Vitasvet-led.ru

Витасвет Лед
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие силы преодолеваются при включении выключателя

1 Приводы коммутационных аппаратов. Общие сведения

Привод – это специальное устройство, предназначенное для операции включения, для удер­жания во включенном положении и для отключения коммутационного аппарата.

Основными частями привода являются включающий механизм, запирающий механизм (защелка, собачка), который удерживает выключатель во включенном положении, и расцепляющий механизм, освобождающий защелку при отключении.

Наибольшая работа в существующих конструкциях выключателей совершается приводом при включении, так как при этой операции преодоле­вается собственная масса подвижных контактов, сопротивление отключаю­щих пружин, трение и силы инерции в движущих частях. При включении на существующее КЗ механизм привода, кроме того, должен преодолеть электродинамические усилия, отталкивающие контакты друг от друга.

Операция включения во избежание приваривания контактов должна производиться быстро. Чем меньше время включения, тем меньше пауза при АПВ.

При отключении работа привода сводится к освобождению защелки, удерживающей механизм во включенном положении. Само отключение происходит за счет силы сжатых или растянутых отключающих пружин. В зависимости от источника энергии, затрачиваемой на включение и от­ключение, имеются ручные, пружинные, грузовые, электромагнитные, пнев­матические приводы.

Различают также неавтоматические, полуавтоматические и автоматические приводы. Первые дают возможность включать или отключать аппарат только вручную. Вторые обеспечивают автоматическое (дистанционное) отключение или в некоторых случаях включение аппарата. Автоматические приводы дают возможность автоматически (от соответствующих устройств защиты и автоматики) или дистанционно включать и отключать коммутационные аппараты.

2 ВИДЫ КОММУТАЦИОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Основными электрическими коммутационными аппаратами являются:

– устройство защитного отключения;

Для управления разъединителями наиболее часто используют ручной рычажной привод. Он может быть установлен как в закрытых, так и в открытых распредустройствах. Рукоятка такого привода перемещается в вертикальной плоскости на угол 120–150 °. Движение рукоятки при помощи тяг и рычагов передается валу ножей разъединителя. При отключении рукоятку привода поворачивают вниз, при включении – снизу вверх.

Ручные приводы устанавливают на тех же опорных конструкциях, на которых размещается разъединитель. Наличие привода дает возможность осуществить механическую или электрическую блокировку разъединителя и выключателя для предотвращения неправильных операций с разъединителем при включенном выключателе.

Однополюсными разъединителями часто управляют при помощи изолирующей штанги, которой захватывается петля, специально предусмотренная на ноже разъединителя.

Короткозамыкателями и отделителями управляют при помощи приводов типа ПГ-10К и ПГ-10-0 или ШПК и ШПО. Эти приводы, имеющие одинаковую кинематическую схему, размещают в шкафах для наружной установки. Вал этих приводов при помощи соответствующих рычагов и тяг соединен о короткозамыкателями или отделителями.

В приводе короткозамыкателя можно установить два реле прямого действия максимального тока и один электромагнит отключения. При срабатывании реле или электромагнит освобождает защелку привода и короткозамыкатель включается под действием введенной при его отключении пружины.

Отключают короткозамыкатель вручную при помощи рукоятки управления приводом. В приводе отделителя устанавливают электромагнит отключения, который при срабатывании также освобождает защелку и обеспечивает автоматическое отключение отделителя под действием заведенной при его включении пружины. Раньше в этих в приводах устанавливались специальные блокирующие реле (БРО), однако они оказались недостаточно надежными, и поэтому, чтобы предотвратить отключение отделителя при включенном короткозамыкателе, используют токовую блокировку в схеме автоматического управления.

Выключатели нагрузки могут быть оснащены приводами нескольких модификаций: с ручным включением и отключением (типа ПР-17), с ручным включением и ручным или дистанционным отключением (типа ПРА-17), с дистанционным или автоматическим включением и отключением (типа

Выключателями нагрузки с заземляющими ножами управляют при помощи отдельного, ручного привода с механической блокировкой, не позволяющей включить заземляющие ножи при включенном выключателе.

Для управления масляными и другими выключателями используются приводы, имеющие следующие основные узлы: включающий механизм, обеспечивающий включение выключателя, запирающий механизм (защелка), который удерживает выключатель во включенном положении, и расцепляющий механизм, освобождающий защелку, после чего выключатель отключается под действием отключающих пружин, заведенных при включении. Наибольшее усилие требуется при включении, так как в этом случае необходимо также преодолеть сопротивление отключающих пружин. Трение и силы инерции в подвижных частях. При включении на короткое замыкание. может потребоваться преодоление электродинамических усилий, отталкивающих контакты один от другого.

Наиболее часто для управления выключателями (масляные, маломасляные, воздушные, элегазовые, вакуумные) используют автоматические приводы. В сельских электрических сетях наибольшее распространение получили пружинные приводы. Более широкое применение их по сравнению с электромагнитными приводами объясняется тем, что для их работы не требуются аккумуляторные батареи и соответствующие зарядные агрегаты. В данном случае выключатель автоматически включается под действием заранее заведенных (натянутых) пружин.

Включающие пружины можно заводить от руки или специальным двигателем, который обычно снабжен редуктором (автоматический моторный редуктор – AMP). Пружинные приводы используют для управления масляными выключателями на напряжение 6–35 кВ. Они обеспечивают: ручное или дистанционное (посредством встроенных электромагнитов включения и отключения) включение и отключение выключателя, автоматическое отключение выключателя под действием защиты (при помощи встроенных реле или отдельного комплекта реле защиты), автоматическое повторное включение (АПВ) выключателя после его автоматического отключения при помощи специальной релейной схемы и встроенного электромагнита включения (возможно также механическое АПВ посредством рычажного механизма привода, которое в последнее время обычно не используется).

Имеется ряд конструкций пружинных приводов (типа ППМ-10, ПП-67, ПП-74 и др.). В сельских электрических сетях наиболее часто применяется привод типа ПП-67К.

Опыт эксплуатации пружинных приводов, в частности типа ПП-67, показал, что они относительно часто выходят из строя и из-за сложной механической части являются одним из наиболее ненадежных элементов электрооборудования. Поэтому существует несколько конструкций, в частности электромагнитные приводы с использованием мощных выпрямителей, для сельских электроустановок.

Читать еще:  Рамка для выключателя как снять

Электромагнитные приводы, получающие питание от аккумуляторной батареи, нашли широкое распространение в установках с постоянным оперативным током. Эти приводы представляют собой устройства управления выключателем прямого действия: энергия, необходимая для включения, непосредственно подается В процессе включения от источника большой мощности электромагниту включения. Отключение происходит под действием маломощного электромагнита отключения. Достоинство электромагнитных приводов – простота конструкции и надежность действия. Основной недостаток – большой ток, потребляемый электромагнитом включения.

Промышленность изготовляет электромагнитные приводы нескольких типов. Для выключателей на напряжение 10 кВ достаточно широко используются приводы типа ПЭ-11.

Большинство приводов различного типа снабжены устройством свободного расцепления. Это – механический узел привода, обеспечивающий свободное отключение выключателя независимо от положения подвижных элементов. Устройство свободного расцепления особенно необходимо для быстрого отключения выключателя при включении его на короткое замыкание.

Воздушными выключателями, работающими от компрессора, управляют при помощи пневматического привода. Действие этого привода обеспечивается за счет энергии сжатого воздуха от той же компрессорной установки.

Выключатели

Достижения о эргономике и моделировании превратили простой выключатель в весьма сложный прибор. Способ работы выключателя должен отвечать различным критериям. Группировка выключателей на приборном панели, позволяющая меньше отвлекать внимание водителя и не вызывающая у него усталости, быстрота доступа к выключателю в критическом положении и предотвращение случайного срабатывания выключателя при ударном воздействии — это только некоторые из проблем, стоящих перед проектировщиком. Теперь стало нормой выполнение основных выключателей в виде рычагов, установленных на рулевой колонке. Эти функции обычно включают:

  • переключение фар
  • включение габаритного освещения
  • аварийного сигнала
  • омывателей
  • очистителей

Другие органы управления установлены в пределах досягаемости водителя на приборной панели или рядом с ней. Кроме упомянутых конструктивных ограничений, для выключателя важным фактором является надежность. Исследования показали, что переключатель света фар, например, может использоваться примерно 22 000 раз на протяжении 80 000 км — это средний пробег за 4 года — что обуславливает большую механическую и электрическую нагрузку на данный прибор.

Простое определение выключателя — «прибор для разрыва и создания пути прохождения тока в схеме». Это означает, что выключатель можно рассматривать как две системы:

  • контакты, которые обеспечивают коммутацию
  • механическое устройство, которое обеспечивает перемещение контактов

Существует множество типов рабочих механизмов, управляющих контактами. На рисунке показан только один из распространенных приемов — скользящие контакты.

Рис. Переключатель со скользящими контактами

Контакты должны обладать следующими необходимыми свойствами:

  • высокое сопротивление механическому и электрическому износу
  • низкое сопротивление контакта
  • отсутствие каких-либо загрязнений на поверхности контакта
  • низкая цена

Для контактов переключателей чаще всего используют медь, фосфористую бронзу, латунь, бериллиевую бронзу и, в особых случаях, серебро или серебряные сплавы. Золото используется для покрытия контактов специального назначении. Главный вопрос — ток, который должен выдерживать выключатель, поскольку основную проблему представляет дуговая эрозия контактов. Серебро — один из лучших материалов для контактов выключателя. И одни из способов обойти проблему стоимости состоит в том, чтобы использовать только контактные площадки из серебра, приварены например, к латунным контактам. Сейчас общепринято использовать выключатели для управления реле, которое, в свою очередь, задействует главную часть схемы. Разгрузка выключателя по току дает большую свободу в выборе его конструкции, но может появиться необходимость гасить электрическую дугу, вызванную индуктивностью обмотки реле. Нельзя также забывать, что реле — тоже выключатель, но поскольку реле не имеют таких конструктивных ограничений, как приборные выключатели, это позволяет им управлять более сильным током.

Продолжительность жизни выключателя зависит от частоты его использования, соотношения времени включенного и выключенного состояния, природы нагрузки, подавления дуги, величины перемещения механизма используемого привода, окружающей температуры и влажности, уровня вибрации — и это только несколько факторов.

Диапазон размеров и типов выключателей, используемых в автомобилях, весьма обширен: от контактов в пусковом реле стартера до контактов в микровыключателе люка крыши. На рисунке показан один тип выключателя автомашины и его характеристики.

Рис. Однополюсный тумблерный переключатель на три положения

Некоторые из понятий, используемых для описания действия выключателя, приведены ниже.

  • Исходное состояние. Положение механизма привода в отсутствии воздействия на него.
  • Холостой ход. Движение привода между свободным и рабочим положением.
  • Рабочее положение. Положение, которое занимает механизм привода, когда имеет место возникновение контакта.
  • Положение опускания. Положение привода, при котором механизм возвращается в исходное состояние.
  • Избыточное перемещение. Движение привода после принятия рабочего положения.
  • Полный ход. Сумма холостого хода и избыточного перемещения.
  • Усилие включения. Сила, требуемая для перемещения приводного механизма от свободного положения до рабочего.
  • Усилие освобождения. Сила, позволяющая вернуть механизм в исходное состояние.

Далее рассмотрим такие вопросы, как число контактов, число полюсов и тип переключения. Определенные потребители тока транспортного средства требуют определенных действий коммутации. На рисунке приведены схемотехнические символы для переключателей и их функций. Аналогичные символы применяются для реле.

Рис. Символьные обозначения выключателей и переключателей

Все упомянутые выше выключатели управлялись вручную. Имеются и другие выключатели, которые могут срабатывать от воздействия температуры, давления и, например, инерции. Эти три примера показаны на рисунке ниже. Температурный выключатель типичен для вентиляторов радиатора, в нем используется биметаллическая пластина, которая изгибается под воздействием температуры и замыкает группу контактов. Выключатель давления используется для контроля избыточного давления в системе кондиционирования воздуха и срабатывает от давления на диафрагму. При определенном давлении диафрагма преодолевает натяжение пружины и замыкает ряд контактов. Наконец, инерционный выключатель, реагирующий на ускорение, часто используется, чтобы прервать подачу топлива к насосу впрыска в случае ударного воздействия на транспортное средство при аварии.

Читать еще:  Автоматический выключатель с доп контактом что это

Рис. Выключатели срабатывающие от температуры, давления и ускорения

Трагедии с Ту-22М3 определяют причину

Что привело к гибели трех членов экипажа бомбардировщика

  • 3

Летчики под Калугой могли разбиться из-за человеческого фактора или неисправности оборудования — к таким выводам пришли опрошенные “Ъ FM” пилоты. Трагедия с бомбардировщиком Ту-22М3 произошла из-за нештатно сработавшей катапульты. Система активировалась на земле, и летчикам не хватило высоты, чтобы раскрыть парашюты. В итоге три члена экипажа погибли, а четвертого доставили в больницу. При этом сам самолет после аварии остался цел. Почему катапульта сработала на земле? И был ли у пилотов шанс выжить? Разбиралась Алла Пугачева.

Сверхзвуковой бомбардировщик Ту-22М3 стал печально известен еще два года назад: при заходе на посадку в Мурманской области самолет разбился. Тогда из четырех членов экипажа выжил лишь один. На военном аэродроме под Калугой трагедия произошла на земле. Летчики готовились к полету, и внезапно сработала система катапультирования. У такого происшествия могло быть несколько причин, говорит заместитель главного редактора журнала «Авиапанорама», заслуженный военный летчик России Владимир Попов: «Первое — это технический отказ в системе, например, электропроводки, где могло возникнуть замыкание, в результате чего катапульта могла сработать непреднамеренно.

Может быть человеческий фактор — на улице холодно, одежда зимняя, рукава широкие. Ими можно было случайно зацепить переключатель, который и включил систему».

Некоторые эксперты предполагали, что катапульта сработала из-за действий командира судна. Рядом с его местом находится тумблер «Принудительное покидание». Однако, по мнению инструктора, майора ВВС и мастера спорта по высшему пилотажу на реактивных самолетах Андрея Красноперова, такая версия практически исключена: «Для этого командиру надо снять контровку с выключателя. Только после этого его можно включить. По-хорошему, нормальный человек в здравом уме не будет так делать, поскольку знает, чем это закончится. Так что маловероятно, что командир корабля включил этот переключатель.

Как Ту-22М3М прошел испытание в сверхзвуковом режиме

Впрочем, это не первый случай, когда летчиков катапультировало из неподвижного самолета. То же произошло и у Су-24 еще в прошлом веке. Тогда пилот остался жив, но на том борту были установлены кресла К-36. Они позволяют эвакуироваться из самолета на земле. У Ту-22М3 такой возможности нет, говорит заслуженный летчик-испытатель России Владимир Бирюков: «Кресло К-36 производства “Звезда” позволяет катапультироваться, как говорится, ноль на ноль — на нулевой скорости и высоте. И если бы была какая-то скорость, парашюты успели бы наполниться. И такие случаи, когда люди катапультировались с земли и оставались живы, были. Но вот эти КТ-1М не позволяют этого сделать».

Но даже при таких условиях у летчиков был шанс выжить, если бы обстоятельства сложились нужным образом, продолжает Владимир Попов: «Просто не хватило высоты. И, скорее всего, они упали на бетон. Если бы упали на грунт, это могло бы смягчить удар, и у летчиков был бы шанс выжить».

Причиной инцидентов с Ту-22М3 чаще всего становятся погода и человеческий фактор, заявили в Совете федерации. Минобороны отправило на аэродром под Калугой специальную комиссию, которая должна обследовать самолет и выяснить причины происшествия.

Для чего нужны однополюсные автоматические выключатели, и где они применяются: характеристики, определение полюсов

Технические характеристики и принцип работы однополюсных автоматов. Как правильно подключить, инструкция по монтажу. Об этом в статье.

  1. Устройство и характеристики однополюсного автоматического выключателя
  2. Что представляет собой однополюсный автоматический выключатель
  3. Область применения
  4. Общее устройство и принцип работы
  5. Как определяется полюсность автоматов
  6. Советы при покупке
  7. Маркировка
  8. Мощность
  9. Производитель и цена
  10. Основные ошибки при покупке
  11. Установка и схема подключения
  12. Полезное видео

Устройство и характеристики однополюсного автоматического выключателя

Огромное количество бытовой техники, используемой в современных домохозяйствах, всё больше нагружают электропроводку квартир и домов.

Согласно статистике МЧС, в большинстве случаев, причиной пожаров становится неисправность, а конкретно, короткое замыкание (далее – КЗ).

Действенным средством защиты от возгораний считаются автоматические выключатели (далее – АВ).

Что представляет собой однополюсный автоматический выключатель

АВ — коммутационный контактный прибор, предназначенный для защиты распределительных электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий. Во включенном состоянии через прибор протекает ток, значение которого соответствует номиналу устройства.

Область применения

Однополюсные автоматические выключатели обеспечивают подачу напряжения потребителям и защиту цепи от перегрузок.

В быту приборы пришли на смену плавким предохранителям, часто называемым в народе «пробками».

Преимущество перед пробками:

  1. Восстановление работоспособности простым поднятием рычажка или нажатием кнопки.
  2. Характеристики устройства не меняются после многократных ручных циклов включения/выключения и аварийных срабатываний. В этом состоит отличие от пробок, куда «мастера» устанавливали «жучки», многократно повышая пропускную способность сети, что и приводило к возгораниям.

В домашних условиях распространение получили приборы для защиты одного провода — однополюсные АВ, про них и пойдёт речь ниже.

Общее устройство и принцип работы

Однополюсные АВ состоят из нескольких функциональных частей:

  • корпуса;
  • рабочей контактной системы;
  • дугогасительного устройства;
  • расцепителей и привода.

Расцепители – элементы, выполняющие защиту цепи, бывают электромагнитными и тепловыми.

Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку с подпружиненным подвижным сердечником. Перемещаясь, сердечник управляет положением связанного с ним подвижного контакта, замыкающего цепь.

В нормальном режиме потребления силы электромагнитной индукции, создаваемой протекающим через катушку током, не хватает для преодоления упругости пружины. В сеть подаётся напряжение, через приборы-потребители протекает ток.

Читать еще:  Автоматические выключатели постоянного тока принцип работы

При возникновении короткого замыкания ток через катушку многократно возрастает. Создаваемая электромагнитной индукцией сила преодолевает сопротивление пружины. Сердечник, перемещаясь в катушке, размыкает контакты.

Рабочим органом теплового расцепителя является биметаллическая пластина, управляющая замыканием контактов.

При включении в сеть приборов с общей мощностью, превосходящей номинал АВ, через пластину протекает ток повышенного значения. Нагреваясь, она деформируется и при заданном значении отключает АВ.

Важным элементом конструкции, повышающим срок эксплуатации, является дугогасительная камера. Она нужна для погашения искры между контактами, появляющейся во время размыкания.

Как определяется полюсность автоматов

В зависимости от назначения АВ бывают одно-, двух-, трёх- и четырёхполюсными. Количество полюсов определяется только для главной цепи без учёта вспомогательных (управляющих) контактов.

У однополюсного автомата присутствует два зажимных контакта.

Советы при покупке

При покупке важно прибрести оборудование, которое сможет обеспечить безопасность.

Одно- и двухполюсные АВ применяют в однофазных сетях, а приборы с большим количеством полюсов – в трехфазных.

Маркировка

Разобраться в маркировке АВ, на первый взгляд, непросто. Производители часто указывают в наименовании серийные номера своей продукции. Иногда информация «разбросана» по лицевой стороне, но нужные для правильного выбора параметры обязательно присутствуют.

Имея перед собой АВ, проще рассмотреть интересующие величины:

  1. Номинальное напряжение должно соответствовать параметрам электросети. В однофазной цепи присутствует переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц.
  2. Времятоковая характеристика обозначает допустимые пределы превышения номинального тока, необходимого для срабатывания защиты. Обозначается буквами A, B, C, D, Z, K. Для квартиры выбирают автоматические выключатели для освещения – с литерой В, для розеток – С, для мощных двигателей и трансформаторов – D. Приборы серии А слишком чувствительны и предназначены для защиты цепей с повышенными требованиями. Придётся включать нагрузку после небольших колебаний напряжения в сети. K и Z – устройства для производственных нужд.
  3. Номинальный ток указывается в амперах, а АВ способен пропускать такую величину непрерывно, не греясь и не отключаясь.
  4. Токоотключающая способность автомата (предельный ток отключения) показывает допустимый ток, после прохождения которого устройство останется работоспособным. Огромная кратковременная нагрузка возможна при коротком замыкании. Для АВ, установленных в квартире (доме), выбирают показатель 4500 или 6000 А.
  5. Класс токоограничения говорит о «скорости» срабатывания автомата. Есть 3 класса. Первый на передней панели не обозначается, а время срабатывания более 10 мс, второй класс приборов отключает нагрузку за время от 6 до 10 мс, третий – самый быстрый обесточит сеть за 2,5-6 мс.
  6. Об электрической схеме устройства, обозначенной на АВ, рассказано ниже.

Мощность

Непосредственно номинальная мощность АВ в маркировке отсутствует. Но её легко определить, перемножив напряжение сети на номинальный ток автомата.

Существуют два способа расчётов при выборе АВ:

  1. Суммируют максимальные токи, протекающие через все электроприборы, подключенные через один автомат. Предусмотрев запас в 15-20% выбирают прибор зашиты по номинальному току.
  2. Сопоставляют суммарную мощность всех приборов и номинальную мощность АВ выбирая «защиту с запасом» в 10-15%.

Важно понимать, что АВ выдерживают токи, превышающие номинальные на 40% примерно в течение часа работы. За этот промежуток времени может произойти чрезмерный нагрев проводки, её оплавление и, в конечном итоге, короткое замыкание.

Номинальный ток АВ, АТок в однофазной сети, АРасчётная мощность нагрузки, кВтНеобходимое сечение жил, мм2
160-153,01,5
2515-245,02,5
3224-316,54,0
4033-408,06,0
5040-499,510,0

Производитель и цена

Автоматические однополюсные выключатели присутствуют в линейке всех производителей электротехнической продукции. Стоит понимать, что европейский или американский бренд не говорит о месте, где расположен завод. Велик риск встретить в продаже подделку. В таблицу собраны производители и средние цены на востребованный 25-амперный автомат. Компании отсортированы в порядке снижения популярности пользователей (на основе отзывов на форумах и отзовиках). Цены взяты с Яндекс-маркет.

ПроизводительСредняя цена, руб.
АВВ180-400
Legrand140-190
Schneider Electric160-320
General Electric200-350
Siemens190-350
Moeller160-290
DEKraft80-140
IEK100-150
TDM90-120

Основные ошибки при покупке

Чтобы избежать ошибок при покупке, учитывают несложные советы:

  1. Нельзя устанавливать АВ, способный выдержать больший ток, чем тот, на который рассчитана проводка.
  2. Номинал автомата должен учитывать мощность приборов, подключенных к линии.
  3. Выбирать необходимо изделия проверенных фирм, требуя у продавца сертификат продукции.
  4. Для отдельных участков цепи, куда могут быть присоединены мощные потребители (сварка, обогреватель), отдельно прокладывают проводку и устанавливают автомат.

Установка и схема подключения

Опытным путём несложно установить, что при перегрузке автомат разомкнёт цепь независимо от того, куда подключен вводной/выходной проводник. Но по правилам устройства электроустановок (ПУЭ), ввод должен подключаться на неподвижный контакт АВ.

Найти этот контакт нетрудно на схеме, которая напечатана на приборе. Здесь неподвижный контакт №1.

Обусловлено такое правило внутренним устройством автомата, а именно, расположением дугогасительной камеры. При отключении сети искра «соскальзывает» в сторону подвижного контакта, распределяется по гребёнке и затухает. Если подключить наоборот, то искра при каждом отключении будет воздействовать на рабочий контакт, разрушая его.

Для установки большинства АВ, используемых «в быту» предусмотрены DIN рейки. Крепление осуществляется подпружиненными защёлками.

Продаются однополюсные АВ в любом магазине строительных материалов и электрики. Соблюдая при выборе несложные правила, можно надёжно обезопасить своё жилище от пожара при неисправности электропроводки.

Полезное видео

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector