Zarya29.ru

Строительный журнал
10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Реле контроля напряжения — ЗАЩИТА оборудования

Реле контроля напряжения — ЗАЩИТА оборудования

Искусственное освещение квартиры, дома

Интересный факт. Понятие лошадиная сила ввел отец известного ученого-физика Ватта. Ватт-отец был инженером-конструктором паровых машин, и ему было жизненно необходимо убедить владельцев шахт покупать его машины вместо тягловых лошадей. Чтобы хозяева шахт могли посчитать выгоду, Ватт придумал термин лошадиная сила для определения мощности паровых машин. Одна л.с. по Ватту — это 500 фунтов груза, которые лошадь могла тянуть весь рабочий день. Так что одна лошадиная сила — это способность тянуть телегу с 227 кг груза в течении 12 часового рабочего дня. Паровые машины, продаваемые Ваттом, имели всего несколько лошадиных сил.

Реле напряжения

Для чего нужно реле напряжения

Реле напряжения применяются исключительно для защиты оборудования от скачков напряжения и больше ни для чего. Помните, ни пробки, ни автоматические выключатели не защищают от плохого напряжения.

Реле напряжения не выравнивает плохое напряжение, а только отключает питание и автоматически включает сеть при восстановлении нормального напряжения. Если в Вашей сети стабильно плохое напряжение и/или очень частые скачки, то технически Вам поможет только стабилизатор напряжения. Хотя по закону и по совести это является проблемой поставщика электроэнергии.

Причин скачков напряжения может быть много: от неграмотного электрика до обрыва кабеля. Но наиболее частая на сегодня поломка в электрике — это «обгорание» ноля. При обгорании ноля напряжение в Вашей квартире (доме) будет «скакать» от 300В до 380В. При этом сгорает все, что было включено: холодильники, компьютеры, стиральные машины и т.п. Основная причина обгорания — старые кабельные линии. У себя в квартире Вы можете поменять всю электропроводку, но это не защитит Вас от обгорания нуля в подъезде или на площадке. К сожалению, на сегодня в любом киевском ЖЭКе такие ЧП случаются десятками и сотнями в год, а в масштабах г. Киева — тысячами.

Таким образом, реле напряжение эффективно для аварийных ситуаций. Во всех прочих случаях желательно использовать стабилизатор напряжения. Например, если «обычное» напряжение в Вашей сети составляет 170В-190В, то современный холодильник проработает максимум год-полтора. Реле напряжения в данном случае никак не поможет, оно либо будет без конца срабатывать либо просто отключит питание, и Вы останетесь фактически без холодильника. Подробнее см. статью «Стабилизаторы напряжения».

Виды реле напряжения

Реле напряжения — для быта выпускают страны СНГ и, конечно же, Китай. Страны, которые мы привыкли называть «развитой мир», выпускают реле контроля напряжения исключительно для производственного оборудования. Из украинских производителей наиболее известные торговые марки — это «DigiTOP» (г. Донецк), «Зубр» (г.Донецк), «Укрреле» (г. Днепропетровск), «Новатек» (г. Одесса)

В зависимости от типа подключения реле напряжения выпускаются как для одного прибора (с установкой в розетку), так и для группы приборов (в форме удлинителя или тройника) и, конечно же, для всей квартиры/дома (с возможностью установки в электрошкафу). Ниже Вы можете увидеть фотографии реле напряжения для различного вида.

Реле напряжения

Реле напряжения

Реле напряжения

Реле напряжения

Однофазное или трехфазное реле напряжения: принципиальное различие

Как нам уже известно, реле напряжения предназначено для защиты оборудования. Если Ваше оборудование однофазное — то и реле напряжения должно быть однофазным. Трехфазное реле напряжения (правильное техническое название — реле контроля и чередования фаз) служит для защиты исключительно 3-фазных двигателей. Таким образом, если в Ваш дом/квартиру заходит три фазы, то для защиты Вашего однофазного оборудования Вам потребуется три однофазных реле.

На заметку: Некоторые электрики вполне обосновано могут возразить, что трехфазное реле напряжение тоже будет защищать однофазных потребителей от скачков напряжения. Да — это правда. Но правда и в том, что при пропадании одной из фаз 3-фазное реле напряжение отключает оставшиеся две фазы, поскольку подобное состояние — это гибель для 3-фазного двигателя. Кроме того, настройки 3-фазного реле напряжения обязательно предусматривают сработку даже на небольшой перекос фаз, что также опасно для двигателя. Так, если напряжение на одной фазе будет, например, 230В, а на второй 200В — то реле отключит питание всего дома. Но ведь и 200В и 230В — это абсолютно безопасное питание для любого однофазного бытового прибора! Так что установка промышленного 3-фазного реле напряжения для жилых помещений — нецелесообразно.

Как правильно выбрать реле напряжения

Основная ошибка при выборе однофазного реле — неправильно подобранная мощность. Как известно, все 3-фазные реле выпускаются с мощностью максимум 16А. Это и понятно, мощности промышленного оборудования очень разные и выпуск огромного количества реле на разную мощность абсолютно не экономичен. В промышленности реле управляют контакторами или пускателями, которые уже и подбираются по мощности. А вот для быта наши производственники разработали реле с усиленными контактами: до 100А. Но почти никто из обычных граждан не знает, что номинал силы тока, указанный на реле напряжения, означает силу тока, которую данное реле может пропустить через себя, но разомкнуть . Все производители реле напряжения в инструкции указывают на данный факт и рекомендуют корректировать номинальный ток на 20-30%.

Таким образом, при выборе реле напряжения Вам достаточно знать, что если на Вашем вводном автомате написано 25А, то Вам необходимо реле на 32А или 40А. Если Ваш вводной автомат рассчитан на 40А — то достаточно взять реле на 50-60А и т.д.

На заметку: поскольку подавляющее большинство потребителей инструкции читают только когда «чегой-то не заводится» или «ой сломалось», то ТОВ «Энергохіт» (ТМ — DigiTop) в конце 2011г. маркировку своих реле осуществляет не по номинальному току — как положено по правилам, а как понятней рядовому потребителю — т.е. по току отсечки.

Читайте так же:
Переходные шины для автоматических выключателей ва88

И последнее. Реле напряжение не имеет встроенной защиты от высоких токов. Т.е. реле напряжения нужно защищать от высоких токов с помощью автоматического выключателя. Автомат подбирается, как и сказано выше, номиналом на 20-30% ниже, чем номинал реле. Автоматический выключатель устанавливается перед реле.

И самое последнее. Обратите внимание, что ни реле напряжения, ни стабилизаторы не защищают от высокого напряжения разряда молнии. Токи молнии настолько велики, что обычные автоматы и реле просто взрываются. От прямого попадания молнии защищают, как известно, молниеотводы. А вот для защиты от остаточных токов, которые могут распространяться по линиям электропередач и под землей, устанавливаются высоковольтные разрядники. См. статью «Защита в электрике».

Внимание: это авторская статья, поэтому при использовании материала просьба делать ссылку на первоисточник.

Отличие реле от автоматического выключателя

Чем отличается УЗО от дифференциального автомата?

УЗО (устройство защитного отключения) или дифференциальное реле — обеспечивает защиту от поражения электрическим током при прямом и косвенном прикосновении, а также защиту от пожаров, к которым может привести нарушение изоляции электропроводки.

Чем отличается УЗО от дифференциального автомата?

Дифференциальный автомат (диффавтомат) — это комбинированное устройство, УЗО+автомат, выполняющее функции и УЗО (защищает от удара током) и автоматического выключателя (защищает от перегрузки и коротких замыканий)

УЗО от диффавтомата отличается по надписи на «панели»: у УЗО пишется «In 16А», где 16А — номинальный ток, больше которого через УЗО пропускать нельзя, а у диффавтомата «В16» или «С16», где «16В» или «16С» — это номинальный ток, выше которого произойдет его отключение по перегрузке.

2. В чем отличие УЗО или диффавтомата типа «АС» от типа «A»?

УЗО (диффавтомат) типа «АС» — предназначено для обнаружения утечки токов только синусоидального характера.

УЗО (диффавтомат) типа «А» — предназначено для обнаружения утечки токов синусоидального, постоянного и пульсирующего характера.

Второй тип устройства дороже за счет большей универсальности. То есть, если в офисе или дома имеются компьютеры, ксероксы, факсы, лучше выбирать УЗО класса «А». Также лучше поставить УЗО типа «А» на стиральную машину. В европейских странах, в соответствии с требованиями электротехнических норм, последние несколько лет ведется повсеместная замена УЗО типа «АС» на тип «А».

3. В чем отличие мультимедийного шкафа от электротехнического щита?

В чем отличие мультимедийного шкафа от электротехнического щита?

Мультимедийный щит применяется для установки в него мультимедийных (цифровых) пассивных и активных элементов и устройств, в электротехническом же щите (шкафе) размещаются приборы для защиты и распределения электроэнергии: автоматические выключатели, УЗО, реле и т.д.

В чем отличие мультимедийного шкафа от электротехнического щита?

Электротехнический шкаф можно попытаться переделать частично в мультимедийный путем удаления несущих внутренних конструкций. И все же, во избежание возможных электромагнитных помех и создания условий естественной вентиляции для активных цифровых устройств, рекомендовано использовать шкафы по их прямому назначению.

4. Можно ли собрать выносной уличный учет электроэнергии в пластиковых корпусах?

Можно ли собрать выносной уличный учет электроэнергии в пластиковых корпусах

Можно, если пластиковый корпус армирован композитным стекловолокном. В этом случае корпус приобретает антивандальные и тепло-морозоустойчивые характеристики. К тому же теперь пластиковый корпус устойчив и к воздействию ультрафиолета. Современные производители композитных уличных шкафов разрабатывают такой конструктив, который обеспечивает естественную вентиляцию и защиту от конденсата при степени пылевлагозащищенности IP-54.

5. В чем отличие характеристики 4,5kA, 6kA, 10kA?

Данная характеристика — выключающая способность, указывает на максимальный ток короткого замыкания, при котором автоматический выключатель не сгорит, а сработает на отключение. Производители изготавливают выключатели с одинаковым номинальным током, но с разной выключающей способностью в зависимости от подключения их в цепи по отношению к источнику электроэнергии: электростанции, ТЭЦ и т.д. На трансформаторных подстанциях устанавливают выключатели с характеристикой 10 кА, в электрощитовых многоквартирных домой и вводных щитах коттеджной постройки рекомендовано ставить автоматические выключатели не ниже 6 кА. Уже в самих квартирах и коттеджах заказчик может устанавливать автоматы с любой характеристикой — 4,5 кА, 6 кА, 10 кА, учитывая то, что чем выше выключающая способность, тем выше «запас прочности» автоматического выключателя.

6. Что лучше – автоматический ввод резерва электропитания или ручной?

Автоматический ввод резерва (АВР) уже, исходя из наименования, переключает питание на резервный источник (например, дизель-генератор) автоматически при пропадании электроэнергии на основном источнике ввода. При восстановлении питания на основном вводе, АВР должен вернуть электропитание в исходное состояние.

В отличие от АВР, ручной ввод резервного питания производит сам потребитель в момент нахождения его возле переключателя. Точно так же при восстановлении электроэнергии потребитель сам вручную переводит переключатель в исходное состояние. АВР значительно дороже ручного переключателя резервного ввода, и необходимость того или иного устройства решает потребитель в зависимости от важности запитанного электрооборудования.

7. Какие допустимые токи для проводов. Соответствие сечения провода и номинала автомата?

Для большинства бытовых решений оптимальны следующие соотношения сечения провода и номинала автомата:

  • 1,5 мм² — 10 (13) А;
  • 2,5 мм² — 16 (20) А;
  • 4,0 мм² — 25 (32) А;
  • 6,0 мм² — 32 (40) А;
  • 10 мм² — 50 А.
8. Что такое нулевая шина?

Что такое нулевая шина?

Нулевые шины применяется в щитовом оборудовании для подсоединения нулевых рабочих (N) и нулевых защитных проводов (РЕ). Изготавливается из высококачественного электротехнического сплава латуни или бронзы.

9. Что такое соединительная шина?

Что такое соединительная шина?

Соединительные шины применяются для удобного и безопасного соединения групп автоматических выключателей, УЗО, дифференциальных автоматов и др. модульных устройств, внутри распределительного щитка или бокса.

10. Как правильно подключать автоматические выключатели, сверху или снизу?

Как правильно подключать автоматические выключатели, сверху или снизу?

Согласно требованиям ПУЭ, напряжение подается на неподвижный контакт прибора защиты. Неподвижный контакт автомата, как правило, находится сверху. На модульных, кроме того, изображена электрическая схема защитного устройства. По ней также можно определить, с какой стороны находится неподвижный контакт.

Читайте так же:
Устройство автоматический выключатель iek

Хотя в сети переменного тока, сторона ввода (сверху или снизу) не влияет на работу автомата, такой способ подключения ведет к однообразию схематических решений распределительных щитов, что, как и любая унификация, упрощает работу электрика, сводит к минимуму вероятность ошибки.

11. В чем отличие электромеханического УЗО от электронного?

В чем отличие электромеханического УЗО от электронного?

УЗО электромеханического типа сработает в любом случае, если на поврежденном участке появится ток утечки, не зависимо от напряжения в сети есть или нет. Электронные УЗО срабатывают при наличии утечки тока на поврежденном участке и только при наличии напряжения в сети . Поскольку для полноценной работы устройству защитного отключения электронного типа необходим внешний источник питания. Это связано с тем, что основным рабочим модулем электронных УЗО является электронная плата с усилителем. И без внешнего питания эта плата работать не будет. В сети электроснабжения могут возникнуть различные аварийные ситуации, при которых электронные УЗО или диффавтоматы могут утратить свои защитные функции. Для электромеханических защитных устройств вышеописанные проблемы не опасны, так как для их работы не требуется внешний источник питания и они устойчивы к скачкам напряжения, независимо, есть оно в сети или нет, и при появлении утечки тока отключатся в любом случае. Поэтому мы настоятельно рекомендуем устанавливать электромеханическое УЗО.

12. Что такое принцип селективности?

УЗО Hager

Селективное поведение устройства защиты достигается, если сначала срабатывает защитное устройство, расположенное ближе к дефекту (например, к месту к.з.), тогда как включённое дальше защитное устройство не реагирует на дефект. Данный принцип справедлив для автоматических выключателей и УЗО. В продуктовой линейке Hager имеются специальные селективные УЗО. Обеспечение селективности в электрический схеме – прерогатива проектировщика, однако всю недостающую информацию всегда можно получить у специалистов нашей компании, будем рады Вам помочь.

13. Где производятся модульная аппаратура Hager?

Модульная аппаратура Hager (автоматические выключатели, УЗО и др.) производится на заводе в г.Оберне во Франции.

14. Как отличить качественный автоматический выключатель европейского производства от подделок?

Автоматический выключатель Hager

Подделки модульной аппаратуры, и как, например, Hager не распространены на белорусском рынке. Основными критериями являются указание страны происхождения «Made in France», наличие четко пропечатанного логотипа Hager в фирменных цветах бренда, четкость нанесения надписей на корпусе автомата и указание ID номера изделия на корпусе и, конечно, цена. Чудес не бывает, автоматический выключатель Hager, произведенный во Франции, не может стоить как малобюджетные автоматы.

15. На каком принципе действия основан принцип работы бесшумных контакторов Hager?

Контактор Hager

Принцип работы бесшумного контактора серии ESNxxxB основан на применении магнитной системы постоянного тока. Эта серия отличается от традиционных контакторов гораздо более слабым звуком в момент коммутации, в ней также практически отсутствует шум при работе под нагрузкой. Такое исполнение рекомендуется в первую очередь для применения в жилых зданиях (в гостиницах), где очень мешают постоянные шумы. Данные контакторы хорошо подходят для управления системами отопления, освещения и вентиляции.

16. Автоматические выключатели каких номиналов можно устанавливать в корпуса Hager?

Шкаф Hager

Корпуса серий GD, Golf, Volta, Vector используются для установки автоматов с номиналом до 63А, корпуса FW – для автоматических выключателей до 125 А, Орион плюс, Quadro 4, Quardo 5 – до 630А, Quadro plus – до 2500А.

Электрические аппараты — Автоматические выключатели

Автоматические выключатели, как правило, предназначаются для отключения поврежденного участка сети при возникновении в нем аварийного режима (короткое замыкание, ток перегрузки, пониженное напряжение). Термическое и электродинамическое (при коротком замыкании) воздействия повышенных токов могут привести к выходу из строя электрооборудования. В условиях пониженного напряжения, если механический момент нагрузки на валу остается неизменными, через работающие двигатели также будет протекать повышенный ток.
Автомат в отличие от контактора имеет узел элементов защиты, автоматически обнаруживающий появление в сети ненормальных условий и дающий сигнал на отключение. Если контактор рассчитывается лишь на отключение токов перегрузки, которые достигают нескольких тысяч ампер, то автомат должен отключать токи короткого замыкания, достигающие многих десятков и даже сотен килоампер. Кроме того, автомат редко отключает электрическую цепь, в то время как контактор предназначается для частых оперативных коммутаций номинальных токов нагрузки.
Различают несколько разновидностей автоматов: универсальные (работают на постоянном и переменном токе), установочные (предназначаются для установки в общедоступных помещениях и выполняются по типу установочных изделий), быстродействующие постоянного тока и гашения магнитного поля мощных генераторов.

Рисунок – Конструктивная схема автомата
На рисунке дана условная конструктивная схема универсального автомата в упрощенном изображении. Автомат коммутирует электрическую цепь, подсоединяемую к выводам А и Б. В указанном положении автомат отключен и силовая электрическая цепь разомкнута. Чтобы включить автомат, надо вращать вручную по часовой стрелке рукоятку 3. Создается усилие, которое, перемещая рычаги 4 и 5 вправо, будет поворачивать основную несущую деталь 6 автомата вокруг неподвижной оси О по часовой стрелке. Замыкаются и включают цепь тока вначале дугогасительные 8 и 10, а затем главные 7 и 11 контакты автомата. После этого вся система остается в крайнем правом положении, зафиксированном специальной защелкой, и удерживается ею (на рисунке не показана).
Отключающая пружина 2 взводится при включении автомата. При подаче команды на отключение она отключает автомат. Когда по катушке электромагнитного расцепителя 1 протекает ток короткого замыкания, на его якоре создается электромагнитная сила, переводящая рычаги 4 и 5 вверх за мертвую точку, в результате чего автомат пружиной 2 отключается автоматически. При этом контакты размыкаются, и возникающая на них дуга выдувается в дугогасительную камеру 9 и гасится в ней.
Система рычагов 4 и 5 выполняет функции механизма свободного расцепления, который в реальных автоматах имеет более сложное устройство. Механизм свободного расцепления позволяет автомату отключаться в любой момент времени, в том числе и в процессе включения, когда включающая сила воздействует на подвижную систему автомата. Если рычаги 4 и 5 переведены вверх за мертвую точку, то жесткая связь между системами приводной и подвижной нарушается. Мертвая точка соответствует такому положению рычагов, когда прямые линии и , соединяющие оси вращения, совпадают по направлению друг с другом. Автомат немедленно отключается за счет действия возвратной пружины 2, независимо от того, воздействует ли включающая сила на приводную систему автомата или нет.
Механизм свободного расцепления предотвращает возможность следующих друг за другом циклов “отключения-включения” автомата (“прыгание автомата”) при возможном включении его на существующее в цепи короткое замыкание. Представим себе, что при соприкосновении контактов включающегося автомата по цепи пройдет ток короткого замыкания. В этом случае максимальный расцепитель 1 сработает и переведет рычаги механизма свободного расцепления 4 и 5 вверх за мертвую точку. Автомат отключится и больше не включится, так как механическая связь между включающей силой и подвижной системой автомата нарушена. Если бы не было механизма свободного расцепления, то после автоматического отключения автомата последовало бы его немедленное повторное включение под воздействием силы включающего устройства, которая к этому времени могла оказаться неснятой. Произошли бы быстро следующие друг за другом многократные отключения и включения автомата в тяжелом режиме короткого замыкания, что может привести к разрушению автомата.
При отключении автомата первыми размыкаются главные контакты 7 и 11, и весь ток перейдет в параллельную цепь дугогасительных контактов 8 и 10 с накладками из дугостойкого материала. На главных контактах дуга не должна возникать, чтобы эти контакты не обгорали. Дугогасительные контакты размыкаются, когда главные контакты расходятся на значительное расстояние. На них возникает электрическая дуга, которая выдувается вверх и гасится в дугогасительной камере 9.
При включении автомата первыми замыкаются дугогасительные контакты, а затем главные. Возможная из-за вибрации контактов электрическая дуга возникает и гасится лишь на дугогасительных контактах.
Быстродействующие автоматы предназначаются для защиты установок постоянного тока (транспортные, преобразовательные). Их собственное время срабатывания – доли миллисекунды, обычных автоматов – десятые доли секунды.
Быстрое размыкание контактов при возникновении аварийного режима в сети определяет характерную особенность этих автоматов. Сопротивление рано появляющейся на контактах электрической дуги, включенное последовательно в отключаемую цепь, ограничивает ток короткого замыкания, не давая ему, возрасти до установившегося значения. Быстродействие аппарата достигается применением поляризованных электромагнитных устройств в приводе, интенсивных дугогасительных устройств, магнитных систем, в которых изменяющиеся магнитные потоки не сцепляются с замкнутыми обмотками и проходят по шихтованной части магнитопроводов (борьба с замедляющим влиянием вихревых токов) и т.д., а также максимальным упрощением кинематической схемы аппарата и ликвидацией промежуточных звеньев между измерительным органом (расцепителем) и контактами.

Читайте так же:
Соединение выключателя с приводом

РАСЦЕПИТЕЛИ АВТОМАТОВ
Расцепители в автоматах являются измерительными органами. Они контролируют величину соответствующего параметра защищаемой цепи и дают сигнал на отключение автомата, когда он достигает заданного значения, называемого уставкой (ток срабатывания, напряжения срабатывания и т.д.). В расцепителях предусмотрены возможности регулирования уставки в достаточно широких пределах. Это необходимо для осуществления селективной (избирательной) защиты электрической сети, в которую включен автомат.
Селективность защиты достигается прежде всего за счет разного времени срабатывания предыдущей и последующей ступени защиты. Разница во времени срабатывания этих ступеней называется ступенью селективности во времени. Существует также ступень селективности по току.
В разветвленной сети нарастание выдержки времени от одной ступени защиты к другой может привести к недопустимо большой величине этой выдержки на последних ступенях защиты. Длительное протекание большого тока короткого замыкания (10 кА) может привести к недопустимому нагреву проводов в цепи. Поэтому при больших токах целесообразно осуществлять мгновенное отключение автомата (расположенного близко к месту которого замыкания) при помощи расцепителя токовой отсечки.
На величину тока кроме электромагнитного может реагировать тепловой расцепитель, устройство которого аналогично тепловому реле. Этот расцепитель не используется для защиты от токов короткого замыкания, так как он создает при этом недопустимо высокие выдержки времени, однако позволяет получить необходимые в эксплуатацонных условиях большие выдержки времени при токах перегрузки. Тепловым расцепителям свойственны недостатки: их защитные характеристики (зависимость времени срабатывания от тока) нестабильны и меняются с температурой окружающей среды; время возврата расцепителя в исходное положение после срабатывания велико.
В автоматах применяются также расцепители минимального напряжения, подающие команду на отключение автомата при понижении напряжения ниже заданного уровня. Такие расцепители обычно строятся на электромагнитном принципе. При понижении напряжения ниже заданного уровня электромагнитная сила оказывается меньше силы возвратной пружины. Якорь электромагнита отпускается и через промежуточное звено (валик) воздействует на защелку автомата, в результате чего последний отключается.
В отличие от электромагнитного полупроводниковые расцепители, которые широко применяются в последнее время, не имеют такого большого количества подвижных механических элементов. Но главные их преимущества заключаются в улучшении эксплуатационных характеристик: широкие диапазоны регулирования токов и времени срабатывания, что позволяет унифицировать изделия и выпускать меньшую их номенклатуру, более тонкая и точная регулировка времени срабатывания при больших токах короткого замыкания и т.д. В измерительных органах таких расцепителей применяются трансформаторы тока, а одним из основных узлов у них является узел выдержки времени. В их состав входит также выходное реле, передающее сигнал на отключающий электромагнит. Выдержка времени в таких расцепителях осуществляется за счет применения контуров RC в цепях управления транзисторами и применения магнитных накопителей и бесконтактных счетчиков импульсов.
БЕЗДУГОВЫЕ КОНТАКТНЫЕ АППАРАТЫ

Читайте так же:
Подключение блока три выключателя розетка

Цепь переменного тока можно отключить без образования электрической дуги, если развести контакты с достаточной скоростью непосредственно перед переходом тока через нулевое значение. В это время электромагнитная энергия, запасенная в цепи, приближается к нулю.

Рисунок Полуволна тока
На рисунке изображена полуволна переменного тока. Если точка А соответствует моменту размыкания контактов и образования дуги, то дуга в этом полупериоде будет гореть в течение времени . За это время через неё пройдет количество электричества, определяемой площадью , и выделенная в дуге энергия будет относительно большой. Когда же контакты аппарата разомкнутся непосредственно перед переходом тока через нуль (точка В), в дуге выделится значительно меньшая энергия, так как время её существования и мгновенные значения токов будут значительно меньше. Когда контакты аппарата расходятся перед переходом тока через нуль, количество электричества в стадии газового разряда определится площадью и дуговой столб не успевает накопить в своем объеме значительный запас тепловой энергии. Это тепло быстро рассеивается вблизи перехода тока через нуль, а восстанавливающаяся прочность межконтактного промежутка приобретает высокие значения и быстро нарастает во времени. Создаются условия, при которых дуга гаснет, не успев развиться. Отключение цепи переменного тока становиться практически бездуговым.Отключающие аппараты с фиксированным моментом расхождения контактов непосредственно перед нулевым значением переменного тока принято называть синхронными выключателями.
Основная трудность при создании синхронных выключателей заключается в достижении необходимой точности срабатывания аппарата непосредственно перед нулем тока и в разведении контактов на необходимое изоляционное расстояние за очень малое время, предшествующее переходу тока через нуль. Чтобы преодолеть эти трудности искусственно растягивается пауза тока до одного полупериода ( с при ) с помощью диодов.

КОМАНДОАППАРАТЫ И НЕАВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

К командоаппаратам относятся путевые и конечные выключатели, кнопки управления, многоцепные аппараты – ключи управления и командоконтроллеры, многочисленные пары контактов которых коммутируются в определенной последовательности при повороте рукоятки из одного положения в другое.
Путевые и конечные выключатели осуществляют коммутацию цепей управления и автоматики на заданном участке пути, проходимом управляемым механизмом. Конечные выключатели устанавливаются, например, в механизмах подъемно-транспортных устройств, в суппортах металлорежущих станков. В первом случае они ограничивают высоту подъема грузов, во втором – ход суппорта, подавая в конце контролируемого хода механизма сигнал на отключение двигателей (а в подъемниках также сигнал на срабатывание тормозного электромагнита).
Командоконтроллер – многопозиционный аппарат, управляющий катушками контакторов, главные контакты которых включены в силовые цепи электрических машин, трансформаторов и резисторов. Контроллер – это также многопозиционный аппарат, предназначенный для управления электрическими машинами и трансформаторами путем коммутации непосредственно силовых цепей обмоток машин, трансформаторов, а также резисторов. С помощью контроллеров (и командоконтроллеров) могут осуществляться пуск, регулирование скорости, реверсирование и остановка двигателей.
Пакетные выключатели – аппараты закрытого типа. Дуга возникает и гасится в ограниченном объеме, в результате давление в этом объеме повышается. С повышением давления сопротивление дуги и напряжение на ней возрастают. Физически это объясняется тем, что с повышением давления уменьшаются расстояния, на которых взаимодействуют элементарные частицы газа. Это приводит, во-первых, к усилению интенсивности теплообмена между частицами газа и улучшению условий теплопередачи от дуги и, во-вторых, к уменьшению длины свободного пробега электронов в газе. При прочих равных условиях это снижает интенсивность процессов ионизации, так как электрон на меньшей длине свободного пробега способен приобрести меньшую энергию, двигаясь в электрическом поле. Это приводит к росту сопротивления и напряжения дуги.

Как выбрать магнитный пускатель и автоматический выключатель для асинхронного двигателя

На примерах рассмотрен принцип выброра магнитного пускателя для управления электродвигателем и автоматического выключателя для его защиты от токов короткого замыкания и перегрузки.

Содержание статьи

Для пуска, реверсирования, принудительной остановки противотоком асинхронных электродвигателей электрики используются контакторы и магнитные пускатели. От правильности выбора коммутационной аппаратуры зависит, как и безотказность системы в целом, так и электробезопасность обслуживающего персонала.

Выбор пускателя и избыточным коммутируемым током ведет к большим финансовым затратам, при его коммутации слышны шлепки большей громкости, чем те что издают маленькие пускатели. Недостаточные по коммутируемой мощности пускатели долго не прослужат, будут греться, и подгорать клеммники и контакты. В результате переходное сопротивление контакта будет расти до тех пор, пока контакт не исчезнет полностью, что приведет к преждевременной замене аппарата.

Как выбрать магнитный пускатель и автоматический выключатель для асинхронного двигателя

Автоматические выключатели также должны быть правильно подобраны, особенно при тяжелом пуске двигателя. Слишком чувствительный автомат будет выбивать при пуске, а если он наоборот взят с излишним запасом по току, то в аварийной ситуации может и не отреагировать, что приведет к повреждению кабеля, обмотки двигателя вплоть до возгорания.

Пуск для электродвигателя сопровождается повышенным током в период разгона его до номинальных оборотов, в случае перегрузки и нехватки мощности двигателя для вращения исполнительных механизмов возможно пониженное число оборотов с повышенными токами, в плоть до того, что он вообще не начнет раскручиваться. И наоборот если мощность двигателя избыточна, то потребляемый им ток будет ниже номинального.

Из-за вышеперечисленных причин и появляется необходимость правильного подбора пусковой и защитной аппаратуры в виде магнитных пускателей, контакторов, тепловых реле и автоматических выключателей.

Автоматические выключатели устанавливаются до магнитного пускателя, чтобы в случае необходимости полностью обесточить систему, как силовую цепь, так и цепь управления (питания катушки).

Вместо автоматических выключателей могут использоваться плавкие вставки или предохранители, но в последнее время такие решения встречаются реже, чем раньше. Это усложняет обслуживание и вызывает необходимость иметь в запасе хотя бы комплект предохранителей.

Автоматические выключатели и магнитные пускатели с тепловыми реле

Выбор магнитного пускателя

Магнитные пускатели выпускаются на определенный номинальный ток, из ряда: 6.3 – 10 – 25 – 40 – 63 – 100 – 160 – 250. Интересно, что линейка номиналов пускателей соотвествует золотому сечению. Еще ему соотвествуют стандартные значения сечения проводов. Подробнее об этом смотрите здесь: Какая связь между сечениями проводов и популяцией кроликов

Схемы магнитных пускателей ПМЛ:

Схемы магнитных пускателей ПМЛ

Часто магнитные пускатели разделяют не по токам, а по величинам от 0 до 7, чем больше ток (или величина пускателя) тем больше его габариты и площадь контактов (0 — 6, 3, 1 — 10, 2 — 25, 3 — 40 и т.д.). Опытный электромонтер может отличить по размеру корпуса, конструкции дугогасителя и габаритам контактных площадок примерный коммутируемые ток и напряжение.

Однако если номинальный ток пускателя соответствует току двигателя, это еще не значит, что их можно использовать в паре. Если такое понятие как категория применения, она характеризует режим работы коммутируемой аппаратуры, частоту и условия коммутации. Иначе говоря – это способность переносить пусковые токи. Пусковые токи асинхронного двигателя могут превышать номинальные и в 10 раз, это зависит от условий пуска, напряжения в сети и прочих факторов.

Категории применения обозначаются: «АС-номеркатегории». Сводная таблица величин и категорий применения для магнитных пускателей расположена ниже.

Сводная таблица величин и категорий применения для магнитных пускателей

Из неё нас интересует строка «АС-3 – управления двигателями с короткозамкнутым ротором (пуск, отключение без предварительной остановки)». Из этого очевидно, что коммутационные аппараты с такой категорией созданы для того, что бы включать и отключать электродвигателя. Они выдерживают прямой пуск.

Далее нужно определиться с номинальным током пускателя. Для этого нам нужно знать технические характеристики коммутируемого двигателя, а именно:

cos Ф – коэффициент мощности,

P – мощность двигателя номинальная;

U – рабочее напряжение (коммутируемое);

Тогда номинальный ток пускателя равен:

Для быстрых расчетов иногда применяют другую методику, когда мощность двигателя умножают на 2 и получают номинальный ток (приблизительно).

Далее нужно определить пусковой ток, в справочниках это указывается либо как «k» либо как «Iп/Iн». Это кратность или соотношение пускового тока к номинальному. Показывает, насколько ток в момент пуска превышает номинальную величину.

Пускатель с категорией применения АС-3 может коммутировать ток в 5-7 раз больше чем номинальный, для чего это сказано я покажу при расчетах ниже.

Выбираем пускатель

Допустим, у нас есть асинхронный двигатель с мощностью 2.2 кВт типа 4АМ100L6У3. На его шильдике написано, что кпд 81.0%, коэффициент мощности – 0.73, в интернете я нашел его технические данные, чтобы узнать кратность пускового тока, она оказалась – 5.5

1. Быстрый способ: IН=2.2*2 = 4.4А

2. Сложный способ: IНОМ=2200/(380*0.81*0.73*1.73)=5.6А

Результаты такого расчета дали больший ток.

Теперь считаем пусковой ток: IП=5.6*5.5=30.8А

Подбираем пускатель, с номинальным током более чем 5.6 А, с категорией применения АС-3. В результате обзора рынка, нам подходит пускатель ПМЕ 111 на 10А с тепловым реле.

Пускатель ПМЕ 111

Выбор автоматического выключателя

Автомат может сработать при пуске или затяжном пуске электродвигателя, когда потребляемый ток значительно превышает максимальный. В автоматическом выключателе за защиту отвечают два узла:

1. Электромагнитный расцепитель. Срабатывает при пиковом токе перегрузке. Этот ток зависит от типа автомата.

2. Тепловой расцепитель. Срабатывает при незначительном но длительном превышении номинального тока.

Номинальный ток двигателя у нас 5.6 А, значит нам нужен автомат не меньше этого значения. Типы автоматов куказывают на доустипое превышение по току в пике:

тип D – 10-50 раз.

Виды защитных характеристик автоматических выключателей

Виды защитных характеристик автоматических выключателей

Пример выбора автоматического выключателя

Так как у нас пусковой ток в 5.5 раз больше чем номинальный, это значит что нам подходит автомат типа С и D. Например, автоматический разъединитель EZ9F34306 Schneider Easy9, рассчитан на 6 А и его тип C, позволит выдержать пусковые токи до 60 А.

Но такой автомат будет работать на пределе да и реальная уставка по току может быть ниже 5.5, т.к. тип С находится в пределах 5-10, нужен запас по току хотя бы в 20%.

Поэтому лучше установить автоматический выключатель на тот же ток или немного больший, но типа D, например ИЭК 6-8А ВА47-29

ИЭК ВА47-29

Или на ток 10А с типом C, например PL4-C10/3 Moeller / Eaton

PL4-C10/3

Требования к автомату заключаются в том, чтобы он стабильно выдерживал номинальный ток, и его не выбило при пуске. Если планируется режим работы двигателя с частыми включения и выключениями лучше использовать автомат типа D, он менее чувствителен к всплескам тока.

Приниципы выбора других электрических аппаратов:

Эксплуатация и ремонт электрических аппаратов:

Заключение

Автоматический выключатель нужен для защиты питающего кабеля и дополнительной защиты двигателя, в случае затяжного пуска или заклинивания вала, дополнительно лучше использовать тепловую защиту. Магнитный пускатель должен выдерживать как напряжение, так и ток, который он будет коммутировать.

Электродвигатель должен быть исправен, отсутствовать витковые замыкания, а его вал должен свободно вращаться. В случае пуска двигателя под нагрузкой лучше брать коммутационную аппаратуру с запасом до 2-х раз для уменьшения вероятности преждевременного подгорания контактов и ложных срабатываний автоматического выключателя.

Питающий кабель должен соответствовать номинальному току, с учетом пусковых токов, как и способ соединения кабеля (использование гильз, наконечников, клеммников и прочего). Состояние всех соединений должно быть в норме – отсутствовать окислы, нагар и прочие механические дефекты, которые могут уменьшить площадь прилягания контакта.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector