Arco-systems.ru

Журнал Арко Системс
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает автоматический выключатель с независимым расцепителем

Проект РЗА

Если внимательно посмотреть пункт ПУЭ 3.1.11, то можно увидеть очертания цифровой подстанции…

Ну, ладно — нельзя) Если вы интересуетесь ЦПС, то в конце года я сделаю курс по базовым понятиям Цифровой подстанции согласно МЭК-61850, а сегодня мы будем разбираться с одним старым, но интересным пунктом ПУЭ.

Есть в этом пункте неприметная, на первый взгляд, особенность, которая может сильно повлиять на защиту кабелей 0,4 кВ от перегрузки. Эта особенность состоит в разных условиях проверки уставок для регулируемых и нерегулируемых расцепителей автоматических выключателей. О там как этих братьев-близнецов разбросало по разным методикам расчета мы и поговорим в данной статье.

Независимые расцепители ABB

Независимые расцепители ABB делают возможным дистанционное использование выключателя. Независимый расцепитель S2C-A применяется совместно с автоматами ABB серии S200 и автоматическими включателями дифференциального тока серии DS200. Независимый расцепитель способен задействовать автовыключатель на дистанции (без непосредственного контакта). Разнообразие серийных моделей такого устройства, как независимый расцепитель ABB, позволяет выбрать оптимальный вариант его установки в практически любых автоматических выключателях. В том числе независимый расцепитель подходит для дистанционного отключения выключателя.

Как подключить независимый расцепитель? Если рассматривать вентиляционные системы, то подсоединение устройства осуществляется через динисторы. В данном случае выходные контакты соединяются через изоляторы. Непосредственно параметр отрицательного сопротивления обязан колебаться в районе 25 Ом. Соединение с реле обеспечивается через расширитель. При подключении выключателя нагрузки следует проверять пороговое сопротивление. Указанный параметр не должен превышать 30 Ом. Фиксация расцепителя осуществляется в силовом щитке. Для проверки напряжения необходимо воспользоваться тестером.

Как работает автоматический выключатель с независимым расцепителем

Отключающие или независимые расцепители, вызывающие отключение автомата при подаче постороннего импульса. Воздействуя на независимый расцепитель при помощи контактов кнопок управления (см. § 11 — 5) или реле (устройство которых рассматривается в § 12 — 4), можно вызвать отключение автомата; посредством реле это отключение происходит в зависимости от изменения любых электрических и даже неэлектрических величин.

Ток срабатывания независимого расцепителя для данного автомата / Ср 160 X 7: 1 120 а; выдержка времени должна быть 0 33 сек для обеспечения селективности с автоматом, защищающим кабель.

Время срабатывания независимого расцепителя каждой последующей защиты должно быть на 0 15 — 0 2 с больше предыдущей.

Целесообразность использования независимого расцепителя с выбранным током срабатывания оценивается коэффициентом чувствительности.

Номинальный режим работы независимого расцепителя кратковременный.

Если ток срабатывания независимого расцепителя не будет отстроен от тока нагрузки, то возможно отключение оперативного тока раньше, чем закончится отключение выключателей МКП-ПОМ.

Для проверки действия независимого расцепителя измеряется минимальное напряжение надежного отключения автомата этим расцепителем, которое не должно превышать 50 % номинального.

Схема автомата.

Автоматы могут быть снабжены максимальными, минимальными и независимыми расцепителями. Максимальные расцепи-тели отключают автомат при перегрузках электродвигателя, превышающих допускаемые, или при коротких замыканиях. Минимальные расцепители производят отключения автомата при понижении напряжения в сети ниже допускаемого. Независимые расцепители служат для дистанционного отключения автоматов.

Ряд автоматов позволяют дополнительно устанавливать независимый расцепитель и так называемый нулевой расцепитель. Независимый расцепитель отключает автомат при подаче на его катушку напряжения постоянного тока или однофазного переменного тока. Пускатели электромагнитные предназначены для дистанционного включения в сеть, отключения от сети питания и для защиты от перегрузок потребителей электроэнергии, чаще всего электрических двигателей. Эту функцию также могут осуществлять электромагнитные пускатели. Контактная система состоит из трех главных контактов и одного вспомогательного. Для защиты от перегрузок используют тепловые реле с биметаллическими чувствительными элементами; устройство и принцип работы реле подобно биметаллическому термометру. Контакт реле включается в цепь питания катушки и при срабатывании разрывает ее; пускатель обесточивает цепь питания приемника электроэнергии. Так осуществляется его защита.

Этот же расцепитель выполняет функции независимого расцепителя. Если на нижнюю обмотку YAT2 подать напряжение кнопкой SB, он срабатывает и осуществляет дистанционное отключение.

Выключатели серии АВМ могут снабжаться дополнительно независимым расцепителем на напряжение 24, 48, 110 и 220 В постоянного тока и 127, 220 и 380 В переменного тока и расцепителем минимального напряжения (только неселективным), а также с электромеханическим приводом, приводной рукояткой или рычажным приводом.

Современную электрическую сеть невозможно представить себе без необходимых средств защиты, в частности, автоматического выключателя. В отличие от устаревших плавких предохранителей он предназначен для многоразовой защиты сети и электрооборудования. При этом автоматический выключатель защищает от токов короткого замыкания, излишних перегрузок, а некоторые модели даже от недопустимого падения напряжения. И вот в центре всей этой конструкции наиболее значимым элементом является расцепитель автоматического выключателя. Именно от него зависит надежность и скорость срабатывания, поэтому стоит сравнить все существующие на данный момент разновидности.

Сравнение

Итак, в числе первых можно назвать тепловой расцепитель. В силу своей конструкции тепловой расцепитель срабатывает с выдержкой времени. Чем больше превышение тока, тем быстрее срабатывает тепловой расцепитель. Так что время срабатывания может варьироваться от нескольких секунд до часа. Именно поэтому чувствительность автомата, где установлен тепловой расцепитель, всегда определяется времятоковой характеристикой и соответствует классу B, C или D.

Читать еще:  Выключатель с широкими клавишами

Следующая разновидность относится к числу расцепителей мгновенного действия. Речь идет о таком понятии, как электромагнитный расцепитель. Он срабатывает за доли секунды, чем выгодно отличается от тепловых расцепителей. Однако электромагнитный расцепитель имеет и свою особенность — срабатывание происходит при существенно большем превышении номинального тока. Исходя из этого, электромагнитный расцепитель также обладает определенной чувствительностью и относится к одному из классов — A, B, C или D.

Пожалуй, самым эффективным можно назвать электронный расцепитель автоматического выключателя. Быстрая скорость срабатывания и высокая чувствительность делают электронный расцепитель идеальным средством защиты от перегрузок и токов короткого замыкания. По этой причине данный расцепитель мгновенного действия используют на больше токи.

Именно электронный расцепитель зачастую монтируют как на воздушные автоматические выключатели, так и на автоматические выключатели в литом корпусе. Воздушные автоматические выключатели подразумевают открытое исполнение (как правило, в металлическом корпусе) и рассчитаны на силу тока до нескольких тысяч ампер. Как уже было сказано, электронный расцепитель из-за моментальной скорости срабатывания идеально подходит для силовых сетей. Что же касается автоматических выключателей в литом корпусе, то их отличают компактные размеры и закрытое исполнение в корпусе из термореактивной пластмассы. Их удобно монтировать на DIN-рейку, но закрытый корпус подразумевает повышенные требования к надежности расцепителя. Таковым опять же является электронный расцепитель, где отсутствуют подвижные механические элементы.

Принцип работы

Независимо от вида расцепителя принцип его работы основан на размыкании цепи в случае превышения токовых характеристик. Любой расцепитель является неотъемлемой частью автоматического выключателя, встроенной в него или механически связанной с ним. Расцепитель автоматического выключателя под воздействием токов короткого замыкания или при превышении нагрузки инициирует освобождение удерживающего устройства в корпусе автоматического выключателя. В результате этого происходит размыкание электрической цепи.

Конструкция

Конструкция во многом зависит от разновидности расцепителя. Так, основой теплового расцепителя служит биметаллическая пластина — металлическая лента из двух полос, имеющих разные коэффициенты теплового расширения. При прохождении через нее токов, превышающих допустимое значение, биметаллическая пластина деформируется, тем самым, срабатывает механизм расцепления.

У электромагнитного расцепителя конструкция представляет собой соленоид (обмотку цилиндрической формы) с подвижным сердечником. Ток проходит по обмотке соленоида и в случае превышения токовых характеристик сердечник втягивается, воздействуя на размыкающий механизм.

А вот электронный расцепитель автоматического выключателя не основан на механическом воздействии и представляет собой несколько иную конструкцию. Он состоит из контроллера и датчиков тока. Контроллер сравнивает значения датчиков тока с установленными характеристиками, а в случае превышения заданных параметров тока дает сигнал на отключение. Таким образом, электронный расцепитель обладает более гибкими настройками, позволяя настраивать параметры автоматического выключателя под конкретные требования защиты электросети.

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

У меня на сайте уже имеются статьи про различные реле напряжения, как однофазные, так и трехфазные, необходимые для защиты электрооборудования и электроприборов от повышения или понижения напряжения в сети.

Чем грозит отклонение напряжения в сети от нормы и какая величина напряжения является нормой?!

Повторяться не буду — об этом Вы можете почитать в моих следующих статьях, в которых я подробно и последовательно объяснял все эти моменты:

Целью же данной статьи является знакомство с альтернативой перечисленным выше реле напряжения в лице такого простенького на первый взгляд устройства, как расцепитель максимального и минимального напряжения, обозначаемого как РММ47 от компании IEK. Подобные устройства выпускают и другие производители, но в данной статье рассмотрим экземпляр именно от IEK и причем уже обновленной серии (артикул MVA01D-RMM).

И уже по традиции, сначала сделаю небольшой обзор этого устройства, а затем протестирую его работоспособность на реальном примере.

Расцепитель максимального и минимального напряжения РММ47 необходим для контроля величины напряжения в сети. В случае его превышения или понижения, РММ47 воздействует на отключение соответствующего автоматического выключателя.

  • номинальное напряжение питания 230 (В)
  • уставка минимального напряжения 165±10 (В)
  • уставка максимального напряжения 265±10 (В)
  • диапазон рабочих напряжений 50 — 275 (В)
  • время отключения при срабатывании от уставки минимального напряжения 0,2 — 0,5 (сек.)
  • время отключения при срабатывании от уставки максимального напряжения 0,05 — 0,15 (сек.)
  • число циклов «включить-отключить» (ВО) — не менее 10000

РММ47 имеет стандартную ширину 18 (мм) и занимает в щите всего один модуль.

Расцепитель РММ47 предназначен для работы в паре с однополюсными, двухполюсными, трехполюсными и даже четырехполюсными автоматами типа ВА47-29, ВА47-29М и даже ВА47-100.

Для автоматов других серий, например ВА88, имеются свои собственные расцепители минимального напряжения РМ-125, РМ-250 и другие.

По дизайну расцепитель полностью идентичен автоматам серии ВА47-29 и ВА47-100.

Читать еще:  Автоматический выключатель выкатной emax e2b

Расцепитель РММ47 стыкуется с автоматом с правой стороны.

При этом автоматический выключатель обязательно должен быть отключен, а кнопка возврата расцепителя нажата.

Для соединения расцепителя к автомату на его стенке имеются 3 направляющих рифленых стержня, которые плотно вставляются в соответствующие отверстия правого бока автомата.

Помимо направляющих стержней, на расцепителе имеется боковой движущийся шток, который помещается в боковое отверстие автомата.

В случае срабатывания РММ47, шток воздействует на отключающий механизм автомата, тем самым его отключая.

Никаких фиксирующих защелок нет — расцепитель вставляется в автомат до упора.

Как видите, ничего сложного в соединении автомата с расцепителем нет.

Вот так выглядит однополюсный автомат в сборе с расцепителем РММ47.

Аналогичным образом, стыкуется и трехполюсный автомат.

Кстати, расположение автомата с расцепителем может быть как вертикальным, так и горизонтальным — на работоспособность это никак не влияет.

В итоге получается, что с помощью расцепителя РММ47 можно контролировать напряжение не только в однофазной сети, но и в трехфазной, правда вот во втором случае контроль напряжения будет осуществляться исключительно по одной фазе, чего явно не достаточно для трехфазных электроприемников.

Схема подключения расцепителя РММ47

При подключении расцепителя минимального и максимального напряжения РММ47 зачастую возникают разногласия и ошибки. Кто-то подключает расцепитель до автомата, а кто-то после!

Правильным является подключение расцепителя только после автоматического выключателя. Например, для квартиры это будет являться вводной автомат. Также Вы можете защитить любую и отходящую линию в щите, это все на Ваш выбор.

У расцепителя РММ47 имеется два вывода, обозначаемые как D1 и D2.

Вот схема подключения РММ47, взятая из паспорта.

С нижней клеммы вводного автомата делаем перемычку (фазу) на клемму D2 расцепителя РММ47, а на клемму D1 подключаем ноль, например, с нулевой шины N.

Внимание! Расцепитель можно подключить и наоборот, т.е. на клемму D1 подключить фазу, а на D2 — ноль. Устройство от этого не сгорит, т.к. у него на входе установлен диодный мост и полярность ему не важна.

Для наглядности приведу пример схемы квартирного щита с подключением расцепителя РММ47.

Даже если Вы подключили расцепитель после автомата, то в любом случае необходимо убедиться в том, что сам автомат подключен соответствующим образом. Я имею ввиду то, чтобы питающая фаза приходила на его неподвижный контакт (верхний зажим), как на схеме выше.

Как работает автоматический выключатель?

В режиме штатной работы через автомат протекает ток, меньший или равный номинальному значению. Питающее напряжение от внешней сети подается на верхнюю клемму, соединенную с неподвижным контактом. С неподвижного контакта ток поступает на замкнутый с ним подвижный контакт, а от него, через гибкий медный проводник – на катушку соленоида. После соленоида ток подается на тепловой расцепитель и уже после него – на нижнюю клемму, с подключенной к ней сетью нагрузки.

В аварийных режимах автоматический выключатель отключает защищаемую цепь за счет срабатывания механизма свободного расцепления, приводимого в действие тепловым или электромагнитным расцепителем. Причиной такого срабатывания является перегрузка или короткое замыкание.

Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, состоящая из двух слоев сплавов с различными коэффициентами термического расширения. При прохождении электрического тока пластина нагревается и изгибается в сторону слоя с меньшим коэффициентом термического расширения. При превышении заданного значения силы тока, изгиб пластины достигает величины, достаточной для приведения в действие механизма расцепления, и цепь размыкается, отсекая защищаемую нагрузку.

Электромагнитный расцепитель состоит из соленоида с подвижным стальным сердечником, удерживаемым пружиной. При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится магнитное поле, но его силы недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Как работает автомат в режиме перегрузки

Режим перегрузки возникает, когда ток в подключенной к автомату цепи превышает номинальное значение, на которое рассчитан автоматический выключатель. При этом повышенный ток, проходящий через тепловой расцепитель, вызывает повышение температуры биметаллической пластины и, соответственно, увеличение ее изгиба вплоть до срабатывания механизма расцепления. Автомат отключается и размыкает цепь.

Срабатывание тепловой защиты не происходит мгновенно, поскольку на разогрев биметаллической пластины потребуется некоторое время. Это время может варьироваться в зависимости от величины превышения номинального значения тока от нескольких секунд до часа.

Такая задержка позволяет избежать отключения питания при случайных и непродолжительных повышениях тока в цепи (например, при включении электродвигателей которые имеют большие пусковые токи).

Минимальное значение тока, при котором должен сработать тепловой расцепитель, устанавливается при помощи регулировочного винта на заводе-изготовителе. Обычно это значение в 1,13-1,45 раз превышает номинал, указанный на маркировке автомата.

Читать еще:  Автоматический выключатель авдт 32 с16 иэк

На величину тока, при котором сработает тепловая защита, влияет и температура окружающей среды. В жарком помещении биметаллическая пластина прогреется и изогнется до срабатывания при меньшем токе. А в помещениях с низкими температурами ток, при котором сработает тепловой расцепитель, может оказаться выше допустимого.

Причиной перегрузки сети является подключение к ней потребителей, суммарная мощность которых превышает расчетную мощность защищаемой сети. Одновременное включение различных видов мощной бытовой техники (кондиционер, электрическая плита, стиральная и посудомоечная машина, утюг, электрочайник и т.д.) – вполне может привести к срабатыванию теплового расцепителя.

В этом случае определитесь, какие из потребителей можно отключить. И не спешите снова включать автомат. Вы все равно не сможете взвести его в рабочее положение, пока он не остынет, а биметаллическая пластина расцепителя не вернется в свое исходное состояние. Теперь вы знаете как работает автоматический выключатель при перегрузках

Как работает автомат в режиме короткого замыкания

В случае короткого замыкания принцип работы автоматического выключателя иной. При коротком замыкании ток в цепи резко и многократно возрастает до значений, способных расплавить проводку, а точнее изоляцию электропроводки. Для того чтобы предотвратить такое развитие событий необходимо мгновенно разорвать цепь. Электромагнитный расцепитель именно так и срабатывает.

Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку соленоида, внутри которой расположен стальной сердечник, удерживаемый в фиксированном положении пружиной.

Многократное возрастание тока в обмотке соленоида, происходящее при коротком замыкании в цепи, приводит к пропорциональному возрастанию магнитного потока, под действием которого сердечник втягивается в катушку соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и нажимает на спусковую планку механизма расцепления. Силовые контакты автомата размыкаются, прерывая питание аварийного участка цепи.

Таким образом, срабатывание электромагнитного расцепителя защищает от возгорания и разрушения электропроводку, замкнувший электроприбор и сам автомат. Время его срабатывания составляет порядка 0,02 секунды, и электропроводка не успевает разогреться до опасных температур.

В момент размыкания силовых контактов автомата, когда по ним проходит большой ток, между ними возникает электрическая дуга, температура которой может достигать 3000 градусов.

Чтобы защитить контакты и другие детали автомата от разрушительного воздействия этой дуги, в конструкции автомата предусмотрена дугогасительная камера. Дугогасительная камера представляет собой решетку из набора металлических пластин, которые изолированы друг от друга.

Дуга возникает в месте размыкания контакта, а затем один ее конец движется вместе с подвижным контактом, а второй скользит сначала по неподвижному контакту, а потом по соединенному с ним проводнику, ведущему к задней стенке дугогасительной камеры.

Там она делится (дробится) на пластинах дугогасительной камеры, слабеет и гаснет. В нижней части автомата предусмотрены специальные отверстия для отвода газов, образующихся при горении дуги.

В случае отключения автомата при срабатывании электромагнитного расцепителя, вы не сможете пользоваться электричеством до тех пор пока не найдете и не устраните причину короткого замыкания. Вероятнее всего причина в неисправности одного из потребителей.

Отключите все потребители и попробуйте включить автомат. Если вам это удалось и автомат не выбивает, значит, действительно – виноват один из потребителей и вам осталось выяснить какой именно. Если же автомат и с отключенными потребителями снова выбивает, значит все гораздо сложнее, и мы имеем дело с пробоем изоляции проводки. Придется искать, где это произошло.

Вот таков принцип работы автоматического выключателя в условиях различных аварийных ситуаций.

Если отключение автоматического выключателя стало для вас постоянной проблемой, не пытайтесь решить ее установкой автомата с большим номинальным током.

Автоматы устанавливаются с учетом сечения вашей проводки, и, значит, больший ток в вашей сети просто не допускается. Найти решение проблемы можно только после полного обследования системы электроснабжения вашего жилища профессионалами.

Минусы подключения через контактор на 24В

Более высокая стоимость реализации

Использование дорогостоящего дополнительного оборудования (контактора и трансформатора) значительно увеличивает расходы на подключение, относительно остальных схем. Кроме того, увеличиваются требования к квалификации электрика, осуществляющего монтаж и оплата его труда.

Меньшая надежность

Так как применяется большое количество высокотехнологичного оборудования, увеличивается вероятность выхода из строя одного из элементов цепи и снижает надежность всей системы.

Автоматическое восстановление питания после возврата сухого контакта в исходное состояние

В случаях, когда требуется участие оператора, во включении оборудования после срабатывания сигнала сухого контакта, использовать контактор нельзя, ведь он автоматически подаст напряжения к потребителям.

Выбор той или иной схемы подключения должен осуществляться лишь после тщательного анализа всех достоинств и недостатков каждой. Кроме того, вы можете их комбинировать, совмещать, изменять.

Если же вы знаете более удачную схему подключения к сухому контакту – обязательно пишите. Кроме того, оставляйте в комментариях к статье свои вопросы, дополнения или критику представленных вариантов подключения. Буду рад ответить каждому!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector