Предохранители и тепловые реле

Плавкий предохранитель - это коммутационный электрический аппарат, защищающий электроустановку от перегрузок и токов короткого замыкания посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.

Характеристики:

Номинальный ток плавкой вставки - это ток, на который рассчитана плавкая вставка для длительной работы. Длительное протекание данного тока не вызывает плавление вставки.

Номинальный ток предохранителя - это ток наибольшей плавкой вставки, предназначенной для данной конструкции предохранителя. На этот ток рассчитана вся токоведущая система.

Предельный ток отключения (предельная отключающая способность, предельная коммутационная способность - ПКС) -- это наибольший ток, который предохранитель может отключить без каких-либо повреждений, препятствующих его дальнейшей работе после смены плавкой вставки.

Номинальное напряжение предохранителя - это наибольшее возможное напряжение, на котором может использоваться данный предохранитель. От напряжения зависит и ПКС.

Время - токовая характеристика - это зависимость времени перегорания плавкой вставки от тока (защитная характеристика). Характеристика является обратнозависимой и приводится в паспорте для каждого номинального тока предохранителя. Обратно зависимый характер вытекает из закона Джоуля-Ленца.

Максимальный ток неплавления - это наибольший ток, при котором плавкая вставка не перегорает в течение двух первых часов.

Минимальный ток плавления - то наименьший ток, при котором плавкая вставка должна расплавиться в течение 1-2 часов.

Эффект токоограничения предохранителя - это явление перегорания плавкой вставки раньше, чем ток короткого замыкания достигнет своего установившегося значения.

Тепловое реле – электрический аппарат, применяемый для защиты электрических двигателей и другого электрооборудования от длительных перегрузок

Биметаллический элемент – жесткое соединение двух металлических пластин, материалы которых имеют разные коэффициенты линейного расширения. При нагреве пластина изогнется в сторону материала, имеющего меньший коэффициент линейного расширения.

Автоматические выключатели и токовые реле

Автоматический выключатель – аппарат защиты, предназначенный для коммутации цепей при аварийных режимах, а также нечастых (от 6 до 30 в сутки) включений и отключений электрических цепей при нормальных режимах работы.

Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя – предназначен для защиты цепей от тока короткого замыкания, представляет собой электромагнит, который при определенном токе мгновенно притягивает якорь, в результате чего происходит отключение автоматического выключателя. Многие современные выключатели имеют полупроводниковый расцепитель, который выполняет функции электромагнитного расцепителя.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя – тепловое реле, реагирующее на количество тепла выделяемое в его нагревательном элементе и защищающее цепи от перегрузки.

Комбинированный расцепитель – расцепитель, осуществляющий защиту от перегрузки и коротких замыканий, представляет собой комбинацию из двух расцепителей: теплового и электромагнитного.

Расцепитель минимального напряжения -- электромагнит, срабатывающий при исчезновении напряжения, или при снижении его до уставки срабатывания расцепителя.

Независимый расцепитель – электромагнит, срабатывающий и отключающий автоматический выключатель при подаче импульса от ключа или кнопки управления.

Лекция №5

Аппаратура ручного управления

Пакетные выключатели

Пакетные выключатели служат для включения и отключения электрических цепей постоянного и переменного тока до 100 А при напряжении 220 В и до 60А – при напряжении 380 В. Они состоят из пластмассовых пакетов, внутри которых размещены для каждого полюса скользящие из фибровой шайбы. Под действием температуры искры в период разрыва контакта из шайбы выделяются газы, способствующие гашению дуги.

Принцип работы

Пакетный выключатель устроен и действует следующим образом. На четырехгранном валике приводимом во вращение ручкой укреплении подвижные контакты. Неподвижные контакты к которым присоединяют провода электрической сети, укреплены на электроизоляционных шайбах. При повороте ручки в положение «включено» подвижные контакты с двух сторон охватывают неподвижные контакты при повороте после этого ручки на угол 90^о, т.е. в положении «выключено», происходит размыкания контактов. Для сокращения времени размыкания используют помещенную внутри выключателя. Расположенные в одной плоскости с подвижными контактами фибровые шайбы при размыкании охватывают с двух сторон неподвижные контакты и способствуют тем самым гашению электрической дуги.

Рубильники

Рубильники, представляют собой простые коммутационные аппараты предназначенные для неавтоматического замыкания и размыкания силовых электрических цепей постоянного и переменного тока напряжением до 500 В и тока до 500 А. Они различаются по величине коммутированного тока, количеству полюсов (коммутированных цепей), виду привода рукоятки и числу ее положений (два или три).

Разновидностью рубильников являются переключатели разъединители с различным типом привода – рычажных, с центральной рукояткой, с приводом от маховика или штанги.

 

Путевые выключатели

Путевые выключатели представляют собой аппараты управления, но воздействует на них не ручка человека, а непосредственно механизм во время своего передвижения. Выключатель размыкает или переключает цель электрического тока установки, когда ее подвижные системы достигают конца пути (концевой выключатель) или положения, требующего изменения режима работы, движения механизма. Путевые выключатели выпускают контактные (рычажные, кнопочные шпиндельные, вращающиеся). Рычажные путевые выключатели имеют валик, на котором закреплены одна или две кулачковые шайбы. Во время поворота валик от воздействия на него перемещающегося механизма кулачковые шайбы действуют на рычаги контактов, замыкая или размыкая электрическую сеть.

Кнопки управления

Кнопки управления различаются по размерам – нормальные и малогабаритные, по числу замыкающих и размыкающих контактов, по форме толкателя, по величине и роду тока и напряжения, по степени защиты от воздействия окружающей среды. Две, три или более кнопок, смонтированных в одном корпусе, образуют кнопочную станцию. Изображения одноцепных кнопок с замыкающими (кнопка SВ1) и размыкающим (кнопка SВ2) контактами. Контакты кнопок и других электрических аппаратов на схемах изображаются в так называемом нормальном состоянии, когда на них не оказывается механическое, электрическое, магнитное или какое-либо другое воздействие. Двухцепные кнопки имеют обе пары показанных контактов с единым приводом.

Ключи управления

Ключи управления. Эти аппараты имеют два или более фиксированных положений рукоятки управления и несколько замыкающих и размыкающих контактов, показан, имеющий три фиксированных положения рукоятки. В среднем положении рукоятки (позиция О) замкнут контакт SМ 1, что обозначается точкой на схеме, а контакты SМ2 и SМ3 разомкнуты. В положении 1 ключа замыкается контакты SМ 2 и размыкается SМ1, в положении 2 – наоборот, в показаны замыкающий и размыкающий контакты.

Командоконтроллеры (командоаппараты) представляет собой аппараты для коммутации нескольких маломощных (ток погрузки до 16 А) электрических цепей с управлении от рукоятки или редких с несколькими положениями. Их электрическая схема изображается аналогично схеме ключей управления и переключателей.

 

Лекция №6

Контактор

■

Для дистанционного и автоматического управления цепями и электрооборудованием применяют контакторы, магнитные пускате­ли и автоматические выключатели. Контактором называют аппа­рат, служащий для включения и отключения электрической цепи с помощью электромагнита. Управление электромагнитом может про­изводиться на расстоянии от релейной и другой аппаратуры, а также вручную от кнопки управления. Контактор не защищает электричес­кие сети от перегрузок и коротких замыканий.

Трехполюсный контактор типа КТВ (рис.) имеет три пары глав­ных подвижных 4 и неподвижных 5 контактов, блок-контакты 3 и 77 и дугогасительное устройство. Главные контакты закрыты дугогасительной камерой б, состоящей из двух асбестоцементных щек, внутри которых помещена решетка из обмедненных стальных плас­тин. Пластины расположены перпендикулярно направлению элект­рической дуги, которая разбивается в решетке на несколько корот­ких дуг. При соприкосновении с поверхностью пластин эти дуги охлаждаются и быстро гаснут. Электромагнит состоит из ярма 12 с сер­дечником 7, якоря 8, укрепленного на плите (держателе якоря) 10, катушки 9, короткозамкнутого витка 13 и крепежных деталей и слу­жит для включения и отключения главных контактов. |При подаче напряжения в цепь катушки 9 сердечник 7 притяги­вает якорь, который поворачивается вместе с валом 2 и прижимает находящиеся на одном валу с ним подвижные контакты к неподвиж­ным и прочно удерживает их в этом положении Л

Короткозамкнутый медный виток 13, вмонтированный в жело­бок на торце якоря 8, служит для устранения вибрации и произволь­ного отключения контактора при переходе через нулевое значение тока, питающего катушку. При отключении напряжения в цепи ка­тушки ее сердечник размагничивается и перестает удерживать якорь, вследствие чего подвижные контакты под действием собственной массы и массы якоря отпадают, разрывая электрическую цепь.

Контакторы для внутренней установки типа КТВ выпускают в открытом исполнении. Буквы и цифры обозначают: первая цифра -число полюсов, вторая - величину контактора, наличие буквы JI -с передним присоединением проводов. Например, КТВ-33 Л - контак­тор трехполюсными, третьей величины с передним подсоединением проводов. В табл. 46 приведены основные данные трехполюсных контакторов серии КТВ

 

ох-

Основные технические данные трехполюсных контакторов серии КТВ (ГОСТ П20б-77*Е)

 

Величина

Номиналь­ный ток, А

Тип контактора

с дугогашенисм

без дугогашения

заднее присоеди­нение

переднее присоеди­нение

заднее присое­динение

переднее присоеди­нение

II

75 75

КТВ-32

КТВ-321

КТВ-132

КТВ-132 Л

III

150 150

КТВ-33

КТВ-ЗЗЛ

КТВ-133

КТВ-133 Л

IV

300 300

КТВ-34

КТВ-34

КТВ-134

КТВ-134

V

600 600

КТВ-35

КТВ-35Л

КТВ-135

КТВ-135 Л

 

 

Трехполюсный контактор: а - общий вид; б - схема электромагнита; в - схема кон-таетов и дугогасительной камеры; 1 — панель; 2 -вал; 3 и 11 — замыкающийся и размыкающийся блок-контакты; 4 и 5 - подвижный и неподвижный главные контакты; б - дугогасительные камеры; 7 - сердечник; 8 - якорь; 9-катушка; 10- держатель якоря; 12 -ярмо сердечника; 13 - короткозамкнутый виток; 14 - пластины дугогаситель­ной камеры; 15 - контактная пружина; 16 - держатель; 17 - гибкая связь

 

Лекция №7

Магнитный пускатель

представляет собой контактор переменного тока с тепловыми реле. В магнитных пускателях применяют контактор типа ПА состоящий из основания 1, на котором укреплены сердечник 7 с катушкой 2, изоляционная камера 9 с неподвижными контактами 10, упор 8, подвижная система с якорем 3 и подвижными контактами 11. Сердечник опирается на амортизирующие пружины 6, служащие для смягчения ударов якоря по сердечнику в момент включения контактора

 

Рисунок 1.2 1-Контактор магнитного пускателя типа ПА

Возврат якоря в отключенное положение происходит с помощью пружины 12. Движение якоря, вращающегося на оси 5, ограничивается упором. При притяжении якоря к сердечнику замыкаются как основные контакты, так и блок-контакты 4, которые шунтируют кнопку «Пуск», чтобы после запуска электродвигателя ее можно было отпустить. Отключение магнитного пускателя осуществляются от кнопки «Стоп». [5; 200]

Для защиты электрических сетей от перегрузок используют тепловые реле, имеющие в цепи управления нормально замкнутые контакты. Биметаллические элементы реле нагреваются при прохождении через них тока перегрузки, изгибаются и размыкают цепь тока в катушке пускателя, в результате чего отключаются главные контакты. Отключение также может быть выполнено от руки нажатием кнопки «Стоп».

Первая цифра в обозначении пускателя ПА указывает величину пускателя, вторая – исполнение по роду защиты от воздействия окружающей среды (1 – открытое, 2 – защищенное, 3 – пылеводозащищенное), третья – функции пускателя (1 – без теплового реле, нереверсивный; 2 – с тепловым реле, нереверсивный; 3 – без теплового реле, реверсивный; 4 – с тепловым реле, реверсивный). Например, пускатель ПА – 321 – пускатель серии – ПА, третьей величины, в защищенном исполнении, без теплового реле, нереверсивный. В табл. 47 приведены основные технические характеристики магнитных пускателей.