презентация на тему "Защитная аппаратура для сетей напряжением до 1 кВ"
презентация к уроку
презентация на тему "Защитная аппаратура для сетей напряжением до 1 кВ" содержит общие сведения об аппаратах до 1000 в, расчет и выбор расцепителей автоматов.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 zashchit._appa-ra_dlya_setey_napryazh._do_1_kv_1.pptx | 2 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Классификация пуско-регулирующей и защитной аппаратуры Главными функциями аппаратов управления и защиты являются: -включение и отключение электроустановок и сетей; -защита электроустановок от перегрузок и токов короткого замыкания; -регулирование числа оборотов электродвигателей; -электрическое торможение электродвигателей; В состав пуско-регулирующей и защитной аппаратуры входят: -плавкие предохранители; -кнопки управления; -концевые и путевые выключатели; -контакторы ; -магнитные пускатели; -автоматические выключатели;
Плавкие предохранители. Плавкие предохранители применяются для защиты электроустановок от перегрузок и токов короткого замыкания. Предохранители ПР Предохранители СПО Предохранитель ПН-2 Номинальный ток предохранителя , указанный на нем, равен наибольшему из номинальных токов плавких вставок, предназначенных для данной конструкции предохранителя. Ток, на который рассчитана плавкая вставка для длительной работы, называют номинальным током плавкой вставки . Он может быть отличным от номинального тока самого предохранителя.
Основным элементом предохранителя является плавкая вставка, которая сгорает (плавится) при значительном повышении тока в сети. Вставку выполняют в виде пластинки с вырезами , уменьшающими ее сечение на отдельных участках. На этих суженных участках выделяется больше теплоты, чем на широких. При номинальном токе избыточная теплота вследствие теплопроводности материала вставки успевает распространиться к более широким частям, и вся вставка имеет практически одну температуру. При перегрузках ( I≈I∞max ) нагрев суженных участков идет быстрее; так как только часть теплоты успевает отводиться к широким участкам. Плавкая вставка плавится в одном самом горячем месте . При коротком замыкании (I>>I∞) нагрев суженных участков идет настолько интенсивно, что практически отводом теплоты от них можно пренебречь. Плавкая вставка перегорает одновременно во всех или в нескольких суженных местах .
1.контактный нож 2.фарфоровый корпус 3.крышка 4.болты контактной шайбы 5.болты крышки Наиболее распространенными в сетях до 1000 В являются: ПР -2 - предохранитель разборный ; НПН – насыпной предохранитель неразборный; ПН – 2 - предохранитель насыпной разборный . Основные типы предохранителей имеют номинальные токи от 15 до 1000 А. По своему конструктивному выполнению делятся на две группы: - с наполнителем (ПН – 2 , НПН ) – наполнены мелкозернистым кварцевым песком; без наполнителя ( ПР -2).
Плавкие вставки делят на: Инерционные (способны выдерживать значительные кратковременные перегрузки током). К ним относятся все установочные предохранители с винтовой резьбой и свинцовым токопроводящим мостиком. Номинальный ток плавкой вставки определяется только по величине длительно расчетного тока линии : I вс. ≥ I дл. расч . Безынерционные (с ограниченной способностью к перегрузкам). К ним относятся трубчатые с медным токопроводящим мостиком. Номинальный ток плавкой вставки определяется: по величине длительно расчетного тока линии : I вс. ≥ I дл. расч . по величине пускового тока ЭП: а) при защите ответвления, идущего к одиночному двигателю с нечастыми пусками и с длительностью пускового периода не более 2 – 2,5 ч (ЭД металлообрабатывающих станков, вентиляторов, насосов) I вс. ≥ I пуск. / 2,5 ἀ = 2,5 – легкий пуск ἀ = 1,6 – тяжелый пуск б) при защите ответвления, идущего к двигателю с частыми пусками или большой длительностью пускового периода (ЭД кранов, дробилок) I вс. ≥ I пуск. /
в) при защите магистрали, питающей силовую или смешанную нагрузку I вс. ≥ I кр . / 2,5 I кр . –максимальный кратковременный ток линии г) при защите ЭД ответственных механизмов независимо от условий пуска I вс. ≥ I пуск. / 1,6 В формулах I пуск. – пусковой ток электродвигателя, А I кр . – максимальный кратковременный ток линии. А пусковой ток электроприемника или группы одновременно включаемых электроприемников , при пуске которых кратковременный ток линии достигает наибольшей величины; длительный расчетный ток, определяемый без учета рабочего тока пускаемых электроприемников .
Номинальный ток плавкой вставки предохранителя, защищающего ответвление к сварочному аппарату , выбирается из соотношения: I н – номинальный ток сварочного аппарата при паспортной продолжительности включения (ПВ). Пример. Рассчитать ток и выбрать плавкий предохранитель для защиты линии, по которой питается электроприемник (электродвигатель) со следующими данными:
Решение. Определяем длительный расчетный ток линии: Пусковой ток: По длительному току
По кратковременному току с учетом условий пуска I вс. ≥ I пуск. / 2,5 Выбираем предохранитель ПН2-250 с I н.вст =120 А.
Общими элементами кнопок управления различных типов являются 1-колодка; 2-неподвижный контакт; 3-толкатель; 4-штифт; 5-контактная пружина; 6-мостик с контактами; 7-возвратная пружина; Кнопки управления. Кнопки управления предназначены для замыкания и размыкания цепей дистанционного управления электродвигателями. Комплект из нескольких кнопок "ПУСК" и "СТОП", объединенных в одном корпусе называется кнопочной станцией.
Концевые и путевые выключатели. Концевые и путевые выключатели применяются для переключения цепей управления по мере передвижения элементов механизмов и для автоматического отключения механизма в конце его рабочего пути.
Контакторы. Контактор представляет собой аппарат электромагнитного действия для дистанционного управления электромашинами и аппаратами. Конструкция. Состоит из следующих основных узлов: 1-Главные контакты осуществляют замыкание и размыкание силовой цепи. 2-Дугогасительная система обеспечивает гашение электрической дуги, которая возникает при размыкании главных контактов. 5 –металлическая изолированная рейка Контакторы КТ, КТП, КПВ, КТПВ, МК, КПД, КТК.
3-Электромагнитная система обеспечивает дистанционное управление контактором, т. е. включение и отключение. 4-Вспомогательные контакты п роизводят переключения в цепях управления контактора, а также в цепях блокировки и сигнализации.
КТ-6033Б У3 220В.
Автоматические выключатели. Это механический коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения ЭЦ и многократной защиты электроустановок от перегрузок, короткого замыкания и снижения напряжения (не все). АП-50 АП 50Б
АП 50Б Открываем верхнюю крышку автоматического выключателя, смотрим, что в нутрии: - две кнопки управления, красная кнопка отключение, белая кнопка включение. - контактный механизм, состоящий из подвижных и неподвижных контактов.
Верхние подвижные контакты состоят из медного сплава. На нижние не подвижные контакты для хорошего и надежного контакта установлены напайки из серебреного сплава в форме плоской шайбочки .
Функция расцепителя : при коротком замыкании в цепи, защищаемом автоматическим выключателем происходит гигантский скачок тока. Ток, проходя через катушку магнитного расцепителя , в витках создает сильное магнитное поле, которое притягивает сердечник катушки. Сердечник втягивается в катушку и нажимает на спусковой механизм, который мгновенно отключает автоматический выключатель, тем самым предотвращает развитее короткого замыкания и последствий КЗ. токовые катушки электромагнитного расцепителя .
Можно проверить электромагнитную защиту автоматического выключателя, эмитировать короткое замыкание, нажатием на сердечник. При нажатии на сердечник автомат должен, мгновенно отключится при условии, что он включен.
Спусковой механизм Это механическое устройство, которое приводит в действие подвижные контакты автомата на отключение. При включении автомата взводятся пружины, фиксируется в заряженном состоянии, ожидая отключающего сигнала при не нормальном режиме питающей линии. Регулировка чувствительности защиты осуществляется маленьким рычагом. Перемещаем рычаг вверх, чувствительность защиты ухудшается, защите потребуется более сильный сигнал для отключения автомата, а перемещение рычага в низ защита становится чувствительна, автомат отключится при малейшем сигнале.
Тепловая защита устанавливается в нижней части автомата. Чтобы рассмотреть тепловую защиту необходимо аккуратно снять заднюю крышку, подцепив ее отверткой, она спокойно снимется, освободившись из металлических шляпок.
На рисунке изображено: три биметаллических пластинки на каждую фазу и отключающая планка “ОП”, которая приводит в действие спусковой механизм. Биметаллическая пластина рассчитана на определенный ток. Если ток на биметаллической пластине превышает установленное значение, то проходящий ток будет разогревать ее, при этом пластина начнет деформироваться, выгибаться и надавит на отключающую планку, тем самым отключит автомат.
В верхней крышке автоматического выключателя стоит не менее важное устройство, это дугогасящая камера, на каждой фазе. При возникновении короткого замыкания автомату придется отключать гигантский ток. При разрыве контактов за контактами потянется дуга, соизмерима, что при сварке. Чтобы дуга не перешла на соседние контакты, и не образовалось междуфазное короткое замыкание внутри автомата, дугогасящие камеры разрывают дугу на своих набранных пластинках.
Крупным планом дугогасящая камера.
Вид сверху, здесь хорошо видно расположение пластинок, они повторяют траекторию отключающего контакта при отключении автомата. Дугогасящая камера - это набор металлических пластинок изолированных друг от друга, закрепленные на двух токонепроводящих пластинах.
Расчет и выбор расцепителей автоматических выключателей Номинальные токи расцепителей выбирают по длительному расчетному току линии: Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя ( I ср.о ) проверяется по пиковому току линии ( I кр ): где k н — коэффициент надежности отстройки отсечки от пикового тока, учитывающий: возможный разброс тока срабатывания отсечки относительно уставки ; некоторый запас по току. Значения k н принимаются в зависимости от типа автомата. При отсутствии таких данных можно принять: k н = 1,25...1,5.
Пример. Рассчитать ток и выбрать автоматический выключатель для защиты от перегрузки и токов короткого замыкания линии, по которой питается асинхронный двигатель мощностью 11 кВт, Решение. Определяем длительный расчетный ток:
Выберем номинальный ток расцепителя из условия: Выбираем автоматический выключатель серии АП-50 с номинальным током (Ток выставляется механизмом уставки ) I н.р. = 25 А
Устанавливаем невозможность срабатывания автоматического выключателя при пуске: принимаем К н = 1,25 На электромагнитном расцепителе ток трогания установлен на 10 I нр , значит I ср.эл = 250 А. Максимальный кратковременный ток:
Магнитный пускатель. Магнитный пускатель - электромагнитный аппарат для дистанционного и местного управления электродвигателями и другими установками, а также защиты их от перегрузок и токов короткого замыкания. нереверсивный реверсивный
Электромагнитные пускатели серии ПМ12 на токи 10, 25, 40, 63 А Пускатели серии ПМ12 предназначены для применения в схемах управления электроприводами на напряжение до 660 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц в категориях применения АСC1, АСC3 и АСC4. Пускатели ПМ12 применяются, главным образом, в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором
Электромагнитные пускатели серии ПМУ Электромагнитные пускатели серии ПМЕ ПМА-3000 магнитный пускатель
контактная пружина контактный мостик неподвижные контакты траверса якорь катушка сердечник блок-контакты Основные узлы магнитного пускателя
Тепловые реле РТТ, РТЛ, ТРП, ТРН, применяемые в магнитных пускателях, служат для защиты электрических цепей от токов перегрузки. Тепловое реле 1- биметаллическая пластинка 2 – нагреватель 3 – контактная стойка 4 – рычаг 5 - фигурная скобка 6 - стойка 7 - контакты
Тепловое реле, РТЛ (рис. ), работает следующим образом. Рабочий ток проходит через нагреватель 2 (сменные пластины из сплава с высоким удельным сопротивлением). Рядом расположена биметаллическая пластинка 1, нижний конец которой закреплен, а верхний свободный.
Подвижные контакты 7 теплового реле закреплены на пластмассовой стойке 6, которая упирается в пружину. Эта пружина старается разомкнуть контакты, но с помощью рычага 4, который упирается в выступ на корпусе реле, контакты удерживаются в замкнутом состоянии.
В случае, когда ток, проходящий по нагревателю, небольшой (выделяется небольшое количество теплоты, биметаллическая пластинка почти не сгибается, подвижные части реле занимают положение, показанное на рисунке), контакты реле замкнуты. Если же ток через нагреватель превышает номинальную величину (режим- перегрузки), количество выделяемой в нагревателе теплоты увеличивается, биметаллическая пластинка сгибается (в направлении стрелки) и поворачивает фигурную скобку 5, которая действует на рычаг 4 контактной стойки
В результате контакты реле под действием пружины размыкаются. После охлаждения биметаллической пластинки подвижные части не могут самостоятельно занять первоначальное положение, поэтому необходимо нажать на верхнюю часть 3 контактной стойки.
Расчет и выбор тепловых реле магнитных пускателей Тепловая защита отключает электродвигатель от электрической сети, если вследствие протекания в электрической цепи повышенных токов имеет место более высокий нагрев его обмоток. Такая перегрузка возникает при увеличении нагрузки на валу электродвигателя или при обрыве одной из фаз трехфазного электродвигателя. Номинальные токи тепловых элементов реле выбирают по длительному расчетному току ( Ip ) или номинальному току электродвигателя ( I н ) :
Пример. Рассчитать ток и выбрать уставку теплового реле серии РТЛ магнитного пускателя ПМЛ, защищающего от перегрузки электродвигатель Решение. Определяем длительный расчетный ток электродвигателя Выбираем магнитный пускатель серии ПМЛ200004 второй величины с РТЛ-101604, I нт = 12А.
Технические характеристики тепловых реле типа РТЛ Iном пускателя. А Среднее значение тока теплового реле, А Пределы регулирования тока срабатывания, А 10 0,14 0,1 -0,17 0,21 0,16-0,26 0,32 0,24 - 0,4 0,52 0,38 - 0,65 0,8 0,61 - 1,0 1,3 0,95- 1,6 2,0 1,5-2,6 3,2 2,4 - 4,0 5,0 3,8 - 60 6,8 5,5 - 8,0 8,5 7,0- 10,0 25 8,5 7,0 - 10,0 12,0 9,5 - 14,0 16,0 13,0- 19,0 21,5 18,0-25,0 40 21,5 18,0-25,0 27,5 23,0 - 32,0 35,0 30,0 - 40,0 63 35,0 30,0 - 40,0 44,0 38,0 - 50,0 52,0 47,0 - 57,0