Рудничные пускатели и автоматы. (Лекция 4)

1.

Рудничные пускатели и
автоматические выключатели
Рудничные пускатели и автоматические выключатели в рудничном исполнении это электрические
аппараты для коммутации электрических цепей. Кроме самих пускателей (автоматических выключателей) в
их состав входит: вводно-выводное кабельное устройство; корпус на салазках (подставках) или элементов
подвески (вертикального крепления); система электромеханических блокировок; разъединитель (не
обязательно) приводные рукоятки автоматического выключателя (разъединителя); система питания цепей
управления и сигнализации (трансформатор(выпрямитель)); трансформаторы тока (датчики тока) (не
обязательно); блоки управления и защит; кнопки включения (отключения аппаратов и проверки защит.

2.

Способы гашения электрической дуги
(дугогасительные устройства)
• При коммутациях в электрических сетях, особенно при отключении (разрыве) контактов,
образуется электрическая дуга. При этом она сильно нагревает контактные поверхности,
что способствует быстрому износу (выгоранию) контактов. Так же другим опасным
фактором является появление перенапряжений в сети связанное с переходными
процессами электрической сети (появление искрового пробоя). Для борьбы с вредными
последствиями применяется ряд технических решений которые разделяются на гашение
дуги в различных средах и дугогасительные устройства.
• Дугогасительные устройства:
• быстродействующие системы отключения (включения) контактов. Чем быстрее процесс
коммутации, тем быстрее электрическая дуга исчезнет. Пример: применение пружин в
механизмах отключения контактов
• дугогасительные (предварительные) контакты (многоступенчатые системы). Эти контакты
проще и дешевле, чем силовые. Они быстро приходят в негодность и быстро меняются.
Пример дугогасительные контакты – рога.
• дугогасительные камеры. Специальные камеры, в которых электрическая дуга нагревает
среду (воздух или газ) в результате чего возникают конвекционные потоки которые
разрывают дугу.

3.

4.

5.

Способы гашения электрической дуги
(дугогасительные устройства)
• деионные (дугогасительные) решетки из магнитных и немагнитных материалов. Специальные
устройства, имеющие решетки внутри которых двигаются контакты. Траектория этих контактов
(сектор) рассчитана так, чтобы электрическая дуга задевала за края решеток.
• магнитное дутье. Рядом с контактами (обычно сбоку) располагается электромагнит. При разрывании
контактов происходит его включение и дуга срывается (сдувается) в сторону.
• воздушное дутье. Электрическая дуга «сдувается» потоком сжатого воздуха (газов). Применяется
только на подстанциях, где есть оборудование категорий напряжения ВН (редко СН1).Требует
дополнительного компрессорного хозяйства.
• масляное дутье. Электрическая дуга «сдувается» потоком масла. Гашение дуги в различных средах.
• Вакуумные камеры. Для возникновения электрической дуги необходимо наличие в средах молекул
(ионов). Если среды нет, то электрическая дуга не возникает. Для этого камеры, в которых
располагаются контакты вакуумируют (выкачивают воздух). Применяется до напряжения 10 кВ.
Современные технические средства не позволяют дешево создать необходимое разряжение для
более высоких напряжений.
• масляные камеры. Камеры с контактами заполняются маслом с высокими диэлектрическими
свойствами (трансформаторное масло). Практически применяются только на устаревшем
оборудовании.
• камеры с инертным газом. Заполняются инертным газом (например элегазом).

6.

7.

8.

Рудничные пускатели
• Пускатель – электромеханический аппарат для частых дистанционных коммутаций электрических сетей. Основным
элементом пускателя является контактор с устройством (устройствами) защит в одном корпусе (на одном основании).
Пускатели разделяются:
• по назначению – реверсивные и нереверсивные;
• по виду блокировки в реверсивных пускателях – с механической блокировкой; с электрической блокировкой; с
электромеханической блокировкой;
• по напряжению главных контактов – на любое напряжение АС и DC по требованию заказчика. (стандартный ряд – АС - 12,
24, 42(36), 127, 220, 380, 660, 1140 В; DC -12, 24, 60, 110, 250, 400 В).
• по напряжению цепей управления – на любое напряжение AC и DC (до 660В) (стандартный ряд - АС - 12, 24, 42(36), 127,
220, 380, 660 В; DC -12, 24, 60, 110, 250, 400 В). Для применения в подземных условиях – не более 42В.
• по току – на любой ток по требованию заказчика (стандартный ряд –3, 4, 6, 10, 16, 25, 40, 63, 125, 160, 250, 400, 630, 1000,
1250 А)
• Контактор пускателя состоит из главных и вспомогательных контактов, электромагнитной системы с индукционной
катушкой, вспомогательных контактов (блок-контактов), вводно-выводных устройств (клемм) кабеля, корпуса, рамы,
устройств гашения дуги.
• В качестве простейшего устройства электрической защиты применяется тепловое реле.
На рисунке снизу вид реверсивного пускателя общепромышленной серии ПМЛ.

9.

10.

11.

Рудничные пускатели
• Электрическая схема пускателя (представлена на рисунке выше).
• Напряжение от автоматического выключателя QF через защитный
предохранитель цепей управления PU нормально замкнутый контакт
кнопки «Стоп» поступает на нормально разомкнутый контакт кнопки
«Пуск». При нажатии кнопки «Пуск» катушка контактора КМ получает
питание. Пускатель включается, нормально разомкнутый контакт блокконтактной группы БК замыкается и катушка КМ встает на
самоподхват. Отключение пускателя производится кнопкой «Стоп».
Кроме этого, в цепи катушки КМ встроен контакт теплового реле Р.
• Это простейшая электрическая схема пускателя. Если мысленно ввести
в цепь другие элементы (трансформатор питания цепей управления
или выпрямительный мост; ряд контактов с других устройств
например контакт открытия дверцы или контакт с токового реле, то
суть схемы не изменится.

12.

Рудничные пускатели
• На горных работах применяются пускатели в рудничном нормальном РН (типа ПРН, ПР,
ПРР(реверсивный), ПРВ (с вакуумным контактором), ПРМ) и взрывобезопасном исполнении РВ (типа
ПВИ, ПВ, ПВВ(с вакуумным контактором), ПВИР(реверсивный)).
• Так же на горнорудных предприятиях все еще остаются в эксплуатации и пускатели более старых
модификаций – ПМВИР, ПВР, ПРШ, которые постепенно выводятся из эксплуатации.
• Зачастую, несмотря на различные наименования, все рудничные пускатели имеет сходный
функционал и сходную электрическую схему. В основном, это делается в маркетинговых
(коммерческих) целях (для конкуренции разных производителей). Например, на электронной
торговой площадке размещен заказ от предприятия на пускатель серии ПВИР и разные
производители начинают менять названия выпускаемого оборудования под этот заказ.
• Характерной особенностью пускателей выпусков последних лет является наличие в них
микропроцессорных (микроконтроллерных) блоков управления и защит, а так же
жидкокристаллического дисплея с кнопками управления микроконтроллером. В последнее время
начали пускатели с управлением по сетям Wi-Fi.
• Практически все микроконтроллерные блоки имеют функции самоконтроля и самодиагностики
целостности самих блоков и, зачастую, всех элементов пускателей в целом.

13.

Рудничные пускатели
• Пускатели серии ПВИ (ПВВ, ПВИ-Д (дистанционное управление) (рисунки
снизу с разрезами). Пускатели с электромагнитным (вакуумным)
контактором взрывобезопасный с маркировкой по уровню защиты РВ-3В-И
предназначены для прямого пуска и остановки АД с короткозамкнутым
ротором в рудниках и шахтах опасных по газу и пыли. Пускатели имеют
искробезопасные цепи. Имеют защиту от токов короткого замыкания (блок
ПМЗ), перегрузки (блок ТЗП), блок контроля изоляции отходящей сети (блок
БКИ), ), минимальную защиту (схема контактора обесточивается при
снижении напряжения более 15% от номинальной), нулевую защиту
(пускатель снова не включается при отсутствии напряжения), защиту цепей
управления от обрыва (БДУ). Кроме этого последние модели имеют
управление по интерфейсу RS-485 для телемеханизации рабочих процессов.
• Пускатели выпускаются на напряжение - 380/660/1140В.
• Пускатели выпускаются на токи - 10/16/25/32/63/80/125/250/400/630 А.

14.

15.

16.

17.

18.

Рудничные пускатели
• Задание на 10.04.2020г.
• 1.Изучить инструкцию по эксплуатации пускателей ПВИ (в
отдельном вложении).
• Подготовить вопросы, если что-то непонятно по инструкции.
• Самостоятельно изучить что такое датчики тока (датчики Холла).
Письменно (В контакте) ответить на вопрос почему, по вашему
мнению, датчики тока стали вытеснять из эксплуатации
трансформаторы тока.