Коммутационные аппараты напряжением до 1кВ

Рисунок 2. Принципиальная схема автоматического выключателя

 

Включение автомата производится вручную с помощью рукоятки 12 или электромагнитом 4. Звенья 6, 7 и упор 13 являются механизмом свободного расцепления. При включении автомата растягивается отключающая пружина 9, т. е. запасается энергия для отключения. Автомат удерживается во включенном положении за счет того, что звено 6 упирается в упор 13. Отключение автомата может производиться вручную (рукояткой 12) или расцепителями. В данном варианте автомата содержатся независимый (11), минимальный (10), максимальный (8) и тепловой (5) расцепители.

Максимальный расцепитель предназначен для осуществления защиты от КЗ, тепловой - для защиты от перегрузки. В состав теплового расцепителя входят подогреватель и биметаллическая пластина (две металлические пластины, имеющие различные коэффициенты теплового расширения). При подогреве пластины последняя изгибается и производит отключение автомата. Минимальный расцепитель обеспечивает защиту от понижения напряжения. При понижении напряжения уменьшается электромагнитная сила, сжимающая пружину 9 и удерживающая якорь расцепителя. В результате пружина 9 производит отключение автомата. Независимый электромагнитный расцепитель обеспечивает дистанционное отключение автомата, например, с пульта управления.

Основными параметрами автомата являются номинальное напряжение, номинальный ток, предельный ток отключения и время отключения. Различают собственное и полное время отключения. Собственное время отключения - время с момента поступления на вход расцепителя команды на отключение до начала размыкания дугогасительных контактов. В полное время отключения входит дополнительно время гашения электрической дуги. Собственное время отключения автоматов различных конструкций находится в пределах 0,002-5÷0,05 с. Автоматы с собственным временем отключения, меньшим, чем 0,008 с, ограничивают ударный ток КЗ, т. е. являются токоограничивающими.

Условное обозначение автомата зависит от его серии. Широкое применение в электрических сетях нашли автоматы серий А 3100, А 3700, АВМ, АЕ, ВА и АП-50. Автоматы серии А 3700 могут иметь полупроводниковые расцепители.

В настоящее время в соответствии с ПУЭ по условиям безопасности существенно возросли требования к быстродействию отключения автоматов. Многие автоматы (за исключением АП-50) не удовлетворяют условию быстродействия при отключении (0,2 с при напряжении 380 В).

 

Станции противоаварийного управления

 

Станции противоаварийного управления СПУ находят применение в распределительных сетях, когда возникает необходимость автоматического резервирования, т.е. немедленной подачи напряжения потребителям от резервного источника питания в случае исчезновения его по любой причине на основном источнике. 
На рис. 4 показана станция противоаварийного управления серии ПЭВ. Ее основными частями являются: промежуточное реле 1 — пусковой орган СПУ; контакторы основного 4 и резервного 7 питания с рычагами механической блокировки 5, не допускающей одновременное включение обоих контакторов. 
Контакторы, осуществляющие коммутации цепей основного и резервного питания, являются главной частью СПУ. На рис. 5 приведена конструктивная схема контактора типа КТ-60. На металлической рейке 1 смонтирован неподвижный электромагнит с катушкой 2, неподвижные контакты первичной цепи с дугогасительным устройством 3, вспомогательные контакты 4 и стойки 5. 
Подвесные части контактора — якорь электромагнита и подвижные контакты первичной цепи — закреплены на металлическом валу 6, поворачивающемся в цапфах стоек 5. Контактор основного питания имеет электромеханическую защелку 7, назначение которой заключается в том, чтобы прочно удерживать с помощью коромысла с роликом якорь основного электромагнита в подтянутом положении, а контактную систему силовой цепи — во включенном. 
Электромеханическая защелка имеет вспомогательные контакты, с помощью которых осуществляется взаимодействие обоих контакторов СПУ. 
Станция противоаварийного управления действует следующим образом. В нормальном режиме работы контактор основного питания КМ1 включен (рис. 4, б), а контактор резервного питания КМ2 отключен. При исчезновении напряжения от источника основного питания лишается напряжения электромагнит контактора основного питания КМ1, но якорь его при этом сразу не отпадает — он удерживается в прежнем положении электромеханической защелкой. 

 
 
Рис. 4. Станция противоаварийного управления серии ПЭВ: 
а  —  внешний вид; б  —  схема силовых цепей; 1  —  промежуточное реле; 2  —  накладка; 3  —  электромеханическая защелка; 4, 7  —  контакторы основного (КМ1) и резервного (КМ2) питания; 5  —  механическая блокировка; 6,8  —  автоматические выключатели цепей управления контакторами

 
Рис. 5. Контактор типа КТ-60

 

 

Рис. 6. Узел механической блокировки контакторов основного и резервного питания: 
1,4- регулирующие соединители; 2, 7  —  подвижные части контакторов резервного и основного питания; 3  —  тяга; 5  —  блокировочный кулачок; 6  —  блокировочный палец; 8  —  рычаг защелки; 9  —  удерживающий ролик; 10  —  вспомогательные контакты защелки; 11  —  отключающий электромагнит 
Одновременно с исчезновением напряжения на электромагните КМ1 лишается напряжения (срабатывает) промежуточное реле 1, через замыкающиеся контакты которого на электромагнит КМ1 и катушку электромеханической защелки 3 подается напряжение от резервного источника питания, (напряжение на электромагнит КМ1 подается кратковременно для облегчения работы механизма защелки). В результате электромеханическая защелка высвобождает якорь контактора КМ1, вспомогательными контактами защелки снимается напряжение с его электромагнита и контактор КМ1 отключается. В начальной стадии отключения КМ 1 вспомогательными контактами разрывается цепь питания катушки электромеханической защелки и замыкается цепь питания электромагнита контактора резервного питания КМ2. Включившись, контактор КМ2 подает напряжение потребителям электроэнергии от резервного источника. Время переключения питания с основного на резервный источник не более 0,2 с. 
        При появлении напряжения на основном источнике схема питания потребителей автоматически восстанавливается: срабатывает промежуточное реле  —  подается напряжение на электромагнит КМ1, контактор включается. В процесс включения КМ1 вспомогательными контактами размыкается цепь питания электромагнита КМ2 и контактор резервного питания отключается. Таким образом, процессы включения контактора КМ1 и отключения контактора КМ2, взаимно связанные механической блокировкой, происходят почти одновременно. Узел механической блокировки контакторов показан на рис. 6.

 

 

 

 

 

 

 

Литература

• ГОСТ Р 50345-99 Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты отсверхтоков бытового и аналогичного назначения
• Чунихин А. А. Электрические аппараты: Учеб. пособие. – М.: Энергия, 1967. – 536 с.