Раздел 1.Классификация и основы теории электрических аппаратов. Степень защиты и климатическое исполнение электрических аппаратов

Электрические аппараты

Программа, методические указания и задания для домашней контрольной работы для учащихся заочной формы обучения для специальностей

2-36 03 31 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования(по направлениям)»,

направления специальности 2 – 36 03 31 – 01 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования (производственная деятельность)»,

2-37 01 05 «Городской электрический транспорт»

 

 

Разработчик Т.В. Писарук

 

Рецензент Е.И. Лицкевич

 

 

Программа, методические указания и задания для домашней контрольной работы рассмотрены и рекомендованы для внедрения в учебный процесс на

- заседании цикловой комиссии спецдисциплин дисциплин 2-36 03 31

Протокол № ___ от ______________20__г.

Председатель комиссии Н.К. Фоменко

- заседании экспертного методического совета

Протокол №___ от _______________20__г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

1 Тематический план 6

2 Содержание учебной дисциплины и методические рекомендации по ее изучению 8

 

Введение 8

Раздел 1. Классификация и основы теории электрических аппаратов. Степень защиты и климатическое исполнение электрических аппаратов 9

Тема 1.1. Классификация электрических аппаратов. Требования к электрическим аппаратам 9

Тема 1.2. Основы теории электрических аппаратов. Электрическая дуга, способы ее гашения 10

Тема 1.3 Степень защиты и климатическое исполнение электрических аппаратов 12

Раздел 2. Электрические аппараты ручного управления 12

Практическая работа №1

Изучение конструкции аппаратов ручного управления (АРУ) 13

Раздел 3. Электрические аппараты дистанционного управления 14

Тема 3.1. Магнитные системы аппаратов постоянного и переменного тока 14

Тема 3.2 Устройство и принцип действия электромагнитных аппаратов. Технические характеристики и номенклатура электрических аппаратов дистанционного управления 15

Практическая работа №2

Изучение конструкции аппаратов дистанционного управления 17

Лабораторная работа № 1

Исследование электромагнитного и герконового реле 18

Лабораторная работа №2

Исследование электромагнитного пускателя 19

Раздел 4. Электрические аппараты защиты 19

Практическая работа № 3

Изучение конструкции аппаратов защиты 21

Практическая работа № 4

Расчет параметров и выбор аппаратов защиты 22

Раздел 5. Бесконтактные полупроводниковые аппараты. Датчики 23

Тема 5.1 Полупроводниковые и операционные усилители, полупроводниковые реле и коммутирующие аппараты 23

Тема 5.2 Классификация датчиков, их устройство и принцип действия 24

Раздел 6. Высоковольтное оборудование распределительных устройств 25

Тема 6.1 Электрические аппараты станций и подстанций 25

Тема 6.2 Комплектные распределительные устройства 6-10 кВ 26

Раздел 7. Неисправности и ремонт электрических аппаратов. Условные обозначения электрических аппаратов на схемах и чертежах 27

Тема 7.1 Виды и причины износа, характерные неисправности и ремонт электрических аппаратов 27

Практическая работа №5

Ремонт, регулировка и настройка параметров ЭА. 28

Тема 7.2 Условные обозначения электрических аппаратов на схемах и чертежах 29

Практическая работа № 6

Выполнение принципиальных электрических схем с использованием условных обозначений 30

 

3 Задания для домашней контрольной работы 31

3.1 Общие указания к выполнению домашней контрольной работы 31

3.2 Теоретические вопросы для домашней контрольной работы 34

3.3 Задача к домашней контрольной работе 38

4 Методические рекомендации к выполнению домашней контрольной работы 41

4.1 Общие рекомендации по выполнению контрольной работы 41

4.2 Рекомендации по решению задачи 42

4.2.1 Условия выбора аппаратов защиты 42

4.2.2 Порядок выполнения работы 46

4.2.3 Пример решения задачи 47

Приложение А 51

Приложение В 52

Приложение С 54

Литература 55

Технические нормативные правовые акты 56

ВВЕДЕНИЕ

Типовая учебная программа учебной дисциплины «Электрические аппараты» (далее – программа) составлена в соответствии с типовыми учебными планами специальностей 2-37 01 05 «Городской электрический транспорт», 2-36 03 31 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования (по направлениям)», 2-36 03 31-01 «Монтаж и эксплуатация оборудования (производственная деятельность)».

Цель преподавания учебной дисциплины – формирование у учащихся знаний об устройстве, назначении, принципе действия электрических аппаратов ручного и дистанционного управления, аппаратов защиты, бесконтактных аппаратов и датчиков, о видах и причинах износа электрических аппаратов, видах их ремонта, а также исполнения по степени защиты и климатического исполнения, о графических и буквенно-цифровых обозначениях аппаратов на схемах и чертежах.

Изучение программного учебного материала базируется на знаниях, умениях и навыках, полученных учащимися в ходе изучения таких учебных дисциплин, как «Физика», «Химия», «Теоретические основы электротехники», «Электрические машины», «Электрические материалы», «Промышленная электроника», а также при прохождении электромонтажной практики.

В процессе преподавания учебной дисциплины необходимо строго соблюдать единство терминологии и обозначений в соответствии с действующими стандартами и Международной системой единиц (СИ), постоянно обращать внимание учащихся на вопросы безопасности труда.

При организации образовательного процесса следует учитывать новейшие достижения в области электрических аппаратов, использовать современные образовательные и информационно-коммуникативные технологии, методы активного и интенсивного обучения, электронные средства обучения.

Для закрепления теоретического материала и формирования у учащихся необходимых умений и навыков программой предусмотрено проведение практических и лабораторных занятий, в рамках которых учащиеся выполняют практические и лабораторные работы, Форма проведения практических занятий по темам определяется преподавателем исходя из цели обучения и содержания учебного материала.

Для контроля усвоения программного учебного материала предусмотрено проведение одной обязательной контрольной работы, задания для которой разрабатываются преподавателем учебной дисциплины и обсуждаются на заседании предметной (цикловой) комиссии учреждения образования.

Программой определены цели изучения каждой темы, спрогнозированы результаты их достижения в соответствии с уровнями усвоения учебного материала.

В результате изучения учебной дисциплины учащиеся должны знать на уровне представления:

классификацию и основы теории электрических аппаратов;

общие требования, предъявляемые к электрическим аппаратам;

область применения и условия эксплуатации электрических аппаратов;

знать на уровне понимания:

устройство и принцип действия электрических аппаратов;

параметры, технические характеристики электрических аппаратов;

исполнение электрических аппаратов по степени защиты и климатическое исполнение;

условные графические и буквенно-цифровые обозначения электрических аппаратов на схемах и чертежах;

уметь:

правильно выбирать электрические аппараты при замене морально устаревших или вышедших из строя;

определять причину неисправности электрического аппарата и производить его ремонт;

правильно выбирать электрические аппараты по степени защиты климатическому исполнению;

выбирать электрические аппараты для взрыво- и пожароопасных зон;

подбирать зарубежные аналоги электрических аппаратов;

выполнять расчет параметров и производить выбор электрических аппаратов защиты.

Приведенный в программе тематический план является примерным. Предметная (цикловая) комиссия учреждения образования может вносить обоснованные изменения в содержание программного учебного материала и распределение учебных часов по темам в пределах общего бюджета времени, отведенного на изучение учебной дисциплины. Все изменении должны рассматриваться предметной (цикловой) комиссией и утверждаться заместителем руководителя учреждения образования по учебной работе.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Раздел, тема	Количество учебных часов
Спец. 2-36 03 31, 2-36 03 31-01	Спец. 2-37 01 05
Всего по учебному плану для дневной формы	Всего по учебному плану для заочной формы	В том числе	Всего по учебному плану для дневной формы	Всего по учебному плану для заочной формы	В том числе
На практические и лабораторные занятия	На самостоятельную работу	На практические и лабораторные занятия	На самостоятельную работу
Введение
Раздел 1. Классификация и основы теории электрических аппаратов. Степень защиты и климатическое исполнение электрических аппаратов
Тема 1.1. Классификация электрических аппаратов. Требования к электрическим аппаратам
Тема 1.2. Основы теории электрических аппаратов. Электрическая дуга, способы ее гашения
Тема 1.3. Степень защиты и климатическое исполнение электрических аппаратов
Раздел 2. Электрические аппараты ручного управления
Раздел 3. Электрические аппараты дистанционного управления
Тема 3.1. Магнитные системы аппаратов постоянного и переменного тока
Тема 3.2. Устройство и принцип действия электромагнитных аппаратов. Технические характеристики и номенклатура электрических аппаратов дистанционного управления
Раздел 4. Электрические аппараты защиты
Раздел 5. Бесконтактные полупроводниковые аппараты. Датчики
Тема 5.1. Полупроводниковые и опера-ционные усилители, полупроводниковые реле и коммутирующие аппараты
Раздел, тема	Количество учебных часов
Спец. 2-36 03 31, 2-36 03 31-01	Спец. 2-37 01 05
Всего по учебному плану для дневной формы	Всего по учебному плану для заочной формы	В том числе	Всего по учебному плану для дневной формы	Всего по учебному плану для заочной формы	В том числе
На практические и лабораторные занятия	На самостоятельную работу	На практические и лабораторные занятия	На самостоятельную работу
Тема 5.2. Классификация датчиков, их устройство и принцип действия
Раздел 6. Высоковольтное оборудование распределительных устройств
Тема 6.1. Электрические аппараты станций и подстанций
Тема 6.2. Комплектные распределительные устройства 6-10 кВ
Раздел 7. Неисправности и ремонт электрических аппаратов. Условные обозначения электрических аппаратов на схемах и чертежах
Тема7.1. Виды и причины износа, характерные неисправности и ремонт электрических аппаратов
Обязательная контрольная работа
Тема 7.2. Условные обозначения электрических аппаратов на схемах и чертежах
Итого

 

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЕЕ ИЗУЧЕНИЮ

Введение

Содержание программы

Цели, задачи, содержание учебной дисциплины. Связь с другими учебными дисциплинами. Электрические аппараты (ЭА) как отдельная область электротехники. Их назначение и применение в решении вопросов механизации и автоматизации процессов.

 

Методические указания

Цель преподавания учебной дисциплины – формирование у учащихся знаний об устройстве, назначении, принципе действия электрических аппаратов ручного и дистанционного управления, аппаратов защиты, бесконтактных аппаратов и датчиков, о видах и причинах износа электрических аппаратов, видах их ремонта, а также исполнения по степени защиты и климатического исполнения, о графических и буквенно-цифровых обозначениях аппаратов на схемах и чертежах.

Изучение программного учебного материала базируется на знаниях, умениях и навыках, полученных учащимися в ходе изучения таких учебных дисциплин, как «Физика», «Химия», «Теоретические основы электротехники», «Электрические машины», «Электрические материалы», «Промышленная электроника», а также при прохождении электромонтажной практики.

ЭА предназначены для ручного и дистанционного управления, а также решения вопросов механизации и автоматизации различных электрических и неэлектрических процессов.

 

Литература

[1] стр. 6;

[2] стр. 5-31;

[3] стр. 11-13.

 

Контрольные вопросы

1. Перечислите, какие вы знаете типы ЭА.

2. Поясните, для чего предназначены ЭА.

 

Тема 1.1. Классификация электрических аппаратов. Требования к электрическим аппаратам

 

 

Содержание программы

 

Классификация ЭА по назначению, принципу действия, исполнению, области применения. Требования, предъявляемые к ЭА.

 

Методические указания

ЭА классифицируются по назначению, области применения, роду тока, напряжению, по степени защиты от воздействий окружающей среды, по принципу работы, способу действия, конструктивному исполнению. Основной является классификация по назначению. По назначению ЭА подразделяются на коммутационные, ограничивающие, пуско-регулирующие, контролирующие, аппараты для измерений и регулирующие. По роду тока: ЭА постоянного тока, переменного тока промышленной частоты, переменного тока повышенной частоты. По напряжению: до 1 кВ и выше 1 кВ. По принципу работы ЭА бывают контактные и бесконтактные. По способу действия индукционные, электромагнитные и тепловые.

Все ЭА должны удовлетворять требованиям электробезопасности, отключать все токи рабочих режимов, а также некоторые токи аварийных режимов. Токоведущие части ЭА должны нагреваться до температуры, не превышающей допустимую для данного класса изоляции. ЭА должны быть устойчивы к протеканию токов КЗ, быть устойчивыми к перегрузкам, а также быть надежными в работе.

 

Литература

[1] стр. 7-9;

[3] стр. 13.

 

Контрольные вопросы

1. Перечислите, каким образом классифицируются ЭА.

2. Перечислите, как классифицируются ЭА по назначению.

3. Поясните, какие требования предъявляются к ЭА.

4. Поясните, какие требования предъявляются к изоляции и контактам ЭА.

Содержание программы

 

Коммутация электрической цепи. Законы коммутации. Физические явления в электрическом контакте. Переходное сопротивление контакта. Основные конструкции контактов, параметры контактных конструкций. Процессы замыкания и размыкания контактов. Материалы для контактных соединений. Электрическая дуга, причины ее возникновения. Процессы, происходящие в дуговом промежутке. Условия гашения дуги постоянного и переменного тока.

 

Методические указания

Контактное соединение может выполняться не размыкаемым, коммутирующим и скользящим. В зависимости от конструкции контактного узла, контакты могут быть рычажными, мостиковыми, врубными, розеточными и т.д. К материалам для контактных соединений предъявляется целый ряд требований: высокая электро- и теплопроводность, дугостойкость, устойчивость к коррозии, твердость, механическая прочность, легкость механической обработки. На сегодняшний день нет такого материала, который бы в полной мере удовлетворял всем требованиям. Для выполнения контактов применяют серебро, медь, алюминий, вольфрам, золото и платину. Каждый материал имеет свои достоинства и недостатки.

Процесс коммутации контактного узла электрических аппаратов сопровождается протеканием различного рода сложных процессов. Между контактирующими деталями неизбежно возникает переходное сопротивление, чрезмерное увеличение которого препятствует протеканию тока вконтактом узле. Переходное сопротивление контакта зависит от температуры, состояния контактной поверхности, контакта, свойств материала, используемого для выполнения контакта, а также от усилия сжатия контактных элементов контактного узла.

Размыкание контактного узла сопровождается протеканием дуги. В дуговом промежутке протекают процессы ионизации и деионизации. Чтобы погасить дугу постоянного тока применяют метод принудительной подачи воздуха, электромеханического воздействия на дугу, воздействие газа повышенного давления, а также применяют деионную и дугогасительную решетку. Дуга переменного тока каждые полпериода гаснет сама, необходимо создать такие условия, чтобы она не загорелась вновь. Для этого применяют вакуумное дугогасительное устройство (ВДУ). Возможно гашение дуги в масле, принудительная подача воздуха и др.

 

Литература

[1] стр. 9-25;

[2] стр. 88-95, стр. 123-140;

[3] стр. 56-62.

 

Контрольные вопросы

1. Расскажите, какие вы знаете конструкции контактного узла.

2. Перечислите требования, которые предъявляются к контактным соединениям.

3. Перечислите, какие требования предъявляются к материалам для контактных соединений.

4. Поясните, каким образом возникает переходное сопротивление в контактах и от чего оно зависит.

5. Опишите, какими процессами сопровождается протекание дуги.

6. Перечислите и опишите способы гашения дуги постоянного и переменного тока.

 

 

Содержание программы

 

Условные буквенно-цифровые обозначения степени защиты и климатического исполнения ЭА. Категория размещения ЭА.

 

Методические указания

Электрические аппараты должны выбираться с учетом климатических особенностей региона, в котором будет применяться аппарат, а также с учетом технологического процесса, реализуемого в помещении, в котором будет установлен аппарат.

Степень защиты аппарата обозначается двумя буквами и двумя цифрами, например IP00. Первая цифра обозначает степень защиты аппарата от прикосновения и от проникновения твердых тел, а вторая обозначает степень защиты от попадания влаги.

Климатическое исполнение ЭА указывается, как правило, буквенно в маркировке аппарата.

 

Литература

[1] стр. 133-136.

 

Контрольные вопросы

1. Поясните, что такое степень защиты ЭА и каким образом она обозначается

2. Расскажите, как обозначается климатическое исполнение ЭА

 

Содержание программы

 

Назначение, область применения и классификация аппаратов ручного управления (АРУ). Устройство и принцип действия рубильников и кнопок управления; пакетных выключателей и переключателей; универсальных переключателей; ящиков сопротивления, пусковых и регулировочных реостатов; контроллеров и командоконтроллеров.

 

Методические указания

Аппараты ручного управления предназначены для непосредственного управления электродвигателями и другими потребителями электрической энергии постоянного и переменного тока. Они используются для нечастых включений и отключений электрических цепей, реверсирования, переключения схем обмоток, изменения сопротивления при управлении электродвигателями.

К аппарата ручного управления относятся рубильники, кнопки управления, пакетные выключатели и переключатели, ящики сопротивлений, пусковые и регулировочные реостаты; контроллеры и командоконтроллеры.

 

Литература

[1] стр. 25-41;

[3] стр. 84-90.

 

Контрольные вопросы

 

1. Объясните, ля чего предназначены аппараты ручного управления.

2. Назовите классификацию АРУ.

3. Опишите, как устроены АРУ.

4. Вспомните, как устроены контактные узлы АРУ.

 

Практическая работа №1

Изучение конструкции аппаратов ручного управления (АРУ)

 

Методические указания

 

Рубильник – это простейший электрический выключатель с ручным приводом и металлическими ножевыми контактами, входящими в неподвижные пружинящие контакты (гнёзда). Применяется для включения, отключения и переключения нагрузки в электрических цепях с большой силой тока (до 2500 А) и напряжением до 500 В.

Кнопки управления предназначены для подачи оператором управляющего воздействия при управлении различными электромагнитными аппаратами (реле, пускатели, контакторы), а также для коммутирования цепей управления, сигнализации, электрической блокировки и других цепей постоянного и переменного тока при напряжениях соответственно 440 и 660В.

Пакетными выключателями называются выключатели с клиновым контактом, у которых контактные ножи и стойки находятся внутри невысоких изоляционных цилиндров (пакетов), устанавливаемых один над другим

Контроллеры и командоконтроллеры. Наиболее распространенной в крановых электроприводах является система управления с помощью контроллеров, осуществляющих коммутацию цепей электродвигателя, необходимую для пуска, регулирования частоты вращения ротора, торможения и реверсирования его.

 

Литература

[4] стр. 25-41;

[3] стр. 84-90.

 

Контрольные вопросы

 

1. Опишите, как устроены рубильники и для чего предназначены.

2. Опишите, как устроены кнопки управления и для чего предназначены.

3. Опишите, как устроены пакетные выключатели и для чего предназначены.

4. Опишите, как устроены кулачковые контроллеры и для чего предназначены.

 

Содержание программы

 

Магнитные системы, их применение. Поляризованные и электромагнитные системы. Магнитные материалы. Характеристики магнитного поля. Петля гистерезиса. Магнитная цепь с постоянным магнитом. Особенности электромагнитных цепей переменного тока.

Методические указания

Магнитная система является одним из основных элементов электрических устройств и электрических аппаратов. В нее входит источник магнитного поля (катушка с током, возбуждающая магнитное поле, и постоянный магнит) и система магнитопровода из ферромагнитного материала, по которому замыкается магнитный поток.

Магнитная система характеризуется рядом параметров, среди которых магнитодвижущая сила, магнитный поток, магнитная проницаемость, магнитная индукция, напряженность магнитного поля и др.

По сравнению с магнитной проницаемостью воздуха все материалы подразделяются на диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитны.

 

Литература

[1] стр. 41-47

 

Контрольные вопросы

 

1. Охарактеризуйте общее понятие магнитной системы и магнитной цепи.

2. Опишите материалы в соответствии с их магнитной проницаемостью.

3. Поясните основные характеристики магнитных цепей постоянного тока.

4. Опишите особенности магнитных цепей переменного тока.

 

Содержание программы

Основные типы электромагнитных реле постоянного и переменного тока. Поляризованное реле. Реле времени. Их параметры, назначение и принцип действия, устройство. Контакторы и электромагнитные пускатели. Назначение, устройство, параметры. Технические характеристики и номенклатура электрических аппаратов дистанционного управления.

 

Методические указания

 

В схемах автоматического управления электроприводами большое распространение получили различного рода реле, которые представляют собой электрический аппарат, включающий или отключающий электрические цепи управления под воздействием электрических, тепловых, механических или других импульсов. Наибольшее применение имеют электромагнитные реле постоянного и переменного тока. Основными элементами электромагнитного реле являются: магнитопровод, катушка, замыкающие и размыкающие контакты.

Для повышения быстродействия, надежности, срока службы и способности работать в условиях агрессивной и пыльной среды применяются реле с герметизированными магнитоуправляемыми контактами - герконы. Герконы способны коммутировать токи до 5А при напряжении 100В и обеспечивать десятки и сотни миллионов контактосрабатываний.

Электромагнитный пускатель (ЭМП) - это коммутационный аппарат, предназначенный для дистанционного управления (пуск, остановка, реверсирование) и зашиты электродвигателей (ЭД) переменного тока. ЭМП состоит из трехполюсного магнитного контактора, вспомогательных (блокировочных) контактов, а также тепловых реле для защиты ЭД от длительных перегрузок.

 

Литература

[1] стр. 41-70;

[2] стр.208-465.

Контрольные вопросы

1. Перечистите основные типы электромагнитных реле постоянного и переменного тока.

2. Опишите параметры, назначение, принцип действия и устройство электромагнитного реле.

3. Поясните основные достоинства и недостатки герконовых реле.

4. Опишите параметры, назначение, принцип действия и устройство электромагнитных пускателей.

Практическая работа №2

Изучение конструкции аппаратов дистанционного управления

Методические указания

Электромагнитные пускатели предназначены главным образом для дистанционного управления электродвигателями мощностью до 100 кВт. Они применяются для пуска непосредственным подключением к сети и останова электродвигателя (нереверсивные пускатели); для пуска, останова и реверса электродвигателя (реверсивные пускатели). В исполнении с тепловым реле пускатели также защищают управляемые электродвигатели от перегрузок недопустимой продолжительности и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз. Кроме того, магнитные пускатели обеспечивают защиту от понижения напряжения в питающей силовой сети вследствие отключения главных контактов пускателя при снижении напряжения на 50-60% номинального значения.

 

Литература

[2] стр. 308-336.

 

Контрольные вопросы

1. Расскажите, для чего предназначены ЭМП.

2. Опишите, из каких основных конструктивных деталей состоят ЭМП.

3. Поясните, в чем особенности работы реверсивного ЭМП.

4. Расскажите, какими блокировками и с какой целью снабжен реверсивный ЭМП.

5. Поясните, для чего предназначены короткозамкнутые витки, установленные на сердечнике магнитной системы.

6. Объясните, каким образом происходит защита от вибраций в ЭМП.

 

Лабораторная работа № 1

Исследование электромагнитного и герконового реле

Методические указания

Электромагнитное реле представляет собой прибор, в котором при достижении определенного значения входной величины выходная величина изменяется скачком и предназначено для применения в цепях управления, сигнализации.

Существует много разновидностей реле как по принципу действия, так и по назначению. Бывают реле механические, гидравлические, пневматические, тепловые, акустические, оптические, электрические и др.

По назначению они подразделяются на реле автоматики, реле защиты, исполнительные реле, реле промежуточные, реле связи.

Герконовые реле находят широкое применение в квазиэлектронных АТС для построения блоков коммутационного поля. В герконовых реле контактная система строится посредством герметизированных контактов. Герметизированный контакт (геркон) представляет собой стеклянный баллон диаметром 3... 5 мм и длиной 25... 50 мм, в котором помещают две или три контактные пружины, изготовленные из упругого магнитопроводящего материала.

 

Литература

[4] стр.37-41.

 

Контрольные вопросы

1. Опишите, как устроено электромагнитное реле.

2. Опишите, как устроено герконовое реле.

3. Расскажите, какие вы знаете основные параметры реле.

4. Поясните, каков принцип действия электромагнитного и герконового реле.

 

 

Лабораторная работа №2

Исследование электромагнитного пускателя

Методические указания

При понижении напряжения в сети до 0,5..0,6 U_H0M или перерывах питания якорь включённого ЭМП отпадает и размыкает вспомогательные (блокировочные) контакты, блокирующие кнопку «пуск» и главные контакты в силовой цепи ЭД, который отключается от сети. Для повторного включения ЭД при восстановлении напряжения необходимо нажать пусковую кнопку. Такая схема обеспечивает нулевую защиту.

Реверсивный магнитный пускатель (реверсивная сборка)представляет собой два трёхполюсныхконтактора, укреплённых на общем основании и сблокированных механической или электрической блокировкой, исключающей возможность одновременного включения контакторов.

 

Литература

[4] стр. 49-53.

 

Контрольные вопросы

1. Объясните, каким образом работает схема включения двигателя с нереверсивным пускателем.

2. Объясните, каким образом работает схема включения двигателя с реверсивным пускателем.

3. Расскажите, как определяется коэффициент возврата.

4. Расскажите, как определяется кратность пускового тока.

 

Содержание программы

Общие сведения об аппаратах защиты. Плавкие предохранители: назначение, устройство, защитная характеристика, номенклатура выпускаемых предохранителей. Тепловое реле: назначение, устройство, принцип действия, технические характеристики. Автоматические выключатели: назначение, устройство, принцип действия, технические характеристики. Реле ток: назначение, устройство, принцип действия, технические характеристики реле тока серии РТ-80. Устройство защитного отключения (УЗО): назначение, устройство, принцип действия, технические характеристики.

 

Методические указания

Аппаратом защиты называется устройство, которое автоматически отключает защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах.

К аппаратам защиты относятся плавкие предохранители, автоматические выключатели, тепловые и токовые реле.

Предохранители – это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение. В большей части конструкций отключение цепи осуществляется расплавлением плавкой вставки, которая нагревается током защищаемой цепи.

Тепловые (биметаллические) реле предназначены для защиты электродвигателей и другого электрооборудования от недопустимого перегрева при длительных перегрузках. Их действие основано на разности линейного удлинения двух пластинок из металлов с различными коэффициентами линейного расширения при нагреве. Механическое усилие, развиваемое пластиной при изгибании, используется для приведения в действие исполнительного элемента реле - контактов.

Автоматические выключатели (АВ) предназначены для проведения тока в нормальных режимах и автоматического отключения защищаемой цепи при коротких замыканиях (КЗ) и перегрузках, а также для оперативных нечастых отключений. Для обеспечения защитных функций АВ снабжаются тепловыми или электромагнитными расцепителями либо комбинированными (тепловыми и электромагнитными).

Устройства защитного отключения (УЗО) или, иначе, устройства дифференциальной защиты, предназначены для защиты людей от поражения электрическим током при неисправностях электрооборудования или при контакте с находящимися под напряжением частями электроустановки, а также для предотвращения возгораний и пожаров, вызванных токами утечки и замыкания на землю. Эти функции не свойственны обычным автоматическим выключателям, реагирующим лишь на перегрузку иликороткое замыкание.

 

 

Литература

[2] стр.500-606;

[3] стр. 187-216.

 

Контрольные вопросы

1. Назовите классификацию аппаратов защиты.

2. Поясните, для чего используется металлургический эффект в предохранителях.

3. Объясните, для чего предназначена биметаллическая пластина в тепловом реле.

4. Опишите, каким образом работает автоматический выключатель в режиме перегрузки и при коротком замыкании.

 

Практическая работа № 3

Изучение конструкции аппаратов защиты

Методические указания

Предохранители могут выполняться разборного и неразборного типов, с наполнителем и без него. В качестве наполнителя как правило выступает кварцевый песок. В предохранителях без наполнителя гашение дуги происходит за счет повышения давления внутри патрона.

Тепловое реле не защищает ЭД от токов короткого замыкания. Недостатком всех тепловых реле является изменение уставки срабатывания в зависимости от окружающей температуры. Тепловые реле защищают ЭД от токов перегрузки.

АВ изготовляются в основном на токи от 6,3 до 6300А и напряжением до 1000В переменного тока и 440В постоянного тока. По числу полюсов АВ выпускаются: одно-, двух-, трех-, четырехполюсными.

 

Литература

[4] стр. 26-29;

 

Контрольные вопросы

1. Опишите, из каких основных конструктивных деталей состоят предохранители.

2. Опишите, из каких основных конструктивных деталей состоят тепловые реле.

3. Объясните, для чего предназначены УЗО.

4. Опишите, из каких основных конструктивных деталей состоят автоматические выключатели.

 

Практическая работа № 4

Расчет параметров и выбор аппаратов защиты