Электрооборудование до 1000В

   2.1 РубильникиВыключатели-разъединители (рубильники) - контактный коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи в нормальных условиях цепи, в том числе при оговоренных рабочих перегрузках, а также в течение установленного времени способный проводить ток в оговоренных аномальных условиях, например при коротком замыкании.

Рис.1 Рубильник ВР-32

Рубильник (рисунок 1): а) - Рубильник ВР-32 на одно направление трехполюсный с боковой рукояткой выключателя, б) - Рубильник ВР-32 на два направления трехполюсный с боковой смещенной рукояткой

2.2 Контакторы. Это двухпозиционный коммутационный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышающих токи перегрузки, и приводимый в действие приводом.

Электромагнитные контакторы. Включение контактной системы в них осуществляется электромагнитом (рис.2).

Рис. 2 Контактор электромагнитный серии КТ 6653-УЗ

Предназначены для использования в схемах управления электроприводами для пуска и остановки трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором в электрических сетях с номинальным напряжением до 1000 В переменного тока частоты 50 Гц, а также могут быть использованы для включения и отключения других электроустановок.

 

Вакуумные контакторы. Вакуумные контакторы низковольтные общепромышленного назначения открытого исполнения с естественным воздушным охлаждением,  предназначены для частых коммутаций электрических цепей переменного тока частотой 50 Гц с напряжением до 1140 В.

Контакторы встраиваются в комплектные устройства электроустановок для включения и отключения приемников электрической энергии. Вакуумные контакторы характеризуются небольшими габаритными размерами и малой массой. Они рассчитаны на длительный срок службы при минимальных затратах на обслуживание.

Вакуумный контактор серии КВТ (рисунок 3) с дугогасительными камерами КДВ.

 

Рис.3 Вакуумный контактор серии КВТ

2.3  Магнитные пускатели.  Устройство и принцип работы магнитного пускателя схож с контакторами.

Наиболее распространенные серии пускателей с контактной системой и электромагнитным приводом: ПМЕ, ПМА, ПА, ПВН, ПМЛ, ПВ, ПАЕ, ПМ. Пускатели выпускаются в открытом, защищенном и пылебрызгонепроницаемом исполнениях, с тепловыми реле и без них, бывают реверсивными и нереверсивными.

Широкое распространение получили магнитные пускатели типа ПМЛ, которые применяются в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, на номинальный коммутируемый ток от 9 до 95А, номинальное напряжения 400-660В и частоты 50 и 60 Гц.

Рис. 4 Пускатель ПМ12

Магнитные пускатели ПМЛ имеют одну или две группы встроенных замыкающих или размыкающих свободных контактов. Предусмотрены приставки серии ПКЛ, разработанные с целью увеличения цепей вторичной коммутации в системах автоматизации и дистанционного управления, пневматические приставки выдержки времени ПВЛ для получения задержки времени включения или отключения электрических аппаратов и цепей вторичной коммутации. Пускатели электромагнитные серии ПМ-12 (рис.4) предназначены для применения в цепях переменного тока напряжением до 660В частотой 50 и 60 Гц для дистанционного пуска и остановки электродвигателей.

 Бесконтактные (тиристорные) пускатели. Взамен традиционных коммутационных аппаратов, имеющих контакты и устройства для гашения дуги, в силовых цепях для отключения тока,  внедряются бесконтактные аппараты, основанные на применении полупроводниковых тиристоров.  

2.4 Плавкие предохранители.

Предохранители (рис.5) предназначены для защиты отдельных аппаратов и участков сети от токов короткого замыкания и токов перегрузки.

При выборе предохранителя предъявляются следующие требования:

1. времятоковая характеристика предохранителя должна проходить ниже, но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта;

2. при коротком замыкании предохранители должны работать селективно;

3. время срабатывания предохранителя при коротком замыкании должно быть минимально возможным. Предохранители должны работать с токоограничением;

Рис.5 Плавкие предохранители

4. Предохранители должны иметь высокую отключающую способность;

5.Замена предохранителя или плавкой вставки не должна требовать много времени.

При коротком замыкании плавкая вставка предохранителя  сгорает, дуга горит в канале, образованном зернами наполнителя.

Предохранители  типа ПН-2 выполняются на номинальный ток до 630 А. Предельный отключаемый ток короткого замыкания, который может отключаться предохранителем -50 кА (действующее значение тока металлического короткого замыкания сети, в которой устанавливается предохранитель). Малые габариты, незначительная затрата дефицитных материалов, высокая токоограничивающая способность являются достоинствами плавкого предохранителя.

