Анализ современных автоматических выключателей до 1000 В

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

«ХАРЬКОВСКИЙ  ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

 

 

 

 

Отчет

По преддипломной  практике на тему:

«Анализ современных  автоматических выключателей до 1000 В.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил                                                               ст.гр.ЭМСз-27 Савченко К.А.

Руководитель  практики от института                               проф. Грищук Ю.С.

Руководитель  дипломного проекта                                    проф. Грищук Ю.С.

 

 

 

Харьков 2013

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ  ЗАДАНИЕ

 

На преддипломную практику студента группы ЭМСЗ-27

Савченко Кирилл Александрович

На тему «Анализ современных автоматических выключателей до 1000 В.»

 

 

Вступление

1.Общие сведения об автоматических выключателях

2. Расцепители  автоматических выключателей

3. Автоматические выключатели с тепловыми расцепителями

4.Автоматические выключатели с комбинированным расцепителем

5. Выбор автоматических выключателей

Заключение

 

 

 

 

 

Руководитель                                                                       профессор Ю.С,Грищук

 

Индивидуальное задание

К выполнению принял                                                            Студент К.А.Савчекно

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Вступление                                                                                                                     4

1.Общие сведения об автоматических выключателях                                               8

2. Расцепители  автоматических выключателей                                                        11

3. Автоматические выключатели с тепловыми расцепителями                              17

4.Автоматические выключатели с комбинированным расцепителем                    19

5. Выбор автоматических выключателей                                                                  22

Заключение                                                                                                                   24

Список литературы                                                                                                      25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступление

Автоматический  выключатель — это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания.

Происхождение

Автомат защиты линии был  изобретён американским учёным в 1836 году. Первую конструкцию автоматического выключателя описал Эдисон в 1879 году, в то время как его коммерческая система электроснабжения использовала плавкие предохранители. Конструкция современных автоматических выключателей была запатентована швейцарской компанией Brown, Boveri & Cie в 1924 году.

Роль в электрической  цепи

Автоматические выключатели  предназначены для многоразовой защиты электрических установок  от перегрузок и коротких замыканий, то есть управляться токами короткого замыкания и перегрузки. Некоторые модели обеспечивают защиту от других аномальных состояний, например, от недопустимого снижения напряжения.

Нередко можно встретить  ошибочное использование автомата защиты линии в качестве вводного выключателя нагрузки. Для того, чтобы исключить ошибочное включение  при наличии аварии в цепи, автомат  имеет механическую защиту (смотри иллюстрацию), разрывающую связь  между ручным приводом и контактами (чаще всего роль такой защиты выполняет  отсутствие жёсткой фиксации между  ручным приводом и контактами) - из-за наличия этой защиты контакты могут  не разомкнуться при переводе ручного  привода в положение "выключено" и на обслуживаемом участке остаться опасное напряжение. Так же защита от аварий должна осуществляться на протяжении всей линии, а не в конце - по этой причине автомат защиты устанавливается  в начале линии, где он будет защищать всю линию целиком по своему прямому  назначению.

 

Устройство

Автоматический выключатель  конструктивно выполнен в диэлектрическом корпусе. Автоматический выключатель, рассчитанный на небольшие токи, часто имеет крепление для монтажа на DIN-рейку. Включение-отключение производится рычажком (1 на рисунке), провода подсоединяются к винтовым клеммам (2). Защелка (9) фиксирует корпус выключателя на DIN-рейке и позволяет при необходимости легко его снять (для этого нужно оттянуть защелку, вставив отвертку в петлю защелки). Коммутацию цепи осуществляют подвижный (3) и неподвижный (4) контакты. Подвижный контакт подпружинен, пружина обеспечивает усилие для быстрого расцепления контактов. Механизм расцепления приводится в действие одним из двух расцепителей: тепловым или магнитным.

 

• Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину (5), нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока (времятоковая характеристика) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать^[2] тепловой расцепитель, составляет 1,45 от номинального тока предохранителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом (6). В отличие от плавкого предохранителя, автоматический выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины.
• Электромагнитный расцепитель (отсечка) - расцепитель мгновенного действия, представляет собой соленоид (7), подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2÷10 раз от номинала, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы (классы) B, C и D в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя).

Во время расцепления  контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся рядом с дугогасительной решёткой (8).

Классификация

ГОСТ

ГОСТ 9098-78 — устанавливает следующую классификацию автоматических выключателей

1. По роду тока главной цепи: постоянного тока; переменного тока; постоянного и переменного тока.

Номинальные токи главных цепей  выключателей, предназначенных для  работы при температуре окружающего  воздуха 40 °C, должны соответствовать ГОСТ 6827. Номинальные токи для главных цепей выключателя выбирают из ряда: 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1 000; 1 600; 2 500; 4 000; 6 300 А. Дополнительно могут выпускаться выключатели на номинальные токи главных цепей выключателей: 1 500; 3 000; 3 200 А.

