв

Необходимо было переоборудовать одну из квартир в нашем доме под офис ТСЖ. По рекомендациям было принято решение обратиться в Энерджи.

Объект: . Квартира

Площадь: . 58 м.кв

Я-мама трех дочек. С переездом в новую квартиру в Москве столкнулись с проблемой, как разместить троих детей в одной комнате и при этом.

Объект: . Дом

Площадь: . 680 м.кв

Моя детская мечта, обзавестись своим большим домом, и вот этот момент наступил! Мы с мужем начали думать над проектом, как все будет, что.

Объект: . Дом

Площадь: . 280 м.кв

С женой решили переехать и заняться строительством нового дома. Понадобилась помощь в проектировании инженерных систем. Долго искали.

Объект: . Квартира

Площадь: . 156 м.кв

Заказывала дизайн-проект проект, для квартиры с инженерными проектами в комплекте. Сама не хотела ничего подобного делать и вообще в этом.

Объект: . Дом

Площадь: . 64 м.кв

Давно с мужем мечтали о загородном доме. Купили участок с домом, но дизайн интерьера в нем нам совсем не нравился, мы решили сделать ремонт.

Объект: . Квартира

Площадь: . 68 м.кв

После приобретения квартиры столкнулись с необходимостью ремонта. По совету знакомых мы обратились в ENERGY-SYSTEM. В минимально сжатые.

Объект: . Дом

Площадь: . 98 м.кв

Срочно понадобился проект перепланировки загородного дома. Перебрала кучу компаний, но везде дорого, либо не успевают сделать в назначенный.

Объект: . Квартира

Площадь: . 64 м.кв

Родители на свадьбу подарили нам трехкомнатную квартиру. Но сама квартира была в таком ужасном состоянии, что я даже не знала с чего начать.

Объект: . Стоматология

Площадь: . 54 м.кв

Решила открыть частную стоматологию, о которой мечтала с детства. Взяла в аренду помещение, нужен был дизайн-проект, обратилась в Энерджи.

Статьи / Электролаборатория / Проверка автоматических выключателей постоянного тока

Из каких этапов состоит проверка автоматических выключателей постоянного тока?

Базовой проверкой является анализ показателя сопротивления изоляции или корпуса приспособления – при этом необходимо применять стандартный мегомметр. Для большинства бытовых приборов, работающих с переменным током, значение сопротивления будет равно 0,5 Мегаом. Однако постоянный ток является намного более опасным – безопасным уровнем считается 20 Мегаом.

При наличии определенных загрязнений, разрывов корпуса, накопления избыточного количества влаги необходимо полностью устранить данные проблемы для продолжения исследования. Только после этого осуществляется проверка автоматических выключателей постоянного тока с помощью специального приспособления. Ее нормативным значением периодичности является один раз в 3 года, если иное не установлено изготовителем.

Пример технического отчета

Основы проверки автоматических выключателей постоянного тока

Базовым исследованием выступает прогрузка, которая происходит при помощи повышения силы тока до значения, при котором происходит срабатывание. Вначале устройство для проверки автоматических выключателей подключается к их соответствующим полюсам, что требует правильного подбора проводников – соответствующую таблицу вы можете найти в ПУЭ.

Затем сила тока повышается до уровня, на 20-30% меньшего, чем установленный производителем для отключения. Срабатывания при этом не должно происходить, что заносится в протокол испытаний. В конце испытания автоматических выключателей резким скачком сила тока повышается до значения отсоединения – при этом отмечаются конкретные значения времени расцепления и электротехнических параметров.

Если оценивается электроснабжение склада, на котором происходит хранение горючих или взрывчатых материалов, стоит также оценивать и температурные параметры расцепления. Для этого устанавливаются сила тока и напряжение на 20-30% большие номинального, однако, не достигающие уровня отключения.

Происходит длительное испытание, которое призвано определить, при достижении какой температуры сработает автоматика. Стандартная проверка автоматических выключателей постоянного тока должна показывать невозможность повторного включения после срабатывания тепловых расцепителей.

Прибор для проверки автоматических выключателей постоянного тока

Устройство, с помощью которого выполняются испытания, представляет собой комплекс из трансформатора, а также электронного контроллера, который позволяет устанавливать заданные характеристики импульсов. Кроме того, в него также включаются и контрольные блоки, которые позволяют собирать информацию о конкретных параметрах.

Подобное устройство для проверки автоматических выключателей является достаточно сложным в эксплуатации и дорогим – за счет этого оно может использоваться исключительно сотрудниками электротехнических лабораторий, обладающими необходимым уровнем подготовки.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости услуг электролаборатории.

Структура и принципы работы автоматического выключателя ВА-45 серии PROxima

Потребители электрической энергии и, соответственно, кабельные сети бывают разные — существуют и такие, где ток достигает нескольких тысяч ампер. В этих случаях для защиты потребителей применяются силовые автоматические выключатели с воздушным диэлектриком (АСВ).

Рис. 1. Внешний (сверху) и внутренний (снизу) вид ВА-45

Конструктивной особенностью воздушного автомата является то, что диэлектриком, разделяющим фазы в автомате, является воздух, в отличие от силового автомата в литом корпусе, где изолятором фаз являются стенки корпуса. Рассмотрим устройство и принципы работы выключателей с воздушным диэлектриком на примере автоматического выключателя ВА-45 серии PROxima, выпускаемого российской компанией EKF.

Автоматический выключатель ВА-45 серии PROxima (рис. 1) — это простой в эксплуатации и надежный силовой автомат, который поставляется на рынок с 2009 г. За этот период выключатели были установлены в распределительных энергосистемах промышленных предприятий, жилищных, складских и коммерческих зданиях и сооружениях. Среди наиболее значимых объектов, на которых используется данный выключатель, — Михайловский горно-обогатительный комбинат (г. Железногорск Курской области), «Титан-Агро» (г. Омск), Цементный терминал (г. Омск) и бизнес-центр «Овентал Тауэр» (г. Тюмень).

Выключатель оснащен микропроцессорным расцепителем тока (МРТ), предназначенным для осуществления функций защиты силовых электрических сетей переменного тока низкого напряжения (до 690 В) от токов перегрузки и короткого замыкания (КЗ), оперативных включений и отключений сети при управлении непосредственно оператором или по командным сигналам системы управления распределением электрической энергии. Также он выполняет функцию отключения сети в случае снижения напряжения сети ниже допустимого или его пропадания.

Читать еще: Проверка автоматических выключателей серии

BA-45 серии PROxima являются воздушными выключателями с механизмом свободного расцепления и оперирования контактами посредством механизма с пружинным накопителем энергии. Выключатель выполнен в виде конструкции, смонтированной на жесткой раме. Он может быть стационарного и выкатного исполнения.

Рис. 2. Органы управления и составные части

Основные органы управления и индикации выведены на лицевую панель (рис. 2).

Механизм включения, отключения (автоматического отключения) состоит из привода оперативных включений-отключений и взводного механизма с пружинным накопителем для функции оперирования, в том числе для обеспечения мгновенного срабатывания выключателя при отключении токов короткого замыкания и перегрузки привода, связывающего его с контактной системой выключателя. Совместно с данным механизмом агрегатируется мотор-редуктор, обеспечивающий функционирование выключателя дистанционно, по команде оператора или с помощью автоматической системы управления.

В рабочем (включенном) состоянии выключателя механизм расцепления находится во взведенном положении. Взвод перед включением осуществляется вручную оператором с помощью рукоятки или дистанционно, подачей сигнала на электропривод.

Включение выключателя после взвода осуществляется оператором вручную, воздействием на кнопку включения, или дистанционно, с помощью электромагнита включения.

Выключение осуществляется оператором вручную, воздействием на кнопку выключения, или дистанционно, с помощью команды на независимый или минимальный расцепитель напряжения. Автоматическое отключение в случае возникновения перегрузки или короткого замыкания производится по командному сигналу от микропроцессорного блока.

Основные узлы и агрегаты представлены на рис. 3.

Рис. 3. Основные узлы и агрегаты

Контактная и дугогасительная системы

Контактная система выключателя представляет собой систему из подвижных и неподвижных контактодержателей, оснащенных износоустойчивыми металлокерамическими контактами, устойчивыми к эрозии при протекании токов короткого замыкания больших величин, обеспечивающих надежное контактирование после отключения токов КЗ.

Дугогасительные камеры установлены в каждом полюсе выключателя и обеспечивают эффективное гашение дуги при отключении выключателем токов короткого замыкания больших величин.

Стационарные выключатели отличаются простотой конструкции и низкой стоимостью. Однако они не столь удобны в техническом обслуживании, как выкатные выключатели: требуется существенно больше времени на контроль и ремонт.

Выключатели выкатного исполнения имеют разобщающиеся контакты основной и вспомогательных цепей в специальном выдвижном отсеке. Фиксированный отсек состоит из правой и левой пластин (с направляющими), основания и поперечного элемента.

На основании расположены направляющие для вкатывания и выкатывания аппарата и указатель положения аппарата. В верхней части основания расположены неподвижные контакты для подключения вторичной цепи. При выдвижении автоматического выключателя выводные шины на корзине и шины выключателя разделяются изолирующими шторками.

Существует три положения выключателя с выдвижным элементом:

«рабочее» — главная и вспомогательная цепи включены, изолирующая шторка открыта;
«испытание и наладка» — главная цепь отключена, изолирующая шторка закрыта; включена только вспомогательная цепь для проведения тестирования;
«выкачено» — главная и вспомогательная цепи отключены, изолирующая шторка закрыта.

За счет конструкции выключателей предусмотрена возможность фиксации выключателей в данных положениях с помощью навесного замка для исключения возможности несанкционированного изменения положения.

Рис. 4. Расцепитель

Микропроцессорные расцепители тока (МРТ)

МРТ (рис. 4) предназначены для формирования и регулирования защитной характеристики выключателей в зоне токов перегрузки и короткого замыкания, а также для преобразования и выдачи на дисплеи и телеметрические каналы информационных данных. Микропроцессорные блоки защиты и управления позволяют информировать эксплуатирующий персонал о состоянии нагрузки и параметрах защищаемой сети, в том числе отдельно по каждой фазе, о причинах автоматического отключения сети выключателем, о состоянии самого выключателя и его главных контактов посредством индикации на дисплее блока и о возможности передачи основной информации по каналам телеметрии на диспетчерский пульт системы управления.

Электронный блок управления данной серии является основным узлом защиты автоматических выключателей ВА-45 серии PROxima.

Микропроцессорный блок является отдельным элементом, который устанавливается в корпус автоматического выключателя и при срабатывании приводит в действие механизм расцепления автомата.

Электронный блок управления данной серии используется для защиты распределительных сетей, электродвигателей и для защиты генераторов, помогает избежать аварий на линиях и аварий оборудования, потребляющего электроэнергию, вследствие его перегрузок по току короткого замыкания или замыкания на землю.

Электронный блок соответствует стандартам IEC947-2, GB14048.2 и проходит стандартные тесты низковольтной электротехнической продукции государственного уровня, а также тесты стандарта EMC. Детали и элементы испытываются на старение, и готовая продукция функционирует непрерывно в течение 168 часов в условиях высоких температур, при этом находясь под напряжением, после чего производится ее проверка и выпуск с завода. Этим гарантируется высокое качество и надежность продукции.

Функции электронного блока управления:

Защита от перегрузки с долгой выдержкой (0,4–1In; 15–480 с).
Защита при коротком замыкании с быстрой выдержкой (0,4–15In; 0,1–4 с).
Мгновенное срабатывание при коротком замыкании (4–80In).
Контроль токовой нагрузки (индикация трехфазного тока, максимального значения тока, тока нейтрали и тока замыкания на землю).
Сигнализация:
- Световой индикатор срабатывания от токовой отсечки.
- Световой индикатор срабатывания от кратковременной перегрузки.
- Световой индикатор срабатывания от длительной перегрузки.
- Сигнализация уставки тока длительной перегрузки.
- Сигнализация уставки времени длительной перегрузки.
- Сигнализация уставки тока кратковременной перегрузки.
- Сигнализация уставки времени кратковременной перегрузки.
- Сигнализация уставки токовой отсечки.
- Индикатор повреждения.
- Индикатор расцепления.
- Индикатор тестирования.

Амперметр. При нормальных условиях работы контроллера он отображает максимальное значение фазного тока. Например, когда горит индикатор L2 и одновременно индикатор MAX, это значит, что ток на фазе B максимальный. При нажатии на кнопку «ВЫБОР» (Select1) на дисплее поочередно отображается максимальное значение фаз А, В, С, земли и третьей фазы и одновременно с этим индикаторы L1, L2, L3, G и MAX попеременно мигают. Если контроллер находится в режиме срабатывания с выдержкой, то все клавиши блокируются и в этот момент выбор невозможен. Если контроллер находится в режиме оповещения, то выбор функций возможен.
Тестирование. Тестирование и обслуживание автоматического выключателя может проводиться в положении «работа» или «тест». Возможно проведение тестов таких свойств контролера, как замыкание, срабатывание с задержкой по времени, короткой выдержкой, мгновенное срабатывание, причем тестов двух видов: с отключением и без отключения. Первый приводит к коммутации автомата, а второй — нет. Если в процессе тестов произойдет перегрузка или короткое замыкание, система автоматически перейдет из режима теста в режим срабатывания с выдержкой.
Вывод индикации состояния и причины срабатывания. После того как контроллер посылает сигнал расцепления, автомат срабатывает. Если контроллер остается под напряжением, то он находится в режиме индикации отказов
(в случае отсутствия постороннего вмешательства на дисплее отображается время выдержки при срабатывании). Нажимая в этот момент на кнопку «выбор», можно поочередно проверить ток отказа и время отказа; в то же время световые индикаторы на панели указывают категорию отказа.
Защита от однофазного замыкания на землю.
Самодиагностика. Функция самодиагностики электронного блока управления ВА-45 используется главным образом для контроля и защиты рабочего состояния и среды функционирования самого контроллера. Сигнальный контакт прибора должен использоваться в параллельном соединении со вспомогательными контактами (постоянно разомкнутыми) автоматического выключателя. Когда контроллер не находится под напряжением, данные контакты постоянно замкнуты, в нормальных условиях работы постоянно разомкнуты. Если происходит отказ самодиагностики, контакты замыкаются.
Контроль температуры среды (сигнал подается при температуре выше 80 °С).
Контроль питания:
- Самогенерирующееся питание: энергия поступает из трансформатора тока, а также обеспечивается за счет тока, проходящего по верхнему слою шины главного контура автоматического выключателя.
- Вспомогательное питание: 230 VAC, энергия поступает через первую клемму колодки МРТ.
- Питание постоянного тока 24 В: данный ток подается через гнездо для постоянного тока 24 В на контрольной панели. Оттуда поступает в источник постоянного тока 18–28 В, обеспечивая нормальную работу контроллера. Данное питание используется при тестах и регулировке параметров.

Рис. 5. Схема коммутации вторичных цепей и цепей управления

Различные конфигурации вторичных цепей и цепей управления позволяют дистанционно получать информацию о состоянии автоматического выключателя и управлять им. Рассмотрим представленные на рис. 5 конфигурации:

I — главные цепи выключателя;

II — модуль защиты от сверхтоков;

III — модуль цепей вспомогательных контактов;

V — разъем процессора.

Л1 — индикатор отключения повреждения на линии;

Л2 — индикатор состояния взвода механизма;

Л3 — индикатор отключенного состояния выключателя;

Л4 — индикатор включенного состояния выключателя.

Кн1 — кнопка команды на отключение выключателя;

Кн2 — кнопка команды на включение выключателя;

3–5 — переключающий контакт (SDE) отключения по аварии;

6–7; 8–9 — сигнализация положения главных контактов;

AX — вспомогательные контакты выключателя (четыре переключающих контакта);

Q — минимальный расцепитель напряжения; выводы 27 и 28 должны быть обязательно подсоединены в главную цепь;

F — независимый расцепитель;

Х — электромагнит включения;

М — мотор-редуктор взведения привода;

SA — конечный выключатель взвода привода;

XT — выводы (клеммные зажимы) цепей вторичной коммутации автоматического выключателя;

FU — плавкий предохранитель.

По способу защиты от поражения током выключатели серии ВА-45 соответствуют классу 0 по ГОСТ 12.2.007.0-75 и должны устанавливаться в распределительное оборудование, имеющее класс защиты не ниже 1. Распределительное оборудование должно иметь степень защиты от воздействия факторов внешней среды не ниже IP30 по ГОСТ 14254-96.

Также автоматический выключатель ВА-45 серии PROxima соответствует требованиям ГОСТ 50030.2-2010 при соблюдении потребителем условий эксплуатации, транспортировки и хранения. Гарантийный срок эксплуатации данного силового автомата составляет 5 лет.

Силовые воздушные автоматы ВА-45 серии PROxima, благодаря своей надежности, неприхотливости в эксплуатации и выгодной цене, нашли свое применение в водно-распределительных устройствах, главных распределительных щитах, щитах управления мощных потребителей, в строительстве, распределении электрической энергии, промышленности, а также на объектах сельского хозяйства.

0 0 голоса

Рейтинг статьи

Воздушные автоматические выключатели постоянного тока

Типы автоматических выключателей и их различия

Электростанции

Навигация

Меню раздела

Быстродействующие выключатели постоянного тока

Автоматические воздушные выключатели (автоматы)

Проверка автоматических выключателей постоянного тока

Из каких этапов состоит проверка автоматических выключателей постоянного тока?

Пример технического отчета

Основы проверки автоматических выключателей постоянного тока

Прибор для проверки автоматических выключателей постоянного тока

Структура и принципы работы автоматического выключателя ВА-45 серии PROxima

Контактная и дугогасительная системы

Микропроцессорные расцепители тока (МРТ)

Функции электронного блока управления: