50

1.

ПМ01
ОРГАНИЗАЦИЯ И ВЫПОЛНЕНИЕ
РАБОТ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
И РЕМОНТУ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
МДК 01.01.Электрические машины
(Электрические аппараты)
Урок 50 Аппараты защиты

2.

Назначение. Устройство
Электрический предохранитель —
электрический аппарат, выполняющий
защитную функцию. Предохранитель
защищает электрическую цепь и её элементы
от перегрева и возгорания при протекании
высокой силы тока. В цепи обозначается
буквами «FU» (международное обозначение)
или «Пр» (обозначение в России) и
прямоугольником со сплошной линией в
центре.

3.

4.

• Конструкция плавкого предохранителя
• плавкая вставка — элемент содержащий разрывную часть электрической
цепи (например проволоку, перегорающую при превышении определённого
уровня тока)
• механизм крепления плавкой вставки к контактам, обеспечивающим
включение предохранителя в электрическую цепь и монтаж предохранителя
в целом.
• Плавкая вставка предохранителя обычно представляет
собой стеклянную или фарфоровую оболочку, на основаниях которой
располагаются контакты, а внутри находится тонкий проводник из
относительно легкоплавкого металла. Определённой силе тока срабатывания
соответствует определённое поперечное сечение проводника. Если сила тока
в цепи превысит максимально допустимое значение, то легкоплавкий
проводник перегревается и расплавляется, защищая цепь со всеми её
элементами от перегрева и возгорания.

5.

6.

• В кварцевых предохранителях (ПК) патрон заполнен
кварцевым песком, и дуга гасится путем удлинения,
дробления и соприкосновения с твердым
диэлектриком.
• В газогенерирующих предохранителях для гашения
дуги используются твердые газогенерирующие
материалы (фибра, винипласт и др.).
Газогенерирующие предохранители выполняются с
выхлопом и без выхлопа газа из патрона при
срабатывании. Предохранители с выхлопом газа из
патрона называют также стреляющими (ПСН—10 и
ПС—35), поскольку срабатывание их сопровождается
звуком, похожим на оружейный выстрел.
Предохранители напряжением выше 1 кВ
выполняются как для внутренней, так и для
наружной установки.

7.

Автоматический выключатель
Назначение и устройство
• служит для нечастых включений и отключений электрических
цепей и защиты электроустановок от перегрузки и коротких
замыканий, а также недопустимого снижения напряжения. По
сравнению с плавкими предохранителями автоматический
выключатель обеспечивает более эффективную защиту, особенно в
трёхфазных цепях, так как в случае, например, короткого
замыкания производится отключение всех фаз сети.
Предохранители в этом случае, как правило, отключают одну или
две фазы, что создаёт неполнофазный режим, который также
является аварийным.

8.

9.

Устройство автоматического выключателя
1 — тумблерный вкл/выключатель
2 — механический привод
3 — контактная система
4 — разъёмы (2 шт)
5 — тепловой расцепитель
6 — калибровочный винт
7 — электромагнитный расцепитель
8 — дугогасительная камера
состоит из диэлектрического корпуса,
внутри которого располагаются
подвижный и неподвижный контакты.
Подвижный контакт подпружинен,
пружина обеспечивает усилие для
быстрого расцепления контактов.
Механизм расцепления приводится в
действие одним из двух расцепителей:
тепловым или электромагнитным.

10.

Тепловой расцепитель
• представляет собой биметаллическую пластину,
нагреваемую протекающим током. При протекании
тока выше допустимого значения биметаллическая
пластина изгибается и приводит в действие пружину,
отводящую подвижный контакт, разрывая тем
самым электрическую цепь.
• Время срабатывания зависит от тока (время-токовая
характеристика) и может изменяться от секунд до
часа. Минимальный ток, при котором должен
срабатывать тепловой расцепитель, составляет 1,3 от
номинального тока до 63 ампер и свыше 63 ампер
1,45 от номинального тока.
• В отличие от плавкого предохранителя,
автоматический выключатель готов к следующему
использованию после остывания пластины.

11.

•электромагнитный (мгновенный) расцепитель
•представляет собой соленоид, подвижный сердечник
которого приводит в действие пружину, отводящую
подвижный контакт.
•Ток, проходящий через автоматический выключатель,
течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание
сердечника при превышении заданного порога.
Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового,
срабатывает очень быстро (доли секунды), но при
значительно большем превышении тока: в 6 и более раз от
номинального тока.
Во время расцепления контактов может
возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют
особую форму и находятся в дугогасительной камере

12.

Условия выбора
• Нормируемые технические характеристики
• Номинальный ток выключателя Iн - максимальное значение
тока (переменного или постоянного), протекающего в длительном
режиме через автоматический выключатель при нормальных условиях
эксплуатации.
• Калибруемое значение номинального рабочего тока
теплового (или полупроводникового) расцепителя Iнр - такое
значение тока, переменного или постоянного, при длительном
протекании которого не происходит отключения автоматического
выключателя, но происходит его отключение при протекании за
нормированное время тока, большего по значению, как правило 1,05
Iнр...1,2 Iнр. Калибруемое значение номинального рабочего тока
теплового расцепителя выбирается из стандартного ряда, но не может
превышать номинального тока выключателя.
• Уставка по току срабатывания в зоне токов короткого
замыкания - такое значение тока, переменного или постоянного, при
котором происходит практически мгновенное срабатывание
автоматического выключателя с разрывом электрической цепи.
Уставка по току срабатывания в зоне токов короткого замыкания
нормируется либо в единицах тока, либо как величина, кратная току
теплового расцепителя Iнр, например 10 Iнр.

13.

Время срабатывания в зоне токов короткого замыкания нормируется для селективных выключателей и определяет время
выдержки до разрыва электрической цепи при достижении
протекающего через выключатель тока величины, равной или
превышающей установленный ток в зоне токов короткого
замыкания:
•нормальные (с временем срабатывания 0,02-1 секунды)
•и быстродействующие (с временем срабатывания менее 0,005
секунды).
Номинальное напряжение, В - напряжение переменного или
постоянного тока, протекающего через автоматический
выключатель, при котором нормируются его технические
характеристики.
Предельная коммутационная способность - предельное значение
токов короткого замыкания, при протекании которого сохраняется
работоспособность автоматического выключателя.

14.

При выборе автоматических выключателей необходимо учитывать
следующие параметры:
•номинальный ток;
•номинальное напряжение;
•условия эксплуатации (тип исполнения)
•Основное правило при выборе автоматического
выключателя – номинальный ток автоматического
выключателя не должен превышать допустимые
токовые нагрузки для проводки.
•В противном случае при полной нагрузке электроустановки,
превышающей предел допустимой для электропроводки,
автомат не защитит провода от перегрева и возможного
выхода из строя или возгорания.

15.

Самостоятельная работа №13
• поПМ 01 «Организация и выполнение работ
по эксплуатации и ремонту
электроустановок» МДК 01.01
«Электрические машины»
• Тема:«Автоматические выключатели.
Предохранители» (урок 50 )
Вопросы для самостоятельного
освоения
• 1) Расчет автоматических выключателей и
выбор по справочнику
• Вид самостоятельной работы
• 1) Решение задачи по образцу

16.

17.

Справочные данные по
автоматическим выключателям
• А3114
номинальный ток аппарата 15, 20, 25,
30, 40, 50, 60, 85, 100; комбинированный
расцепитель; номинальный ток расцепителя15, 20, 25,
30, 40, 50, 60, 85, 100; отсечка по току к.з. 12Iн
• А3124
номинальный ток аппарата 15,20, 25, 30,
40,50, 60, 80, 100,110; комбинированный расцепитель;
номинальный ток расцепителя 15,20, 25, 30, 40,50,
60, 80, 100,110; отсечка по току к.з. 12Iн
• А3134номинальный ток120, 140, 150, 160, 170, 200,
220, 230;комбинированный расцепитель;
номинальный ток расцепителя120, 140, 150, 160, 170,
200, 220, 230; отсечка по току к.з. 5,5Iн

18.

Пример решения задачи
• Исходные данные:
• Электродвигатель марки АО2-72-4; Рн.дв = 30 кВт;
• Uн=380 В; η н. =0,9 cosφ=0,86 ; Iп/Iндв = 7.
• Ток двигателя в номинальном режиме
• Iн дв=Рн·1000/(Uн·cosφ·ηн), А,
• где P н - номинальная мощность, Вт;
η н - коэффициент полезного действия;
cosφ - коэффициент мощности;
U н - номинальное линейное напряжение на обмотке статора, В;
• Iн дв=Рн·1000/·Uн·cosφ·ηн)=30000 /(1,73·380·0,9·86)=58 А

19.

• Выбираем автомат А3114 с комбинированным расцепителем
• Iн а >Iндв,
• где Iн а – номинальный ток аппарата( см справочные данные)
• Iн а = 60 А
• Iн а = 60 А>Iндв = 58 А.
• Номинальный ток расцепителя автомата должен быть больше или
равен Iндв с учетом
Кзап = 1,15 - 1,2
• Iнр (1,15 - 1,2) Iндв,
• где Iнр – номинальный ток расцепителя ( по справочным данным )
• Iнр =1,2×58 = 70 А
• Iнр =70 А
• Выбираем Iнр = 85 А (по справочным данным)

20.

• Этому значению соответствует значение тока
мгновенного срабатывания
• Iмгн.ср. =12· 85=1020 А
• Проверяем устойчивость работы выбранного
автомата при запуске двигателя по условию:
• Iмгн.ср. (1,5 - 1,8) Iп,
• где Iп=7×Iн
• 1020 1,5×58×7 = 609 А
• Значит, автомат работает надежно и
выбран правильно.
• Окончательно выбран автоматический выключатель
А3114 с комбинированным расцепителем Iн а = 60 А;
Iнр = 85 А

21.

Домашнее задание
• Л6 §6.6 Кацман М.М. Электрический привод
• Самостоятельная работа №13