Номинальные токи максимальных расцепителей тока выключателей, предназначенных  для работы при температуре окружающего  воздуха 40 °C, должны соответствовать ГОСТ 6827. Допускаются номинальные токи максимальных расцепителей тока: 15; 45; 120; 150; 300; 320; 600; 1 200; 1 500; 3 000; 3 200 А

2. По конструкции: воздушный автоматический выключатель (англ. Air Circuit Breaker, сокращенно АСВ) от 800 А до 6 300 А, выключатель в литом корпусе (англ. МССВ) от 10 А до 2500 А , модульные автоматические выключатели (англ. МСВ) от 0,5 А до 125 А.

3. По числу полюсов главной цепи: однополюсные; двухполюсные; трехполюсные; четырехполюсные.

4. По наличию токоограничения: токоограничивающие; нетокоограничивающие.

5. По видам расцепителей: с максимальным расцепителем тока; с независимым расцепителем; с минимальным или нулевым расцепителем напряжения.

6. По характеристике выдержки времени максимальных расцепителей тока: без выдержки времени; с выдержкой времени, независимой от тока; с выдержкой времени, обратно зависимой от тока; с сочетанием указанных характеристик.

7. По наличию свободных контактов («блок-контактов» для вторичных цепей): с контактами; без контактов.

8. По способу присоединения внешних проводников: с задним присоединением; с передним присоединением; с комбинированным присоединением (верхние зажимы с задним присоединением, а нижние — с передним присоединением или наоборот); с универсальным присоединением (передним и задним).

9. По виду привода: с ручным; с двигательным; с пружинным.

10. По наличию и степени защиты выключателя от воздействия окружающей среды и от соприкосновения с находящимися под напряжением частями выключателя и его движущимися частями, расположенными внутри оболочки в соответствии с требованиями ГОСТ 14255.

 

 

 

 

 

1.Общие сведения об автоматических выключателях

Независимо от выполняемых функции  автоматические выключатели подразделяются по собственному времени срабатывания tс, в (времени с момента подачи команды до начала размыкания контактов) на:

· нормальные tc, в=0,02-0,1 с

· селективные (tc, в регулируется до 1с)

· быстродействующие, обладающие токоограничивающим эффектом (tс, в не более 0,05 с).

ГОСТ 9098-78 - устанавливает следующую  классификацию автоматических выключателей - не действует:

· По роду тока главной цепи: постоянного  тока; переменного тока; постоянного  и переменного тока.

Номинальные токи главных цепей  выключателей, предназначенных для  работы при температуре окружающего  воздуха 40 °C, должны соответствовать  ГОСТ 6827. Номинальные токи для главных  цепей выключателя выбирают из ряда: 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300 А. Дополнительно могут выпускаться  выключатели на номинальные токи главных цепей выключателей: 1500; 3000; 3200 А.

Номинальные токи максимальных расцепителей тока выключателей, предназначенных  для работы при температуре окружающего  воздуха 40 °C, должны соответствовать  ГОСТ 6827. Допускаются номинальные  токи максимальных расцепителей тока: 15; 45; 120; 150; 300; 320; 600; 1200; 1500; 3000; 3200 А 2. По числу  полюсов главной цепи: однополюсные; двухполюсные; трехполюсные; четырехполюсные.

· По наличию токоограничения: токоограничивающие; нетокоограничивающие.

· По видам расцепителей: с максимальным расцепителем тока; с независимым  расцепителем; с минимальным или  нулевым расцепителем напряжения.

· По характеристике выдержки времени  максимальных расцепителей тока: без  выдержки времени; с выдержкой времени, независимой от тока; с выдержкой  времени, обратно зависимой от тока; с сочетанием указанных характеристик.

· По наличию свободных контактов: с контактами; без контактов.

· По способу присоединения внешних  проводников: с задним присоединением; с передним присоединением; с комбинированным  присоединением (верхние зажимы с  задним присоединением, а нижние - с  передним присоединением или наоборот); с универсальным присоединением (передним и задним).

· По виду привода: с ручным; с двигательным.

· По наличию и степени защиты выключателя от воздействия окружающей среды и от соприкосновения с  находящимися под напряжением частями  выключателя и его движущимися  частями, расположенными внутри оболочки в соответствии с требованиями ГОСТ 14255.

· По виду привода: с ручным; с двигательным.

· По наличию и степени защиты выключателя от воздействия окружающей среды и от соприкосновения с  находящимися под напряжением частями  выключателя и его движущимися  частями, расположенными внутри оболочки в соответствии с требованиями ГОСТ 14255.

Автоматические выключатели выполняются  одно, двух, трехполюсными и имеют  следующие конструктивные узлы: главной  контактной системы, дугогасительной  системы, привода, расцепляющего устройства, расцепителей и вспомогательных  контактов.

Контактная система может быть трехступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и при использовании металлокерамики  одноступенчатой. Дугогасительная  система может состоять из камер  с узкими щелями или из камер с  дугогасительными решетками. Комбинированные  дугогасительные устройства - щелевые  камеры в сочетании с дугогасительной  решеткой применяют для гашения  дуги при больших токах. Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнении. Привод автоматического выключателя служит для включения, автоматического  отключения и может быть ручным непосредственного  действия и дистанционным (электромагнитным, пневматическим и др.) Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителями.