Artellie.ru

Дизайн интерьеров
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие защитные устройства лучше: плавкие предохранители или автоматические выключатели

Какие защитные устройства лучше: плавкие предохранители или автоматические выключатели?

Какие защитные устройства лучше: плавкие предохранители или автоматические выключатели?При эксплуатации бытовой и промышленной электрической сети всегда существуют риски получения электротравм или повреждения оборудования. Они могут возникнуть в любой момент при появлении критических режимов. Снизить такие последствия позволяют защитные устройства. Их применение значительно повышает безопасность пользования электроэнергией.

Защиты электрической схемы работают на основе:

механического автоматического выключателя.

Принцип работы и устройство предохранителя

Два гениальных ученых Джоуль и Ленц одновременно установили законы взаимных связей между величиной проходящего тока в проводнике и выделением теплоты из него, выявив зависимости от сопротивления цепи и длительности промежутка времени.

Закон Джоуля Ленца

Закон Джоуля Ленца

Их выводы позволили создать самые простые защитные конструкции, основанные на тепловом воздействии тока на металл провода. У электрических предохранителей используется тонкая металлическая вставка, через которую пропускается полный ток схемы.

При номинальных параметрах передачи электроэнергии эта «проволочка» надежно выдерживает тепловую нагрузку, а с превышением ее значений сверх нормы — перегорает, разрывая цепь и снимая напряжение с потребителей. Чтобы восстановить работоспособность схемы необходимо заменить перегоревший элемент: плавкую вставку.

Она хорошо видна на конструкциях предохранителей для бытовой теле и радиоаппаратуры со стеклянными, прозрачными корпусами вставок.

Предохранители для бытовой радиоаппаратуры

Предохранители для бытовой радиоаппаратуры

На ее концах смонтированы специальные металлические площадки, создающие электрический контакт при установке в гнезда. Этот принцип воплощен в электрических пробках с плавкими вставками, много десятилетий защищавших наших родителей и старшие поколения от повреждений в электрической проводке.

Обыкновенные и автоматические предохранители для старой проводки

Обыкновенные и автоматические предохранители для старой проводки

По такой же форме были разработаны автоматические конструкции, которые вкручивались в гнезда вместо пробок. Но они при срабатывании не нуждались в замене составных частей. Для восстановления электроснабжения достаточно утопить кнопку внутрь корпуса.

Такими способами защищались старые электрические ввода в квартиру. Затем наряду с предохранителями стали появляться автоматические выключатели.

Защита ввода в квартиру

Защита ввода в квартиру

Выбор предохранителя основан на учете:

номинальных величин токов самого предохранителя и его вставки;

коэффициентов минимальной/максимальной кратности испытательного тока;

предельного отключаемого электротока и возможности разрыва транспортируемой мощности;

защитной характеристики плавкой вставки;

номинального напряжения предохранителя;

соблюдения принципов селективности.

Электрические характеристики предохранителя

Электрические характеристики предохранителя

Предохранители обладают простой конструкцией. Они широко используются в электроустановках, включая высоковольтное оборудование до 10 кВ, например, в защитах измерительных трансформаторов напряжения.

Промышленные высоковольтные предохранители

Промышленные высоковольтные предохранители

Принцип работы и устройство автоматического выключателя

Назначением механического коммутационного аппарата, называемого автоматическим выключателем, является:

включение, пропускание, отключение токов при нормальном режиме цепи;

автоматическое снятие напряжения с электроустановки при аварийных режимах, например, токах металлических коротких замыканий. Автоматические выключатели работают в режимах многоразовых защит от КЗ и перегрузок. Возможность многократного использования считается их основным отличием от предохранителя.

Во времена СССР в энергетике широко использовались автоматические выключатели серий АП-50, АК-50, АК-63, АО-15.

Выключатели серии АП-50

Выключатели серии АП-50

Автоматические выключатели на панелях РЗА

Автоматические выключатели на панелях РЗА

В современных электрических схемах работают усовершенствованные конструкции зарубежных и отечественных производителей.

Современные автоматические выключатели

Современные автоматические выключатели

Все они заключены в диэлектрические корпуса, имеют общие исполнительные органы, обеспечивающие:

1. тепловое расцепление цепи при небольшом превышении допустимого значения тока;

2. электромагнитную отсечку при резких бросках нагрузки;

3. дугогасящие камеры;

4. контактные системы.

В случае нагрева энергией выделяемого тепла работает биметаллическая пластина, изгибающаяся от температурного воздействия до приведения в работу механизма расцепления. Эта функция зависит от количества выделенной теплоты и растянута по времени до определенного момента.

Отсечка действует максимально быстро от срабатывания электромагнитного соленоида с возникновением электрической дуги. Для ее гашения применяются специальные меры.

Усиленные контакты рассчитаны на многократные разрывы максимальных токов КЗ в цепи.

Эксплуатационные отличия автоматических выключателей от предохранителей

Защитные свойства обоих методов проверены временем, причем каждый способ требует анализа конкретных условий эксплуатации при оценке стоимости конструкции с учетом длительности и надежности работы.

Предохранители проще устроены, отключают схему одноразово, дешевле. Ими можно снимать напряжение вручную, но это, как правило, не очень удобно. К тому же при незначительных превышающих токах они долго отключают нагрузку. Этот фактор может служить поводом повышенной пожарной опасности.

Любой предохранитель защищает всего одну фазу сети.

Автоматические выключатели сложнее, дороже, более функциональны. Зато они точнее настраиваются под уставки защищаемой электросхемы, подбираются по рабочему расчетному току с учетом коммутируемых мощностей.

Корпуса современных автоматов из реактопластов обладают повышенной устойчивостью к термическому воздействию. Они не плавятся, стойки к воспламенению. Для сравнения: полистирольный корпус старых выключателей мог противостоять температурам не выше 70 градусов.

Конструктивное исполнение позволяет подбирать модели для одновременного размыкания от одной до четырех электрических цепей. Если в трехфазной цепи использовать предохранители, то они будут снимать напряжение со схемы с разными выдержками времени, что может стать дополнительной причиной развития аварии.

Предохранители работают от тока, без учета его характеристик. Автоматические выключатели подбирают под нагрузку и классифицируют буквами:

А — электросети увеличенной протяженности;

В — освещение коридоров и площадок;

С — силовые и осветительные системы с умеренными пусковыми токами;

D — преобладающие нагрузки от включения электродвигателей с большими пусковыми параметрами;

К — индуктивные печи и электрические сушилки;

Преимущества выключателей очевидны:

быстрое время отключения аварий;

большее количество защитных функций;

способность коммутации нескольких участков;

снижение пожарной опасности;

простота ручных коммутаций;

Именно поэтому автоматические устройства популярны.

Однако наука постоянно развивается и преподносит новые технические решения. Например, компания Murller стала массово выпускать современные предохранители-выключатели-разъединители с большим набором возможностей.

Современные предохранители-выключатели-разъединители компании Murller

Современные предохранители-выключатели-разъединители компании Murller

Даже их название говорит о многообразии функций новых устройств.

Поэтому выбирая защиту для электросхемы, анализируйте конструкцию понравившейся модели и ее возможности с учетом индивидуальных особенностей ваших электрических потребителей при минимальных издержках.

БИБЛИОТЕКА

5.1. Коммутационные и защитные аппараты по своим параметрам — напряжение, ток, частота, степень защиты оболочки, режим работы, допустимое количество циклов оперирования в течение одного часа, коммутационная износостойкость, коммутационная способность, механическая износостойкость, условия эксплуатации в части воздействия механических факторов внешней среды, электродинамическая и термическая стойкость к току КЗ, отключающая способность к току КЗ, а также климатическое исполнение и категория размещения — должны соответствовать условиям проектируемой установки. При выборе параметров напряжения и тока необходимо учитывать температуру окружающей среды и высоту над уровнем моря проектируемой электроустановки.

5.2. Коммутационные аппараты: рубильники, автоматические и неавтоматические выключатели, пускатели, контакторы.

Аппараты защиты: автоматические выключатели, плавкие предохранители, тепловые реле.

5.3. Коммутационные и защитные аппараты или шкафы, в которых они устанавливаются, должны иметь степени защиты оболочки в соответствии с ГОСТ 14254-80 «Изделия электротехнические. Оболочки. Степени защиты. Обозначения. Методы испытания».

5.3.1. В электротехнических помещениях, а также на выгороженных участках производственных помещений с нормальной средой — IР00.

5.3.2. В производственных помещениях с нормальной средой и в сухих помещениях — не менее IР20.

5.3.3. В пыльных помещениях — не менее IР44 или продуваемое с подводом чистого воздуха. Допускается изменять степень защиты оболочки от проникновения воды (2-я цифра в обозначении IР44) в зависимости от условий среды, в которой аппарат устанавливается.

5.3.4. Во влажных помещениях — не менее IР43.

5.3.5. В сырых и особо сырых помещениях — не менее IР44, изоляция и детали должны быть влагостойкими и защищенными от коррозии.

5.3.6.В помещениях с химически активной средой — не менее IР44 или продуваемое с подводом чистого воздуха. Допускается IР33, но с химически стойкой изоляцией.

5.3.7. В жарких помещениях — не менее IР20, должны выполняться мероприятия, исключающие возможность их недопустимого нагрева.

5.3.8. В наружных установках — не менее IР44, должна быть предусмотрена защита от атмосферных воздействий.

5.4. В соответствии с ГОСТ 12434-83 «Аппараты коммутационные низковольтные. Общие технические условия».

5.4.1. Режим работы коммутационных и защитных аппаратов: продолжительный, прерывисто-продолжительный (восьмичасовой), кратковременный, повторно-кратковременный и перемежающийся. Определение терминов режимов приведено в ГОСТ 18311-80 «Изделия электротехнические. Термины и определения основных понятий».

Допустимое количество циклов оперирования аппаратом в течение одного часа при его работе в повторно-кратковременном режиме определяется классом аппарата (от 0,01 до 60). Относительная продолжительность включения 15, 25, 40, 60 %.

5.4.2. Коммутационная износостойкость аппаратов это допускаемое число циклов оперирования В или 0 или В-0 под нагрузкой в режиме нормальной коммутации, см. п. 5.6

В-0 (Включение — Отключение). Включение, за которым немедленно следует отключение без выдержки времени.

5.4.3. Коммутационная способность аппаратов определяется для каждого аппарата в зависимости от категории его применения. Коммутационной способностью аппарата называется его способность произвести данное количество коммутационных операций (В-0) цепи в требуемых условиях, после чего аппарат остается в исправном состоянии. Аппараты имеют предельную коммутационную способность при режиме нормальной коммутации и при режиме редкой коммутации, а также одноразовую коммутационную способность.

Предельная коммутационная способность (ПКС) аппарата характеризуется наибольшими включающей и отключающей способностями при нормированных цикле операций и коэффициенте мощности. Аппараты должны надежно коммутировать любые токи, вплоть до токов предельной коммутационной способности.

Одноразовая предельная коммутационная способность (ОПКС) — это наибольший ток КЗ (наибольшее действующее значение полного тока К3) при котором аппарат коммутирует цепь безопасно, но после отключения тока КЗ не пригоден для дальнейшей эксплуатации, при этом разрушение его не может привести к порче или разрушению соседних аппаратов.

В соответствии с ГОСТ 11206-77 «Контакторы электромагнитные на напряжение до 1000 В. Общие технические условия»:

Режим нормальной коммутации — режим нормальной работы аппарата в условиях, которые обычно имеют место в установке, для которой выбран аппарат.

Режим редкой коммутации — режим работы аппарата в более тяжелых условиях, чем нормальные, который может иметь место при его эксплуатации.

5.4.4. Категории применения аппаратов (АС) в режимах нормальной и редкой коммутаций, с указанием условий коммутирования цепи приведены в ГОСТ 12434-83

5.5. Механическая износостойкость аппаратов характеризуется числом циклов оперирования В-0 без нагрузки.

По коммутационной и механической износоустойчивости, в зависимости от требуемого количества циклов оперирования аппаратом в течение одного часа, количеству рабочих смен в сутки и рабочих дней в году определяется продолжительность эксплуатации аппарата.

5.6. В соответствии с ГОСТ 17516-72 «Изделия электротехнические. Условия эксплуатации в части воздействия механических факторов внешней среды»:

5.6.1. Коммутационные и защитные аппараты должны соответствовать условиям эксплуатации в части воздействия механических факторов внешней среды. Имеются группы условий эксплуатации М1-М31.

5.6.2. Коммутационные и защитные аппараты, устанавливаемые в НКУ должны соответствовать требованиям условий эксплуатации, принятых для НКУ (М3, М4). При применении в НКУ аппаратов, которые предназначены для эксплуатации в менее жестких условиях, должны быть приняты специальные меры, обеспечивающие их работу в установленных для НКУ условиях эксплуатации. Если в НКУ применены аппараты с менее жесткими требованиями по эксплуатации по сравнению с другими аппаратами и не могут быть приняты меры, указанные выше, то условия эксплуатации НКУ должны быть установлены в соответствии с условиями эксплуатации этого аппарата. Допускаются для НКУ условия эксплуатации M1 или М2, если в НКУ нет источника ударных нагрузок.

5.7. В соответствии с ПУЭ 1.4.2 п. 2, в электроустановках напряжением до 1000 В по режиму КЗ должны проверяться:

т.е. все аппараты, устанавливаемые на распределительных щитах и силовых пунктах, а также жесткие шины магистральных шинопроводов распределительных и троллейных винопроводов, распределительных пунктов и НКУ. По режиму КЗ должны быть также выбраны аппараты защиты одиночных электроприемников, получающих питание непосредственно от магистральных шинопроводов.

Трансформаторы тока по режиму КЗ не проверяются.

Выбор аппаратов защиты производится по току КЗ непосредственно за аппаратом, шинопроводов — по току КЗ в начале шинопровода.

5.8. В качестве расчетного тока КЗ для определения электродинамической и термической стойкости к току КЗ, принимается ток трехфазного КЗ, подсчитанный с учетом активных сопротивлений разъемных контактов коммутационных аппаратов и глухих контактных соединений в цепи КЗ и переходного сопротивления дуги в месте K3:

Наибольшее действующее значение полного тока КЗ — для определения предельной коммутационной способности аппарата (ПКС) и одно разовой предельной коммутационной способности аппарата (ОПКС);

Ударный ток КЗ — для определения электродинамической стойкости аппаратов и жестких шин, т.е. способность аппарата и шин пропустить ударный ток КЗ не вызывая остаточных деформаций;

Установившееся значение тока КЗ — для определения термической стойкости жестких шин, т.е. способность шин пропустить ток КЗ не вызывая недопустимого нагрева шин.

При расчете термической стойкости в качестве расчетного времени следует принимать сумму времени: действия защиты и собственного времени отключения аппарата.

5.10. К аппаратам, предназначенным для включения и отключения тока при нормальном режиме (пускатели, контакторы, неавтоматические выключатели) предъявляются требования надежной работы (без повреждения) при прохождении через них сквозного тока КЗ в течение времени срабатывания аппарата защиты, установленного в их цепи.

5.11. Допускается для промышленных предприятий, за исключением взрывоопасных и пожароопасных зон, выбирать автоматические выключатели по величине их одноразовой предельной коммутационной способности (ОПКС). При этом не требуется устанавливать групповой аппарат защиты, устойчивый к току КЗ, если линия позволяет иметь перерыв питания на время ревизии или замены вышедшего из строя выключателя.

5.12. Допускается для промышленных предприятий, за исключением взрывоопасных и пожароопасных зон, выбирать автоматические выключатели неустойчивые по ОПКС к токам КЗ, если защищающий их групповой аппарат или ближайший аппарат, расположенный по направлению к источнику питания, устойчивый к току K3, обеспечивает мгновенное отключение тока КЗ, значение которого меньше значения тока ОПКС каждого из группы неустойчивых аппаратов, для чего необходимо, что бы ток уставки мгновенно-действующего расщепителя (отсечка) указанного аппарата был меньше значения ОПКС каждого из выключателей, и если такое неселективное отключение всей группы аппаратов не грозит аварией, порчей дорогостоящего оборудования или длительным расстройством технологического процесса.

5.13. Не устойчивые по ОПКС к току КЗ автоматические выключатели рекомендуется выносить на отдельные панели или в шкафы, группируя их по условиям технологического процесса. При схеме блок трансформатор — щит, допускается на щите устанавливать неустойчивые по ОПКС автоматические выключатели согласно п. 5.12 группируя их на отдельных панелях или в шкафах.

5.14. При схеме блок трансформатор-щит допускается аппарат защиты на вводе щита, а также групповые аппараты защиты на щите не устанавливать, если выключатель, установленный на выводе от трансформатора к сборным шинам щита обеспечивает отключение тока КЗ, значение которого меньше значения тока ОПКС каждого из неустойчивых аппаратов щита, если такое отключение допустимо.

5.15. Для групп автоматических выключателей, выбранных по ОПКС или неустойчивых по ОПКС к току КЗ рекомендуется предусматривать таблички с надписями «Выключатели (перечислить) выбраны по ОПКС»; «Выключатели (перечислить) не устойчивы по ОПКС к току КЗ». Это диктуется не только условиями безопасности обслуживания, но и удобствами контроля за этими выключателями требующими после однократного отключения токов КЗ тщательной ревизии.

5.16. В отдельных случаях, при необходимости установки на цеховых распределительных шинопроводах, пунктах и щитах выключателей, не удовлетворяющих по ПКС и ОПКС, ограничение тока КЗ до необходимого уровня может быть достигнуто соответствующим размещением распределительных шинопроводов, пунктов и щитов, позволяющем увеличить длину питающих линий, учитывая при этом чувствительность защиты головного участка (в пределах допустимых по потере напряжения, условиям обслуживания и технико-экономической целесообразности).

5.17. В электроустановках напряжением до 1000 В аппарат не проверяется на термическую стойкость к токам КЗ, если необходимость такой проверки не оговорена в каталоге. Это означает, что при испытании аппарата на ПКС установлено, что термическая стойкость не ограничивает ПКС при временах отключения, определяемых защитной характеристикой аппарата.

5.18. Проверка жестких шин на термическую стойкость к току КЗ производится по формуле

где: q — минимально допустимое сечение шины по термической стойкости, мм 2 ;

t — время срабатывания защиты, с (см. п. 5.8);

с — постоянная величина, зависимая от конечной температуры нагревания шин: для медных шин с = 165, для алюминиевых с = 90;

— установившийся ток КЗ, кА.

5.19. При выдаче задания заводу-изготовителю на НКУ необходимо учитывать номенклатуру аппаратов, рекомендуемых к применению, а также указывать требуемую электродинамическую стойкость сборных шин.

В соответствии с ТУ16-536.042-76 сборные шины, соединения с шинами, опоры для шин должны выдерживать ударный ток КЗ, выбираемый проектировщиками из следующего ряда:

для открытых щитов — 16; 25; 40 кА

для защищенных щитов — 6,3; 10; 16; 25 кА.

Предельные значения допустимого ударного тока КЗ должны быть:

для открытых щитов — 50 кА

для защищенных щитов — 50 кА.

При отсутствии соответствующего указания в задании, сборные шины НКУ изготавливаются на наименьший ток КЗ соответствующего ряда.

По согласованию с заводом-изготовителем сборные шины НКУ могут изготавливаться на большую электродинамическую стойкость, чем указано выше.

НКУ изготавливаются со степенью защиты оболочки IР00, IР20, IР30, IР40 (не требуется защита от проникновения воды); IР21, IР31, IР41 (требуется защита от проникновения воды).

НКУ со степенью защиты IР54 могут изготавливаться по согласованию с заводом-изготовителем и специальному заказу.

5.20. Климатическое исполнение и категория размещения аппаратов защиты и управления принимаются в соответствии с ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов, категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды».

5.21. В каталогах и ТУ номинальные технические данные коммутационных и защитных аппаратов указаны при определенных расчетных температуре окружающей среды и высоте установки над уровнем моря. Для некоторых аппаратов приведены также технические данные для температуры окружающей среды и высоте установки, отличающихся от принятых расчетных.

При отсутствии данных в каталогах и ТУ, при установке выключателей выше 1000 м над уровнем моря снижающие коэффициенты для номинальных тока и напряжения, учитываемых одновременно, могут быть приняты по табл. 5-1.

Устройство ЭС, ПС и ЛЭП — Неавтоматические выключатели


Рис. 32. Рубильники и переключатель:
а — двухполюсный рубильник Р с центральной рукояткой (без плиты); б — трехполюсный рубильник РБ с боковой рукояткой; в — трехполюсный переключатель ППЦ с центральным рычажным приводом; 1 — неподвижные контактные стойки; 2 — ножи; 3 — шарнирные контактные стойки; 4 — центральная рукоятка; 5 — боковая рукоятка; 6 — центральный рычажный привод; 7 — контактные зажимы; 8 — плита

В качестве неавтоматических выключателей для коммутации электрических цепей в таких распределительных устройствах, как центральные распределительные щиты, распределительные пункты, вводные устройства и т. п., применяют рубильники, рубящие переключатели, специальные блоки, пакетные выключатели и переключатели и другие аппараты.
Рубильники и переключатели на номинальное напряжение до 500 в с двух-или трехполюсной контактной системой на номинальные токи от 60 до 600 а показаны на рис. 32.

Рис. 33. Блок предохранитель—выключатель БПВ-2

Открытые рубильники и переключатели с центральной рукояткой типов Р и П обычно применяют для коммутации цепи при
отсутствии в ней тока. Рубильники и переключатели с боковой рукояткой типов РБ и ПБ, а также с центральным или боковым рычажным приводом типов РПЦ, РПБ ППЦ и ППБ позволяют коммутировать цепи под нагрузкой.
Блоками называют коммутационные и защитные аппараты, смонтированные в металлических ящиках, которыми комплектуют блочные распределительные щиты и пункты (см. рис. 27).
Наименование и тип блока соответствуют наименованию и типу установленных в нем аппаратов. Так, блок со встроенным предохранителем называют блоком БП, а со встроенным выключателем — БВ. Для блочных распределительных щитов широко применяют комбинированные, блоки БПВ (блок предохранитель — выключатель). В блоке БПВ (рис. 33) использованы предохранители ПН-2, которые, являясь подвижными контактами выключателя, имеют прямолинейное движение. Для этого трубки предохранителя механически соединены между собой и с рычажным приводом.
Посредством привода трубки предохранителя вдвигаются в контактные стойки аппарата и выдвигаются из них. В отключенном положении рукоятку привода можно снять для предотвращения случайного включения цепи, при ремонтах. Блок имеет механическую блокировку, которая не допускает открывания его дверцы во включенном положении выключателя.

Рис. 34. Пакетный выключатель типа ПВ на 25 а и 220 в:
а — в собранном виде; б — со снятой крышкой; в — секция пакетного выключателя; 1 — крышка; 2 — контактный валик; 3 — фиксирующая шайба; 4 — ось; 5 — рукоятка; 6 — заводная пружина; 7 — изоляционный пакет; 8 — неподвижный контакт; 9 — дугогасительная шайба; 10 — подвижный контакт
Блоки выпускают на номинальные токи 100, 200, 400, 600, 1000 и 1500 а.
Пакетные выключатели (рис. 34) и переключатели компактны и их разрывная мощность значительна. Выключатель имеет подвижные и неподвижные контакты, которые находятся внутри высоких пластмассовых шайб, установленных одна над другой. Подвижные контакты 10 связаны общим валиком 2, имеющим в верхней части рукоятку 5.
Пакетные выключатели и переключатели комплектуют из однополюсных секций и изготовляют одно-, двух- и трехполюсными на номинальное напряжение 380 в и токи от 6 до 400 а.

Коммутационные аппараты до 1 кВ

Неавтоматические выключатели предназначены для отсоединения отдельных обесточенных частей от напряжения или включения и отключения электрической цепи в нормальных режимах при токах, не превышающих 0,2 — 1 номинального тока выключателя. К ним относятся неавтоматические выключатели рубящего типа (рубильники) и пакетные выключатели и переключатели.

Переключатель — контактный коммутационный аппарат, предназначенный для переключений электрических цепей. Пакетные переключатели и выключатели выпускаются одно-, двух- и трехполюсными на номинальные токи 20 — 400 А постоянного тока при напряжении 220 В и на 63 — 250 А переменного тока при напряжении 380 В. Наибольшая частота переключении — 300 в час.

Рубильник — предназначен для ручного включения и отключения цепей постоянного и переменного тока, обеспечивают видимый разрыв цепи.

Гашение дуги переменного тока осуществляется за счет около катодной электрической прочности (150—250 В), имеющей место при переходетока через нуль. Длина ножа в рубильниках переменного тока выбирается по механическим условиям.

Применение дугогасительных камер обеспечивает гашение дуги при отключении номинальных токов рубильниками постоянного тока 220 В и переменного тока 380 В. При напряжении 440 и 500 В отключаемые токи составляют 0,5 номинального. Дугогасительные камеры предотвращают выброс ионизированных газов, поэтому перекрытий на корпус или между токоведущими частями не происходит.

Предохранитель — это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.

Основными элементами предохранителя являются корпус, плавкая вставка (плавкий элемент), контактная часть, дугогасительное устройство и дугогасительная среда.

Предохранители изготовляются на напряжение переменного тока 36, 220, 380, 660 В и постоянного тока 24, 110, 220, 440 В.

Предохранители характеризуются номинальным током плавкой вставки, т. е. током, на который рассчитана плавкая вставка для длительной работы. Сам предохранитель характеризуется номинальным током предохранителя (основания), который равен наибольшему из номинальных токов плавких вставок, предназначенных для данной конструкции предохранителя.

Предохранители до 1 кВ изготовляются на номинальные токи до 1000 А. Чем больше протекающий ток, тем меньше время плавления. Эта зависимость называется защитной (время-токовой) характеристикой предохранителя (Рисунок 1)

Рисунок 1 — Схема и характеристики предохранителей.

Предохранители не должны отключать электрическую цепь при протекании условного тока неплавления и должны отключать цепь при протекании условного тока плавления в течение определенного времени, зависящего от номинального тока (ГОСТ 17242—79 Е). Например при номинальных токах 10—25 А плавкая вставка не должна расплавляться в течение 1 ч при токах 130% номинального и должна расплавляться в течение того же времени при токах 175% номинального.

Чтобы уменьшить время срабатывания предохранителя, применяются:

плавкие вставки из разного материала, специальной формы, а также используется металлургический эффект.

Наиболее распространенными материалами плавких вставок являются медь, цинк, алюминий, свинец и серебро. При больших номинальных токах плавкая вставка выполняется из параллельных проволок или тонких медных полос. Ускорение плавления вставки достигается также применением плавкой вставки специальной формы. При токах КЗ узкие участки нагреваются настолько быстро, что отвод тепла почти не происходит. Вставка перегорает одновременно в нескольких суженных местах, прежде чем ток КЗ достигнет своего установившегося значения в цепи постоянного тока или ударного тока в цепи переменного тока. Ток КЗ при этом ограничивается до значения iогр (в 2 — 5 раз). Такое явление называется токоограничивающим действием предохранителя. Электродинамические силы в цепи, защищенной таким предохранителем, настолько уменьшаются, что в некоторых случаях токоведущие части и аппараты не требуют проверки по электродинамической стойкости [2].

Гашение электрической дуги, возникающей после перегорания плавкой вставки, должно осуществляться в возможно короткое время. Время гашения дуги зависит от конструкции предохранителя.

Наибольший ток, который плавкий предохранитель может отключить без каких-либо повреждений или деформаций, называется предельным током отключения.

Автоматический выключатель предназначен для коммутации цепей при аварийных режимах, а также нечастых (от 6 до 30 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей (ГОСТ 9098—78Е).

Автоматические выключатели изготовляют для цепей переменного до 1000 В и постоянного тока до 440 В одно-, двух-, трех- и четырехполюсные на поминальные токи от 6,3 до 6300 А.

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителями, которые обеспечивают отключение при перегрузках, КЗ, снижении напряжения. Отключение может происходить без видержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения tс.о(промежуток от момента, когда контролируемый параметр превзошел установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают нормальные выключатели (tс.о = 0,02 — 1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (tc < 0,005 с).

Нормальные и селективные автоматические выключатели токоограничивающим действием не обладают. Быстродействующие выключатели, так же как предохранители, обладают токоограничивающим действием, так как отключают цепь до того, как ток в ней достигнет значния ty.

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнении.

Выключатель рассчитан на коммутацию предельно отключаемых и включаемых токов в цикле операций0 — П — ВО — П — ВО при номинальном напряжении. Здесь О — отключение, П — пауза (до 180 с),ВО — включение, отключение.

В современных выключателях применяются полупроводниковые расцепители, которые обеспечивают более высокую точность срабатывания по току и времени.

Контактор — это двухпозиционный коммутационный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышающих токи перегрузки, и приводимых в действие приводом.

Контакторы изготовляют на токи 4 — 4000 А и напряжения: до 750 В постоянного тока и 660 (1140) В переменного. Допускают 600 — 1500 переключений в час, а специальные до 14000 включений в час. В зависимости от категории могут быть рассчитаны на коммутацию до 10 номинальных токов.

Контакторы рассчитаны на работу в прерывисто-продолжительном, продолжительном, повторно-кратковременном или кратковременном режимах.

Они не имеют устройств, реагирующих на перегрузки или КЗ. Основными элементами контакторов являются главные контакты, дугогасительное устройство, электромагнитная система и вспомогательные контакты.

Пускатель — это коммутационный аппарат, предназначенный для пуска, останова и защиты электродвигателя. Магнитные пускатели состоят из электромагнитного контактора, встроенных тепловых реле и вспомогательных контактов. Пускатели могут быть реверсивными и нереверсивными, в открытом, защищенным и пылебрызгонепроницаемом исполнении, с тепловым реле или без них. Магнитные пускатели применяются для управления электродвигателями переменного тока напряжением до 660 В, мощностью до 75 кВт.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Шина гребенка для автоматических выключателей
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector