Характеристика і вибір апаратів керування електроустановками.
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Характеристика і вибір апаратів керування електроустановками.





Рубильники призначені для ручної комутації електричних кіл номінальною напругою до 660 В змінного і до 440 В постійного струму. Перевага рубильників над іншими апаратами в тому, що вони дешеві і створюють видимий розрив електричного кола. В електроприводі рубильники найчастіше використовують як ввідні апарати розподільчих та низьковольтних комплектних пристроїв. За конструкцією рубильники поділяються на одно-, дво- і триполюсні; з приводом центральною або боковою рукояткою через вал, центральною рукояткою через систему важелів; з дугогасними пристроями і без них; з переднім або заднім приєднанням проводів; з одинарним або подвійним розривом кола.

Промисловість виготовляє також блоки запобіжник-вимикач, які крім комутації електричних кіл здійснюють захист від струмів перевантаження і коротких замикань.

За ступенем захисту рубильники бувають відкритими (ІР00), захищеними (ІР32) і закритими (ІР54).

Величина номінального струму рубильника залежить не тільки від його габариту, а й від виконання за захищеністю. Так, номінальний струм рубильника Р31 у відкритому виконанні 100 А, а у захище­ному і закритому - 80 А.

Комутаційна здатність рубильників залежить від роду струму, величини напруги і конструкції апарата. Рубильники з центральною рукояткою і приводом через вал дозволяється застосовувати тільки для вимикання електричних кіл без струму. За наявності струму можна вимикати рубильники з бічною рукояткою або з приводом через систему важелів. При цьому для рубильників без дугогасних простоїв відно­шення струму, що вимикається, до номінального струму апарата повиннен бути не більшим 0,2 при напрузі 220 В постійного струму і не бі­льшим 0,3 при напрузі 380 В змінного струму. У мережах з напругою 440 В постійного і 500 або 660 В змінного струму такі рубильники можна використовувати лише для вимикання знеструмлених кіл.



Рубильниками, що мають дугогасні камери, можна вимикати номінальний струм при 220 В постійного і 380 В змінного струму. В мережах напругою 440 В постійного і 660 В змінного струму такими апаратами дозволяється вимикати струм навантаження, що не перевищує 0,5 номінального.

Вибір рубильників здійснюється за номінальною напругою, номінальним струмом, допустимим комутованим струмом, конструктивним виконанням і ступенем захисту.

Пакетні вимикачі і перемикачі серії ПВ і ППпризначені для нечастих (до 30 за годину) комутацій електричних кіл напругою до 220 В постійного струму або до 380 В змінного струму. Апарати використовуються як ввідні в низьковольтних комплектних пристроях, як комутуючі в колах автоматики та для керування асинхронними електродвигунами. Номінальний струм пакетних вимикачів і перемикачів залежить від їх габаритів і напруги електричних кіл, які вони комутують.

У колах постійного і змінного струму напругою 220 В - від 10 до 400 А; у колах змінного струму напругою 380 В - від 6,3 до 250 А.

Інтенсивне гасіння дуги в апараті забезпечується високою шви­дкістю рухомого контакту, подвійним розривом кола і наявністю фібрових дугогасних щічок. Дуга змінного струму гаситься при першому переході струму через нуль. При вимиканні кола постійного струму дуга діє на фіброві пластинки, які виділяють газ. Завдяки цьому всередині пакета підвищується тиск, і дуга швидко гасне.

Пакетні вимикачі і перемикачі виготовляються з різними ступенями захисту від впливу оточуючого середовища: ІР00, ІР56, IP67.

Перевага пакетних апаратів над рубильниками полягає в їх невеликих габаритах. Суттєвими недоліками є мала стійкість проти спрацювання (не більше 20 тис перемикань) і невисока надійність приводного механізму.

Пакетно-кулачкові вимикачі і перемикачі типів ПКВ, ПКП, ПКУ, ПВП та інші мають більш досконалу конструкцію, завдяки чому їх стійкість проти електричного спрацювання досягає 200-400 тис циклів вмикання-вимикання, а стійкість проти механічного спрацювання - від 1 до 6 млн циклів. їх застосовують як комутаційні апарати в електроустановках змінного струму напругою до 380 В, для перемикання кіл керування та автоматики, а також для керування асинхронними електродвигунами з короткозамкненим ротором.

Перемикач складається з одного або кількох комутуючих пакетів, механізму фіксації і рукоятки, складених на квадратному валу. Комутуючі пакети і механізм фіксації стягнені шпильками. Вал від поздовжніх переміщень утримується упорною шайбою. При повороті рукоятки перемикача повертається квадратний вал, а разом з ним і кулачки комутуючих пакетів, що спричиняє розмикання і замикання контактів. Необхідна діаграма комутаційних положень реалізується кулачками з різним профілем. Механізм фіксації забезпечує високу швидкість руху контактів при перемиканні і чітко фіксує вал через кожних 45° повороту рукоятки.

Ручні пускачі типу ПНВ (пускач натискний вібростійкий) призначені для ручного керування трифазними, а пускачі ПНВС - однофазними асинхронними двигунами з короткозамкненим ротором малої потужності при напрузі до 500 В змінного струму частотою 50 Гц.

Пускач складається з прямоходової контактної системи місткового типу і кнопкового привода із заскочкою, яка фіксує положення "ввімкнено" і "вимкнено". Рухомі частини контактів змонтовані на пластмасовій рейці, а нерухомі - на пластмасовій основі. За ступенем захисту від дії навколишнього середовища пускачі бувають відкритими (ІР00), захищеними у пластмасовій оболонці (IP20) і захищеними у металевій оболонці (ІР40). Відмінність пускачів типу ПНВ від ПНВС полягає в тому, що в останніх середній полюс, призначений для комутування пускової обмотки однофазного асинхронного електродвигуна, у положенні "ввімкнено" не фіксується.

Найбільша потужність електродвигунів, керованих пускачем ПНВ при напрузі 380 В - 4,5 кВт, а пускачем ПНВС - 0,6 кВт.

Командоапаратипризначені для комутації електричних кіл керування, сигналізації і вимірювання. До них належать кнопки і кнопкові пости, універсальні перемикачі, пакетно-кулачкові перемикачі, командоконтролери, шляхові вимикачі і перемикачі.

Кнопки керування та кнопкові постипризначені для комутації електричних кіл керування з напругою змінного струму до 500 В і постійного струму до 220 В. їх використовують для ручного дистанційного керування електромагнітними апаратами - реле, контакторами, електромагнітними пускачами тощо. Найпоширенішими є кнопки серії КЕ, КМЕ і кнопкові пости серії ПКЕ.

Кнопка складається з однієї або кількох пар нерухомих контактів, рухомих контактів місткового типу, що приводяться в рух підпружиненим штовхачем. Контакти і штовхачі змонтовані на пластмасовій основі. Для підвищення надійності контакти часто виготовляють зі срібла. Кнопки виконують із замикаючими і розмикаючими контактами у різних комбінаціях. Найчастіше кнопки вбудовуються у комплектні пристрої керування електроустановками.

Кнопкові пости можуть мати один і більше кнопкових елементів, змонтованих у пластмасовому корпусі з пластмасовим кожухом або без нього. Залежно від експлуатаційного призначення пости можуть бути вбудовані в нішу, панель або змонтовані на будь-якій рівній поверхні. За ступенем захисту від дії навколишнього середовища кнопкові пости бувають захищеними і пилеводонепроникними.

Номінальна робоча сила струму кнопок і кнопкових постів залежить від комутованої напруги і роду струму. Так, для кнопок серії КЕ при напрузі 220 В змінного струму вона становить 5 А, а при постійному струмі напругою 220 В сила струму вмикання і вимикання дорівнює 0,3 А.

Кнопки і кнопкові пости вибирають за напругою, струмом, кількістю і видом контактів, конструктивним виконанням та ступенем захисту від дії навколишнього середовища.

Універсальні перемикачісерії УП5000 призначені для комутації кіл керування напругою до 500 В змінного струму частотою 50 Гц і до 220 В постійного струму. Перемикачі використовуються для перемикання багатьох електричних кіл за складними схемами комутації. Допустимий тривалий струм навантаження замкнених контактів становить 16 А.

Командоконтролерипризначені для перемикання кіл керування у складних схемах автоматизованого електропривода при великій частоті комутацій і суворому чергуванні операцій. Привод командоконтролерів ручний, ніжний або від електродвигуна. В останньому випадку їх називають програмними реле.

За конструктивним виконанням командоконтролери бувають барабанні, кулачкові і плоскі. Найширше застосовують кулачкові командоконтролери, які поділяються на нерегульовані і регульовані.

У нерегульованих командоконтролерах момент розмикання і замикання контактів залежить від профілю кулачка і може бути змінений лише заміною кулачка або поворотом його на валу апарата. У регульованого контролера момент замикання і розмикання контактів при грубому регулюванні можна змінювати перестановкою кулачків в отворах диска, а при точному - зміщувати їх на певний кут вздовж овальних отворів.

Шляхові вимикачі і перемикачі призначені для перемикання в колах керування залежно від просторового положення робочого органу машини або керованого чи захищуваного механізму. Якщо такі апарати використовуються для перемикання електричних кіл при крайніх положеннях контрольованих механізмів, то їх називають кінцевими вимикачами.

За принципом дії шляхові вимикачі поділяються на контактні і безконтактні. Контактні вимикачі складаються з групи контактів у різних комбінаціях і привода, змонтованих у металевому корпусі. Залежно від виду привода вимикачі поділяються на натискні (кнопкові), важільні, шпиндельні й обертові.

У натискних шляхових вимикачах упор контрольованого робочого органу діє на підпружинений шток кнопкового елемента і перемикання контактів відбувається зі швидкістю переміщення робочого органу.

У важільних вимикачах упор діє на важіль, який обертається. Завдяки наявності пружин замикання і розмикання контактів відбувається з високою швидкістю, яка не залежить від швидкості руху упора.

У шпиндельних шляхових вимикачах контакти перемикаються при переміщенні гайки по гвинту, який через передачу з'єднаний з валом контрольованого механізму.

Перемикання контактів у обертових шляхових вимикачах здійснюється кулачковими шайбами, які приводяться в рух від контрольованого механізму, що обертається.

 
 

У контактних шляхових вимикачах перемикання контактів відбувається внаслідок механічної дії контрольованого робочого органу на привод вимикача, що обумовлює недостатню точність їх роботи, складність настроювання і порівняно невисоку надійність й довговічність. Значно кращі ці показники у шляхових вимикачів з герметичними магнітокерованими контактами - герконами, на основі яких розроблена серія вимикачів ВСГ, Основними вузлами вимикачів цієї серії є геркон 1 (рис. 3.1.3,а), постійний магніт 2 і пластинка 3 з магнітом'якої сталі, жорстко з'єднана з контрольованим робочим органом.

При переміщенні робочого органу пластинка входить у вузьку щілину між герконом і постійним магнітом і замикає на себе магнітний потік, внаслідок чого геркон перемикається.

Можливі й інші варіанти побудови герконових шляхових вимикачів (рис. 3.1.3,6, в). Допустима частота перемикань вимикачів з герконами досягає 6000 за годину, стійкість проти комутаційних спрацювань -106 - 108 перемикань.

Більш швидкодіючими і довговічними є безконтактні шляхові вимикачі, в яких робочий орган діє не на контакти, а на безконтактні датчики. За принципом дії датчики можуть бути індуктивними, індукційними, магнітомодуляційними, оптичними та ін.

Електромагнітним пускачем називається комутаційний апарат, призначений для вмикання і вимикання трифазних асинхронних електродвигунів при напрузі до 660 В змінного струму частотою 50,60 Гц. Пускачі виготовляються на номінальні струми головних контактів від 6,3 до 200 А.

Головним апаратом пускача є електромагнітний контактор. Пускач, призначений для нереверсивного керування двигуном, має один контактор, для реверсивного - два, а для пуску двигуна з перемиканням обмоток статора із зірки на трикутник - три. Крім того, в пускач можуть бути вмонтовані теплове реле або пристрій позисторного захисту, які призначені для захисту двигуна від перевантажень недопустимої тривалості, кнопки "Пуск" і "Стоп", а також сигнальні лампи. За ступенем захисту від дії навколишнього середовища пускачі виконуються відкритими (ІР00), захищеними (ІР40) і пиловодозахищеними (ІР54).

Контактори сучасних пускачів мають прямоходову систему головних і допоміжних контактів місткового типу. Оскільки пусковий струм асинхронних електродвигунів може бути в 7,5 рази більше за номінальний, то для забезпечення достатньої стійкості проти комутаційних спрацювань вібрація контактів повинна бути якнайменшою.

Для привода контактів використовуються прямоходові електромагніти з котушками, розрахованими на змінний або постійний струм різної напруги. Головні і допоміжні контакти мають накладки із срібла або металокераміки.

У контакторів з номінальним струмом більше 10 А біля кожного розриву головних контактів розміщені дугогасні решітки, а до 10 А - дугогасні вузькі щілини. На основі контактора передбачені напрямні для вмонтування додаткових пристроїв: контактних приставок типу ПКЛ, кнопки "Пуск" і сигнальної лампи або пневмоприставки типу ПВЛ. У крайні стержні осердя магнітопроводу вмонтовані короткозамкнені витки, на середньому стержні розміщена котушка.

У контактній приставці може бути встановлено до чотирьох допоміжних контактів у різних комбінаціях. Привод контактної приставки ПКЛ або пневмоприставки витримки часу ПВЛ також здійснюється електромагнітом контактора через траверсу. Теплове реле серії РТЛ приєднується безпосередньо до вихідних клем головних контактів.

Контактори пускачів серії ПМЛ на струми 80-200 А мають прямоходову магнітну систему П-подібного типу. Контактна система контакторів розміщена збоку від магнітної системи. Передача зусилля від електромагніту до контактної траверси здійснюється важелем. На кожному контакторі встановлено по два уніфікованих вузли з допоміжними контактами у різних комбінаціях. Теплові реле кріпляться до контактора перемичкою.

Пускачі зі ступенем захисту ІР54 вмонтовані в оболонку з ущільненням.

Реверсивні пускачі мають два контактори, якорі яких з'єднані між собою важелем механічного блокування. Коли верхній контактор увімкнений, його якір притягується і через важіль утримує якір нижнього контактора у вимкненому стані. Завдяки цьому поява напруги на котушці нижнього контактора не спричиняє до його спрацювання. Але оскільки магнітопровід розімкнений, то котушка споживає струм у 9-12 разів більший за номінальний. Для запобігання перегоранню котушки у схемах керування реверсивними пускачами передбачається й електричне блокування.

Стійкість пускачів проти механічних спрацювань досить висока і становить 5-16 млн циклів при допустимій частоті вмикання 3600 або 2400 за годину.

За стійкістю проти комутаційних спрацювань пускачі поділяються на три виконання: А, Б, В. Пускачі у виконанні А залежно від номінального струму у категорії застосування АС-3 допускають від 2,5 до 4 млн циклів вмикання-вимикання, виконання Б - 1-1,25 млн циклів, а виконання В - 0,3-0,5 млн циклів. У категорії застосування АС-4 стійкість апаратів значно нижча: 0,05-0,4 млн циклів.

Електромагнітні пускачі вибирають за такими параметрами:

1)за номінальною напругою пускача, яка повинна бути не нижчою номінальної напруги мережі;

2) за номінальним робочим струмом - так, щоб номінальний робочий струм пускача був не меншим номінального струму керованого двигуна;

3)за призначенням - реверсивний, нереверсивний, для пуску електродвигунів з перемиканням обмоток із зірки на трикутник, з апаратом захисту (теплове реле, позисторний захист) чи без нього;

4)за ступенем захисту від дії навколишнього середовища і наявністю кнопок "Пуск" і "Стоп" та сигнальних ламп;

5)за кількістю і видом контактів допоміжного кола;

6)за кліматичним виконанням і категорією розміщення;

7)за родом струму і напругою втягувальної котушки пускача. При цьому номінальна напруга котушки повинна дорівнювати напрузі кола керування пускачем;

8)за стійкістю контактів головного кола проти комутаційних спрацювань залежно від частоти вмикань пускача, категорії застосування і необхідного строку його служби (6-10 років). Так, при застосуванні апаратів в категорії АС-3 і частоті вмикань за добу більше 400 приймаються пускачі виконання А, при частоті вмикань від 120 до 400 циклів за добу - виконання Б і при частоті вмикань менше 120 циклів за добу - виконання В.

При виборі пускачів для роботи у повторно-короткочасному режимі допустима частота вмикань апарата за годину відповідно до категорії застосування повинна бути не меншою за фактичну.

Вибраний пускач потрібно перевірити за умовами комутації, щоб пусковий струм двигуна не перевищував шестикратного робочого струму пускача..

Умови вибору електромагнітних пускачів:

Uн.м. > Uмер.

Ін.м. > Ін.дв.

6 Ін.м. > Кі Ін.дв.

Uн.кот.= Uкол.кер.

де: Uн.м. - номінальна напруга магнітного пускача; Uмер. - напруга мережі; Ін.м. - номінальний струм магнітного пускача; Кі - кратність пускового струму; Uн.кот. - номінальна напруга котушки; Uкол.кер. - напруга кола керування.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.