Пристрої температурного захисту
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Пристрої температурного захисту





Апарати теплового захисту електродвигунів (теплові реле, автоматичні вимикачі), контролюючи струм, споживаний двигуном, непрямим способом реагують на перегрівання його обмоток. Більш ефективно працюють пристрої температурного захисту, які складаються з датчиків температури - позисторів, вмонтованих у лобові частини електродвигунів, і електронних пристроїв, які перетворюють аналоговий сигнал датчиків у релейний вихідний сигнал.

Принцип дії температурного захисту полягає в тому, що при перегріванні обмоток позистори різко змінюють свій опір і апарат захисту, до якого вони підключені, спрацьовує вимикаючи двигун з мережі.

Промисловість виготовлює пристрої температурного захисту - УВТЗ, які широко використовуються в електроприводах. Серйозним недоліком їх є те, що через теплову інерцію позисторів вони не забезпечугь надійного захисту двигунів із загальмованим ротором та тих, що не запускаються на двох фазах.

Захист двигунів від перегрівання, в тому числі при обриві фази та загальмованих здійснює пристрій УВТЗ-5.

Пристрій працює так. Коли температура. обмоток не перевищує допустимого значення і при симетричній системі напруги живлення струм від блока живлення проходить через обмотку герконового реле , яке замикає контакт. При збільшенні температури обмоток двигуна вище допустимого значення опір одного або кількох позисторів різко підвищується. Транзистор закривається і розшунтовує коло керування тиристора. Тиристор відкривається і шунтує обмотку герконового реле. Контакт герконового реле розмикається, розриваючи коло живлення котушки магнітного пускача, який вимикає двигун з мережі.

При обриві однієї із фаз живлення на первинній обмотці трансформатора з'являється напруга нульової послідовності. При цьому транзистор закривається. Тиристор відкривається і шунтує котушку реле .



Схемою УВТЗ-5 передбачений самоконтроль захисту, який полягає у вимиканні пристрою при неполадках у колі позисторів. При короткому замиканні в колі приєднання позисторів закривається транзистор і відкривається тиристора. Якщо коло приєднання позисторів розривається, то схема працює аналогічно випадку перевищення температури двигуна. Обрив нульового проводу призводить до знеструмлення пристрою та його вимикання.

У серії асинхронних електродвигунів розроблена спеціалізована модифікація двигунів АИР ... ЭБС з вбудованим в обмотку датчиком температури RK (рис.3.1.4) і прибудованим електронним блоком температурного захисту ВК.

Контакт вихідного реле KV блока вми­кається в коло коту­шки магнітного пуска­ча КМ. При перегрі­ванні обмотки контакт KV розмикається і пускач KM вимикає двигун з мережі.

Повторний запуск можливий після охолодження двигуна і натискання кнопки SB2 ("Пуск"). Електронний блок температурного захисту складений на печатній платі і кріпиться у ввідному пристрої електродвигуна.

Оригінальною розробкою є багатофункціональний захисний пристрій ФУЗ-М, який захищає двигун від неповнофазних режимів і яких-завгодно перевантажень, у тому числі при загальмованому роторі. ФУЗ-М моментально спрацьовує при обриві фази. Пристрій складається з двох фазообертових трансформаторів, фазочутливого кільцевого детектора на діодах та резисторах і електронної схеми захисту від перевантажень.

Пристрій ФУЗ-М працює так. Фазообертачі трансформатори з трифазного струму навантаження формують дві напруги . При роботі двигуна на всіх трьох фазах кут зсуву між напругами близький до 90°. Якщо обривається одна з фаз, кут зсуву стає 0° або 180°, внаслідок чого спрацьовують фазочутливий кільцевий детектор та реле. Останнє своїм розмикаючим контактом розмикає коло котушки пускача двигуна. Захист від обриву фази працює миттєво.

З розвитком мікропроцесорної техніки все ширше застосовуються універсальні багатофункціональні пристрої захисту електродвигунів, їх основою є мікропроцесорний блок, до якого підключається мережа живлення, обмотки статора електродвигуна, датчики струму, температури та ін. Таким чином пристрій контролює якість напруги мережі живлення, опір ізоляції електродвигуна, струми статора і температуру двигуна. При відхиленні контрольованих параметрів від встановлених меж пристрій дає команду на вимикання двигуна або забороняє його вмикання.

Так, універсальний блок захисту УБЗ-301 здійснює повний захист асинхронних електродвигунів шляхом вимикання їх з мережі або блокування пуску в наступних випадках:

- при неякісній напрузі мережі (недопустимі стрибки напруги, обрив фази, порушення чергування фаз, перекіс фаз);

- при симетричних і несиметричних перевантаженнях двигуна струмом;

- при асиметрії фазних струмів, викликаних пошкодженням ізоляції обмотки двигуна або кабелю:

- при зникненні моменту статичних опорів на валу двигуна;

- при недопустимо низькому опорі ізоляції обмотки на корпус;

- при замиканні на "землю" обмотки статора під час роботи;

- при перегріванні двигуна.

Оскільки пристрої захисту з електронними блоками, в тому числі мікропроцесорними, одержують інформацію про рівень контрольованих параметрів мережі живлення і двигуна через відповідні датчики, то діапазон потужностей захищуваних двигунів одним пристроєм досить широкий. Тому вибір таких пристроїв або їх модифікацій проводять за кількістю необхідних видів захисту; кількістю датчиків, які можна приєднати до пристрою; видом і кількістю вихідних сигна­лів; наявністю інших функцій, наприклад, можливістю підключення до мережі передачі інформації, наявністю самотестування та ін. При цьому необхідно обов'язково враховувати, що чим ширші функціональні можливості пристрою, тим більша його вартість.

Пристрої захисного вимикання (ПЗВ) призначені для вимикання електричного кола в мережах напругою 380/220 або 127/220 В при виникненні витоку струму на землю. Струм витоку на землю може з'явитися при порушенні ізоляції електроустановки або доторканні людини до струмоведучих частин, які знаходяться під напругою. ПЗВ встановлюються з метою захисту людей від ураження електричним струмом та запобігання виникненню пожеж при порушенні ізоляції електроустановки.

Згідно з діючими "Правилами будови електроустановок" установлення ПЗВ обов'язково в житлових будинках, дитячих дошкільних закладах, медичних закладах, басейнах, будівельних майданчиках, сільськогосподарських об'єктах, у мережах живлення переносних електроприймачів та інших об'єктах.

Функціонально ПЗВ - це швидкодіючий захисний вимикач, який реагує на диференціальний струм у провідниках, що підводять електроенергію до захищуваної електроустановки.

Датчиком диференціального струму є диференціальний трансформатор, через вікно магнітопроводу якого пропущені два або чотири провідники. Вторинна o6моткa трансформатора замкнена на пусковий орган, який виконується на чутливих електромагнітних реле прямої дії або електронних компонентах. Виконавчий механізм складається з групи силових контактів, механізму вимикання і важеля ручного привода. Для контролю роботоздатності пристрою передбачено коло, яке має резистор і кнопку "Тест". ПЗВ виготовляється у дво- та чотириполюсному виконанні.

У нормальному режимі за відсутності струму витоку у силовому колі по провідниках, що проходять через вікно магнітопроводу трансформатора протікає робочий струм споживача. Рівні струми у провідниках створюють у магнітопроводі рівні за величиною, але векторно зустрічно направлені магнітні потоки. Результуючий магнітний потік дорівнює нулю, струм у вторинній обмотці трансформато­ра також рівний нулю і пристрій не спрацьовує.

У жилих будинках застосовуються ПЗВ, які спрацьовують при струмах витоку 10 і 30 мА (безпечним для людини є струм 30 мА). Час спрацювання - кілька мілісекунд. Така висока чутливість ПЗВ забезпечується вимикальним реле, робота якого базується на принципі суперпозиції (накладання) двох магнітних полів: поля постійного магніту і змінного магнітного поля котушки, яка живиться від вторинної обмотки трансформатора струму.

Коли ПЗВ увімкнено, якір реле притягнено до ярма котушки внаслідок дії магнітного поля постійного магніту. Протидіюча сила розтягувальної пружини спрямована на відтягування якоря. За наявності струму витоку на землю у котушці протікає змінний струм, під дією якого у ярмі реле з'являється змінний магнітний потік. Відбувається накладання потоку постійного магніту і змінного потоку котушки. У певний момент негативного півперіоду змінного потоку сила пружини виявляється більшою за силу, створену сумарним магнітним потокам, що спричинить миттєве відпадання якоря, і як наслідок - розмикання контактів ПЗВ.

При доторканні людини до відкритих струмоведучих частин або пробою ізоляції на заземлений корпус електроспоживача по фазному провіднику через ПЗВ, крім струму навантаження проходить додатковий струм витоку . Нерівність струмів у первинних обмотках створює небаланс магнітних потоків і, як наслідок, виникнення у вторинній обмотці трансформатора струму керування. Якщо цей струм перевищує значення уставки порогового елемента пускового органу, останній спрацьовує і через механізм вимикання спричиняє розмикання головних контактів.

Для періодичного контролю роботоздатності ПЗВ при замкнених головних контактах натискають на кнопку "Тест", створюючи штучне коло для диференціальною струму. Спрацювання ПЗВ свідчить про його справність.

Повторне вмикання проводиться вручну за допомогою важеля керування.

ПЗВ класифікують за різними ознаками.

За призначенням:

- пристрої без розчіплювачів максимального струму;

- пристрої з розчіплювачами максимального струму.

За способами керування:

- ПЗВ, функціонально незалежні від напруги;

- ПЗВ, функціонально залежні від напруги.

ПЗВ, функціонально залежні від напруги, в свою чергу поділяються на:

- ПЗВ, які автоматично розмикають головні контакти після зникнення напруги з витримкою часу або без неї. При відно­вленні напруги одні моделі цих пристроїв автоматично повторно замикають контакти свого головного кола, інші - залишаються у вимкненому стані.

- ПЗВ, які не розмикають головні контакти після зникнення напруги.

Такі пристрої в одному варіанті після зникнення напруги не розмикають свої контакти, але здатні розімкнути силове коло при виникненні диференціального струму. В іншому варіанті за відсутності напруги пристрої не можуть вимкнути головне коло при появі диференціального струму.

За способом установки:

- ПЗВ для стаціонарної установки при нерухомій електропроводці;

- ПЗВ переносного типу і шнурового приєднання.

За кількістю полюсів:

- двополюсні з двома захищеними полюсами;

- чотириполюсні з чотирма захищеними полюсами.

За умовами регулювання вимикаючого диференціального струму:

- з одним або кількома фіксованими значеннями вимикаючого диференціального струму.

За умовами функціонування при наявності складової постійного струму:

- типу АС, що реагують тільки на синусоїдальний змінний струм;

- типу А, що реагують як на синусоїдальний, так і на пульсуючий постійний диференціальний струм.

За наявності затримки часу:

- ПЗВ загального призначення, без витримки часу;

- ПЗВ типу S - з витримкою часу.

За ступенем захисту від дії зовнішнього середовища

- ПЗВ відкритого і захищеного (в оболонці) виконання.

За ступенем монтажу

- ПЗВ поверхневого, утопленого та панельно-щитового монтажу.

За характером розчіплювача максимального струму: типів В, С і D.

Для захисту конкретної електроустановки ПЗВ вибирають так, щоб його номінальна напруга Uном і номінальний струм Іном були відповідно не меншими від напруги електромережі Uмер і максимального тривалого робочого струму Iтр.р електроустановки.

Умови вибору ПЗВ:

Uп.н. > U мер.

Iп.н. > Iтр.р.

Номінальний вимикаючий диференціальний струм пристрою вибирається із ряду І = 6,10,30,100,300 і 500 мА згідно з вимогами стандартів безпеки до влаштування електроустановки. Конструктивне виконання пристрою визначається за ознаками, наведеними в класифікації ПЗВ.









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


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