Испытание индукционных реле тока

Серии РТ – 80

Цель работы: изучение конструкции реле серии РТ – 80, его характеристик и принципа действия. Выяснение возможности регулировки времени срабатывания в зависимой и независимой частях характеристик.

Индукционное максимальное реле тока РТ – 80 применяется для защиты электроустановок при перегрузках и коротких замыканиях (КЗ). Реле является комбинированным и состоит из трех элементов:

- индукционного элемента, срабатывание которого происходит с установленной выдержкой времени, при превышении контролируемым током (током нагрузки) заданной уставки по току;

- электромагнитного элемента мгновенного действия (отсечки), срабатывание которого происходит при превышении контролируемым током I _кз (током КЗ) установленной кратности (во сколько раз) по отношении к номинальному току. В лабораторной работе отрабатывается методика установки кратности;

- сигнализирующего элемента о срабатывании реле, действие которого происходит путём выталкивания механического указателя (указательного элемента) при срабатывании реле.

Реле производятся с 1901 года, в России - с 1902 года на электротехническом заводе г. Рига (Латвия тогда входила в состав России). В настоящее время в серии РТ – 80 выпускают 12 различных исполнений. Схематический вид реле приведен на рис. 1.

 

Принцип действия. Реле РТ – 80 выполнено на индукционном принципе в комбинации с электромагнитным элементом и имеет ограниченно зависимую характеристику выдержки времени. Индукционный элемент позволяет с помощью вращающегося диска и несложной кинематики осуществлять выдержку времени. Электромагнитный элемент позволяет при токах КЗ осуществлять мгновенное срабатывание реле, то есть производить отсечку защищаемого оборудования от источника электроэнергии.

Вращающий момент, действующий на диск индукционной системы, создается за счет взаимодействия между сдвинутыми в пространстве и по фазе магнитными потоками и индуктированными в диске токами.

Для получения двух магнитных потоков, сдвинутых в пространстве и по фазе, полюсы электромагнита расщепляются на две части, на одну из которых насаживаются короткозамкнутые витки (экранируют). Витки изготавливают из толстой медной проволоки. По существу – это медное кольцо, и ток, который протекает по кольцу, отстаёт от э.д.с. на 90°, то есть носит индуктивный характер. Поэтому потоки, выходящие соответственно из экранированной и неэкранированной частей полюса, создают в диске э.д.с., сдвинутые во времени и в пространстве.

Индуцированные э.д.с. создают в диске токи, которые, взаимодействуя с магнитными потоками, обуславливают появление вращающего момента М _вр. М _вр пропорционален квадрату тока и направлен по правилу левой руки от оси опережающего к оси отстающего потока. Таким образом, диск реле вращается от оси неэкранированной части к оси экранированной части полюса. При изменении уставок тока срабатывания величина вращающего момента М _вр также меняется. Это приводит к разным скоростям вращения диска, и увеличению погрешности в отсчёте времени, что нежелательно.

Для стабилизации скорости вращения диска на реле устанавливают постоянный магнит, который создаёт тормозной момент. Чем выше скорость вращения диска, тем большая э.д.с., согласно правилу Ленца, индуцируется в диске под полюсами постоянного магнита. Под действием этой э.д.с. в диске возникают более сильные вихревые токи, которые взаимодействуя с магнитными потоками постоянного магнита, создают тормозной момент пропорциональный скорости вращения диска.

Ограниченно зависимая выдержка времени создается насыщением магнитной системы при заданной кратности тока I _р. Для разных реле серии РТ – 80 этот ток находится в диапазоне (2 – 16) I _ср.

 

Устройство и работа реле. Устройствореле приведено на рис. 1. Основной элемент реле – катушка с устройством регулировки тока срабатывания 21. Катушка имеет сердечник электромагнита 1, в зазоре которого проходит край алюминиевого диска. Полюсы электромагнита расщеплены на две части, на одну из которых нанизаны короткозамкнутые витки 2, расположенные напротив друг друга с обеих сторон диска. Алюминиевый диск 3, насаженный вместе с червяком 4 на ось, укрепленную в подвижной рамке 8, начинает вращаться при токах, равных 20-30 % тока срабатывания реле. Реле при этом не срабатывает, так как пружина 9 удерживает рамку, имеющую свою неподвижную ось вращения, в оттянутом положении и червяк на оси диска не зацеплен с зубчатым сектором 5.

На рамку действуют две силы: F₁ и F₂. Сила F₁ создаётся электромагнитом 1, сила F₂ – пружиной 9, противодействующим движению рамки. При возрастании тока в реле до величины тока срабатывания равнодействующая сил F₁ и F₂ преодолевает натяжение пружины и поворачивает вокруг оси рамку 8, производя сцепление червячка 4 с зубчатым сектором 5. Сектор начинает подниматься, и через определенное время его рычаг 6 достигает коромысла якоря отсечки 16.

При дальнейшем подъеме по мере вращения диска сектор 5 поднимает коромысло 16, уменьшая тем самым зазор между правой стороной коромысла и сердечником электромагнита 1.

Как только зазор уменьшится до величины, соответствующей срабатыванию при данном значении тока в реле, якорь 15 притягивается к сердечнику электромагнита 1 и изоляционный упор 17, укрепленный на коромысле якоря 15, замкнет (или разомкнет, если контакты размыкающиеся) главные контакты реле 18. Одновременно коромысло вытолкнет механический указатель срабатывания реле (на рис. 1 не показан).

Для предотвращения ослабления сцепления червячной передачи под действием тяжести коромысла (с момента начала его подъема рычагом сектора) имеется стальная скобка 14, укрепленная на рамке 8. Она притягивается к электромагниту 1 за счет потоков рассеяния и обеспечивает дополнительное усилие, действующие в сторону сцепления червячной передачи. Коромысло совместно с электромагнитом 1 образует электромагнитный элемент реле (отсечка) с притягиваемым якорем.

В случае, если ток в реле превышает ток срабатывания отсечки, якорь отсечки сразу притягивается к электромагниту. При этом реле действует мгновенно.

Рис. 1 Схематический вид реле серии РТ – 80.

1 – электромагнит; 2 – короткозамкнутые витки; 3 – алюминиевый диск; 4 – червяк на оси диска; 5 – зубчатый сектор; 6 – рычаг зубчатого сектора (на реле типов РТ – 83, РТ – 84,

РТ – 86 рычаг ускорен); 7 – постоянный магнит; 8 – подвижная рамка; 9 – пружина оттягивающая рамку; 10 – плоская пружина; 11, 12 – регулировочные винты; 13 – упорный винт рамки; 14 – стальная скобка; 15 – якорь отсечки; 16 – коромысло якоря; 17 –изоляционный упор; 18 – главные контакты; 19 – сигнальные контакты (только на реле типов РТ – 83, РТ – 84, РТ – 86); 20 – устройство регулировки времени действия; 21 – устройство регулировки тока срабатывания; 22 – регулировочная головка элемента отсечки; 23 – шкала отсечки; 24 – упорная пластинка; 25 – скоба подвижной рамки; 26 – короткозамкнутый виток якоря отсечки.

 

Для устранения вибрации якоря, вызывающей неустойчивое замыкание контактов 18, на правом его конце насажен короткозамкнутый виток 26.

По количеству и типу контактов реле выполняются:

- РТ – 81Б/1, РТ – 81Б/2, РТ – 82Б/1, РТ – 82Б/2 – с одним нормально открытым контактом (перестановкой скобы, на которой укреплен неподвижный контакт, и пластины подвижного контакта можно получить нормально закрытый контакт);

- РТ – 83, РТ – 84, РТ – 86 имеют дополнительные сигнальные контакты.

 

4. Шаговое напряжение. Способы выхода из зоны шагового напряжения.

 

Шаговое напряжение

 

Статьи - Электромонтажные работы

Электричество никаких признаков присутствия опасности не проявляет – нет ни запаха, ни видимых причин для беспокойства, ни каких-либо других проявлений, которые могли бы вызвать тревогу или беспокойство. Поэтому человек узнает о том, что попал в зону воздействия электрического тока только тогда, когда уже слишком поздно. Электрический ток поражает внезапно, когда человек оказывается включенным в электрическую цепь прохождения тока. Возможностью прохождения электрического тока через тело человека могут послужить непреднамеренное прикосновение к неизолированному проводу (или с поврежденной изоляцией), корпуса устройства или прибора с неисправной изоляцией и любого металлического предмета, случайно оказавшегося под напряжением, а с другой стороны – прикосновении к заземленным предметам, земли и т.д. Кроме того существует опасность поражения током при попадании под«шаговое напряжение» – это напряжение возникающее при обрыве и падении провода на землю действующей линии электропередач 0,4 кВ и выше. Путь протекания тока не прекращается, если линия электропередач не была отключена. Земля является проводником электрического тока и становится как бы продолжением провода электропередачи. Любая точка на поверхности земли, находящаяся в точке растекания получает определенный потенциал, который уменьшается по мере удаления от точки соприкосновения провода с землей. Попадание под действие электрического тока происходит в момент, когда ноги человека касаются двух точек земли, имеющих разные электрические потенциалы. Поэтому шаговое напряжение – это разница потенциалов между двумя точками соприкосновения с землей, чем шире шаг – тем больше разница потенциалов и тем вероятнее поражение электрическим током.Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока. Опасность шагового напряжения Напряжение между двумя точками поверхности земли, от стоящими друг от друга на расстоянии шага (0,7-0,8 м), в зоне растекания токов замыкания в радиусе до 20 м при пробое изоляции на землю случайно оборванного электрического провсда называется шаговым напряжением. Наибольшую величину шаговое напряжение будет иметь при подходе человека к упавшему проводу, а наименьшее - при нахождении его на расстоянии 20 м и более от него.При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и как следствие этого падение человека на землю. В этот момент прекращается действие на человека шагового напряжения и возникает иная, более тяжелая ситуация: вместо нижней петли в теле человека образуется новый, более опасный путь тока, обычно от рук к ногам и создается реальная угроза смертельного поражения током. При попадании в область действия шагового напряжения необходимо выходить из опасной зоны минимальными шажками или прыжками на одной ноге. Особо опасно шаговое напряжение для крупного рогатого скота, т.к. расстояние шага у этих животных очень велико и соответственно велико напряжение, под которое они попадают. Нередки случаи гибели скота от шагового напряжения. Рядом с проводом высокого напряжения на поверхности земли в радиусе 8 метров образуется опасная зона, проводящая электрический ток – зона «шагового» напряжения. Правила перемещения в зоне «шагового» напряжения. НЕЛЬЗЯ приближаться бегом или обычным шагом к лежащему проводу или человеку на земле! НЕЛЬЗЯ отрывать подошвы от поверхности земли и делать широкие шаги! Передвигаться следует только «гусиным шагом» - пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой ноги. НЕДОПУСТИМО прикасаться к пострадавшему или к металическим предметам без предварительного обесточивания! НЕОБХОДИМО как можно быстрее отключить электричество с помощью выключателя, рубильника, вынуть вилку из розетки и т. д. Если вы увидите лежащий на земле провод – ни в коем случае нельзя к нему приближаться, опасная зона может быть от 5-8 метров вокруг точки соприкосновения провода с землей и больше, в зависимости от класса напряжения линии и состояния земли (мокрая земля увеличивает пространство растекания электрического тока). При ударе молнии в дерево,молниеотвод или опору электропередач электрический ток поступает в землю и растекается в грунте во все стороны до нескольких десятков метров, в таких местах и может быть шаговое напряжение. То же самое происходит и возле упавшего на землю электрического провода, находящегося под напряжением. Представим себе, что разряд молнии пришелся в дерево, вблизи которого в это время стоял человек, Электрический ток молнии, попадая в землю и растекаясь в ней, проходит и под ногами человека. Если ноги расставлены, то ток входит в одну ногу и, пройдя через тело, уходит в землю через другую. Это и есть шаговое напряжение, в этом случае человек находится под шаговым напряжением. Чтобы человек не подвергался воздействий там где шаговое напряжение, необходимо все устройства защитного заземления размещать там, где нет людей. В частности, молниеотводы в сельской местности следует заземлять не ближе 4 метров от стен домов и обязательно их ограждать. Во время грозы надо держаться подальше от опор электропередач, нельзя стоять вблизи высоких деревьев, особенно на открытой местности. Это необходимо и потому, что возле любого выделяющегося на поверхности земли предмета (дерево, мачта, опора ЛЭП, молниеотвод) во время грозы создаются условия, при которых молния устремляется именно к этому предмету, где может случиться шаговое напряжение. Как правило, она поражает все, находящееся в радиусе десятков метров. При поражении молнией человека, там где произошло шаговое напряжение, пострадавшему надо обязательно сделать искусственное дыхание и закрытый массаж сердца и немедленно доставить в лечебное учреждение или вызвать «скорую помощь». В энергетике существует такой термин как «Техника безопасности» – он появился не просто так, каждая строчка этого свода правил безопасности на действующих и отключенных электроустановках имеет свою историю, которая закончилась плачевно. Поэтому не стоит пренебрегать этими простыми советами, чтобы не попасть под действие электрического тока совершенно неожиданно для себя.

 

5. Диэлектрические резиновые ковры и подставки изолирующие осматривают при эксплуатации_1 раз в 6____мес.

 

Билет № 14.

1. Плотность тока. Поверхностный эффект.

Плотность тока j — это векторная физическая величина, модуль которой определяется отношением силы тока I в проводнике к площади S поперечного сечения проводника, т.е.

В СИ единицей плотности тока является ампер на квадратный метр (А/м²).

Как следует из формулы (1),

.

направление вектора плотности тока совпадает с направлением вектора скорости упорядоченного движения положительно заряженных частиц. Плотность постоянного тока постоянна по всему поперечному сечению проводника.

 

2. Устройство и схема включения реверсивного магнитного пускателя.

Cхема магнитного пускателя

Опубликовано 16.01.2016 автором Борис Электрик

Содержание статьи:

· 1 Cхема магнитного пускателя. Устройство

· 2 Электрические характеристики магнитных пускателей

· 3 Реверсивный магнитный пускатель, кнопочная станция

Для включения освещения применяются выключатели, для бытовых электроприборов — кнопки и переключатели. Это электрооборудование объединяет одно: они потребляют небольшую мощность. А также – не включаются дистанционно или устройствами автоматики. Эти задачи решаются с помощью магнитных пускателей.