 

2.5 Автоматические выключатели предназначены для коммутации цепей при аварийных режимах, а также нечастых (от 6 до 30 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей.

Автоматические выключатели изготовляют для цепей переменного до 1000 В и постоянного тока до 440 В одно-, двух-, трех- и четырехполюсные на номинальные 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 выдержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения t _c,о  различают нормальные выключатели (t _c,о = 0,02 - 1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (t_c,о< 0,005 с).

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

Принципиальная конструкция автоматического выключателя (рис.6).

Автоматическое действие аппаратов основано на принципе реагирования их воспринимающих органов (реле) на различные нарушения установленных режимов работы в соответствующих участках электрической цепи и автоматическое отключение этих участков контактами аппарата.

	1 - дугогасительные контакты; 2 - главные контакты; 3 - контактный рычаг; 4 - пружина; 5 - рычаги механизма свободного расцепления; 6 - отключающий электромагнит; 7 - рукоятка; 8 - включающий электромагнит; 9 - пластины дугогасительные
Рис. 6 Принципиальная конструкция автоматического выключателя

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

На электростанциях, подстанциях, в промышленных предприятиях и быту применяются автоматические выключатели различных конструкций.

Предохранитель автоматический резьбовой (рис.7), применяются для коммутирования, отключения и защиты электрических цепей низкого напряжения.

1 - кнопка включения;  2 - кнопка отключения; 3 - защелка; 4 - рычаг; 5 - контактный мостик; 6 - неподвижный контакт; 7 - резьбовая гильза; 8 - толкатель; 9 - пружина; 10 - контактный вывод; 11 - неподвижный контакт; 12 - биметаллическая пластина; 13 - штифт защелки.

Рис.7 Предохранитель автоматический резьбовой

Вакуумные автоматические выключатели открытого исполнения с естественным воздушным охлаждением предназначены для проведения тока в номинальном режиме, отключения тока при коротких замыканиях и перегрузках, а также для нечастого оперативного включения и отключения приемников электрической энергии в электроустановках отраслей народного хозяйства на номинальное напряжение 1140 В переменного тока частотой 50 Гц. Выключатель состоит из трех дугогасительных полюсов, закрепленных на корпусе, который является основной несущей и изоляционной деталью. Каждый полюс содержит вакуумную дугогасительную камеру (ВДК), механизм дополнительного поджатия контактов и токоотводы, конструктивно расположенные в корпусе.

Электромагнитный привод, что через систему рычагов замыкает и размыкает контакты ВДК. Электрическая схема блока питания и управления собрана на панели, закрепленной на корпусах дугогасительных блоков.

Выключатель имеет в своем составе микропроцессорный блок защиты и встроенные (на верхних токоотводах) блоки трансформаторов, отслеживающих токи и напряжения главной цепи.

 

2.6 Устройства защитного отключения УЗО, реагирующее на ток утечки (дифференциальный ток). Достоинство его состоит в том, что оно защищает человека от поражения электрическим током не только в случае прикосновения к металлическим корпусам, оказавшимся под напряжением из-за повреждения изоляции, но и при прямом прикосновении к токоведущим частям. УЗО выполняет ещё одну важную функцию - защиту электроустановок от возгораний, вызванных ухудшением изоляции.

10, 30 мА – защитное, 100 мА и выше противопожарные

Принцип работы УЗО (рис.8) основан на измерении разности токов в проходящих через дифференциальный трансформатор тока проводниках.

В нормальном состоянии электропроводки (без утечек) рабочий ток (I1=I2) протекает встречно-параллельно и наводит во вторичной обмотке трансформатора тока магнитные потоки (Ф1=Ф2) одинаковой величины, которые компенсируют друг друга. В этот момент реле не срабатывает, т. к. ток вторичной обмотки трансформатора тока близок к нулю.

При случайном или ошибочном соприкосновении с токоведущими частями электроустановки появляется ток утечки. В этот момент нарушается величина токов проходящих через трансформатор тока (I1 не равно I2), поэтому во вторичной цепи трансформатора тока появится ток (не баланс), которого будет достаточно для срабатывания реле. Реле приводит в работу пружинный механизм и происходит отключение УЗО.

 

Рис.8 УЗО

Исполнительный механизм, состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается.

Для осуществления периодического контроля исправности УЗО предусмотрена цепь тестирования. При нажатии кнопки «Тест» искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание УЗО означает, что оно  исправно.

Дифференциальный автоматический выключатель (автоматический выключатель дифференциального тока, УЗО со встроенной защитой от сверхтоков, дифференциальный автомат) объединяет в себе преимущества автоматических выключателей и устройств защитного отключения.