94 електриків електротехніка № 43 29.06.22

 

94 електриків  електротехніка  29.06.22

Урок № 43

Тема уроку. Електричні апарати автоматичної дії.

 

1. Плавкі запобіжники.

     Запобіжник – це комутаційний апарат, призначений для автоматичного вимикання електричного кола, що захищається. У запобіжнику є спеціально передбачена для цього струмоведуча частина, яка руйнується при проходженні по ній струму визначеної величини. Запобіжник – це апарат захисту електричних установок при аварійних режимах.

     Основний елемент запобіжника – плавка вставка, яку виготовляють із каліброваного дроту або пластини. Пластина має звуження, розраховані на номінальний струм запобіжника. При струмах перевантаження у місцях звуження плавка вставка нагрівається до температури плавлення і перегоряє. Матеріалом для плавкої вставки служить цинк, мідь, сплави свинцю з оловом.

   Для зменшення часу горіння електричної дуги при перегорянні плавкої вставки корпус запобіжника виготовляють із фібри.

   Номінальний струм плавкої вставки І_вст  запобіжників визначається за величиною тривалого розрахункового струму лінії І_тр . Це співвідношення повинно бути таким:

І_вст ≥ І_тр

 Для захисту електричних двигунів номінальний струм для плавкої вставки вибирають із співвідношення:  І_вст ≥ І_п / к, де

І_п  - пусковий струм електродвигуна;

к – коефіцієнт, який залежить від типу двигуна та умов його пуску.

 

2. Автоматичний вимикач.

     Автоматичний вимикач використовують для ручного й дистанційного керування і захисту обладнання від коротких замикань і перевантажень. Вони розраховані на нечасті вмикання і вимикання електроприймачів змінного та постійного струмів.

  Він може мати як ручний, так і дистанційний привод, який діє за електромагнітним, пневматичним або гідравлічним принципом. Контактні системи, дугогасні пристрої, кінематика механізмів є спільними для всіх вимикачів.

  Автоматичні вимикачі поділяють за способом гасіння дуги. Наприклад, у автоматичного повітряного вимикача (автомата) електрична дуга гаситься в повітрі. Тому він і називається повітряним на відміну від вимикачів, у яких дуга гаситься в маслі або іншому середовищі. Основна принципова відмінність автомата від контактора – наявність механізму вільного розщеплення, призначеного для розмикання контактів у аварійному режимі. При цьому швидкість розмикання контактів має бути постійною і незалежною від роду струму, маси привода і дії оператора.

  На діючих установках працюють автоматичні вимикачі серії АЗ-100

(до 600В), які поступово змінюються новою серією АЗ-700.

  Вимикачі серії АЗ-700 випускають різної модифікації на номінальні струми 40...630 А, вони мають  напівпровідниковий і електромагнітний розчіплювачі максимального струму зі вставками струму 400...6300 А.

     Автомати використовують у мережах постійного і змінного струму напругою до 500 В. Вони спрацьовують миттєво і вимикають усі три фази одночасно.

   Автомати за призначенням поділяють на максимальні, мінімальні та нульові. Їх використовують для пуску і захисту асинхронних двигунів потужністю 0,6...12 кВт.

    Автоматичні вимикачі потрібно зберігати у закритому приміщенні при температурі не нижче 5° С, відносній вологості повітря не більше 80% і при відсутності у навколишньому середовищі пилу, кислотних та інших парів, що шкідливо впливають на метали та ізоляцію.

     Залежно від призначення автоматичні вимикачі складаються з таких основних елементів: контактної системи, механізму вільного розчіплення, дугогасильного пристрою, максимальних і допоміжних розчіплювачів струму, мінімальних розчіплювачів напруги.

  Основним елементом автоматичного вимикача є розчіплювач, який забезпечує вмикання та вимикання контактів. Він може бути електромагнітним, тепловим і напівпровідниковим.

    Електромагнітний розчіплювач є вимірювальним органом, що реагує на струм короткого замикання. Якщо струм в електричному колі перевищує визначену величину, то реле максимального струму спрацьовує і через механізм виникнення розімкне головні контакти автомата. Автоматичний розчіплювач спрацьовує миттєво.

      Тепловий розчіплювач – це біметалева пластина, яка є механізмом вимкнення автомата. Вона складається з двох різнорідних металів із різними коефіцієнтами лінійного розширення. Тому при нагріванні пластина вигинається в бік металу з меншим коефіцієнтом лінійного розширення і таким чином подає на механізм вимкнення автомата. Нагрівання може здійснюватися внаслідок безпосереднього проходження електричного струму, що перевищує мінімальний, через біметалеву пластину або від нагрівача, розташованого поряд з пластиною.

   Останнім часом промисловість випускає велику кількість швидкодіючих апаратів захисту для напівпровідникових пристроїв від аварійних струмових перевантажень, оскільки ці пристрої мають низьку перевантажувальну можливість.

 

3. Магнітний пускач

  Магнітний пускач – це комплексний апарат, призначений для дистанційного керування електричними двигунами.

     Вони виконуються з тепловим реле і без них, відкритими, захищеними і вибухонебезпечними, в яких основні елементи розміщені в оболонках.

    Магнітні пускачі змінного струму використовуються для керування асинхронними двигунами трифазного струму потужністю до 75 кВт.

   У наш час промисловість випускає магнітні пускачі серії ПМЕ і ПАЕ.

   За значенням номінального струму їх поділяють на шість типів – 1; 2; 3;4; 5; 6.

   За видом захисту від дії навколишнього середовища – на відкриті, захищені, пиловодозахищені.

    За можливістю реверсування – реверсивні та нереверсивні.

 Пускачі ПМЕ належать до трьох перших. Їх використовують для керування двигунами потужністю до 10 кВт.

Пускачі ПАЕ виконуються 2, 3, 4, 5,6 величини для керування двигунами від 13 до 75 кВт з тепловим захистом, тепловим реле ТРН і ТРП та без них.

 Умовні позначення пускачів, наприклад серії ПМЕ (після букв ставиться тризначне число):

-          перша буква – величина пускача;

-          друга цифра – виконання пускача ( цифра 1 – відкрите, 2 – захищене, 3 – пиловодозахищене);

-          третя цифра – наявність захисту, його функції (цифра 1 і 2 показує, що пускач нереверсивний, а 3 і4 – реверсивний, цифри 1 і 3 показують, що пускач має теплове реле).

  Наприклад, пускач ПМЕ – 214 розшифровується як другої величини (2), відкритий (1), реверсивний (4), без теплового реле.   

   Замикають і розмикають коло обмотки електромагніта пускача кнопками керування.

Ці апарати досить стійкі проти механічного зношення і без струмового навантаження на контакти допускають 4...7 млн циклів спрацювання.

Магнітні пускачі випускають клапанного і прямохідного типів. При подачі напруги на котушку якір повертається або переміщується разом з закріпленими на ньому (ізольовано) рухомими контактами, які, замикаючись з нерухомими, створюють електричне коло.

  У магнітному пускачі апаратом захисту електродвигунів від недопустимого тривалого перевантаження є теплове реле. Основний його елемент – біметалева пластина. На котушку магнітного пускача подається напруга через контакти теплового реле. При нагріванні біметалевої пластини розмикаються контакти реле, внаслідок чого вимикається магнітний пускач.

 

4. Реле.

Електричні реле – це апарати для стрибкоподібної зміни параметрів вихідної величини при зміні вхідної величини. До основних типів реле відносяться реле струму, реле часу, теплове реле та інші.

 

Домашнє завдання.   Вивчити матеріал та створити конспект.

Викладач                    Максимова Т. В.