Порядок виконання роботи

1. Вивчити конструкцію запобіжників. Зробити ескізи запобіжників різних типів.

2. Вивчити конструкцію автоматичних вимикачів різних типів. Ознайомитися з роботою механізмів автоматичного вимикача. Зробити ескіз автоматичного вимикача.

3. Вивчити конструкцію пристрою захисного вимикання. Зробити ескіз основних функціональних блоків ПЗВ.

Зміст звіту

1. Короткий опис і схематичне зображення основних типів розглянутих у роботі електричних апаратів захисту.

2. Схеми ввімкнення окремих видів захисних ЕА.

3. Висновки з роботи.

Контрольні питання

1. Яке призначення запобіжників?

2. Назвіть особливості конструкції запобіжників різних типів.

3. Поясніть термін “струмообмеження.” Яким чином струмообмеження реалізується на практиці?

4. Що таке селективність роботи (запобіжників, автоматичних вимикачів, ПЗВ)?

5. Назвіть основні елементи конструкції автоматичних вимикачів.

6. Яким чином відбувається автоматичне вимикання автомата при перевантаженнях?

7. Якими номінальними параметрами характеризуються автоматичні вимикачі?

8. За яким принципом працює ПЗВ?

9. Назвіть основні функціональні елементи ПЗВ.

10. Наведіть схему підключення ПЗВ.

11. Наведіть кілька виробників сучасних захисних апаратів.

Література: [1; 3–6].

Лабораторна робота № 3 Тема. Дослідження конструкції та принципу дії реле струму

Мета роботи – ознайомитися з конструкцією та принципом дії реле струму. Вивчити робочі характеристики реле і визначити залежності параметрів уставки від різних факторів.

Короткі теоретичні відомості

Реле струму (РС) контролює величину струму в електричному ланцюзі або установці і при досягненні його заданого значення (уставки) спрацьовує та подає сигнал у схему керування. РС електромагнітного принципу дії можуть працювати в ланцюгах як змінного, так і постійного струму. У даний час вітчизняна промисловість випускає електромагнітні реле струму та реле максимального струму серій РТ (РТ40, РТ80 – РТ86, РТ90, РТ91, РТ95, РТ140) та серії РСТ (РСТ11 – РСТ16).

В даній лабораторній роботі розглядається реле струму типу РТ-40, яке застосовується в пристроях релейного захисту та протиаварійної автоматики. У реле РТ-40 використана одна з електромагнітних систем, яка називається системою з поперечним рухом якоря.

Основні елементи конструкції реле струму серії РТ40 показані на рис. 3.1. На шихтованому магнітопроводі 6 П-подібної форми розташовані дві котушки 7, що створюють потік Ф, який замикається по сталевому якорю 3, дуже легкому з метою збільшення швидкодії. Під дією електромагнітних сил якір прагне повернутися за годинниковою стрілкою до правого упора 1. Під дією механічних сил, які створюються спіральною пружиною, якір прагне повернутися проти годинникової стрілки до лівого упора 2. При струмі спрацьовування електромагнітна сила при всіх кутах повороту якоря, від початкового до кінцевого, більша за механічну, тому, якщо струм досягає струму спрацьовування, якір повернеться аж до упора 1. З якорем жорстко з'єднані за допомогою ізоляційного важеля 8 два електропровідні рухливі контактні містки 10. На початку повороту якоря при спрацьовуванні правий місток розімкне контакт-деталі 9, лівий наприкінці повороту якоря замкне контакт-деталі 13. Поворот якоря проти годинникової стрілки почнеться при струмі повернення.

Реле повинне мати досить високий коефіцієнт повернення. Цього можна досягти, якщо наблизити тягову характеристику реле до механічної. Надмірне зближення їх при кінцевому положенні якоря призведе, однак, до дуже малих натискань на замикаючих контактах. Оптимальне узгодження характеристик здійснюється зміною положення упорів 1 і 2. Грубе регулювання струму спрацьовування (зміна у 2 рази) здійснюються шляхом різного (послідовного чи рівнобіжного) з'єднання обмоток 7 (на рисунку з'єднані паралельно). Плавна зміна струму спрацьовування здійснюється шляхом переміщення покажчика уставки 11 за шкалою уставок 12. Покажчик уставки 11 з'єднаний із пружиною 14 і закручує (під час руху праворуч) чи послабляє її, піднімаючи або знижуючи тим самим механічну характеристику реле.

Описане реле може працювати як на постійному, так і на змінному струмі. Для усунення вібрацій якоря, що виникають на змінному струмі, застосовується гаситель коливань 5, у якому енергія коливання переходить у роботу тертя піщин.

Схема внутрішніх з'єднань реле наведена на рисунку 3.2.

Реле має два діапазони уставок. У діапазоні менших уставок ставиться перемичка між клемами 8 – 10; для того, щоб одержати удвічі більший діапазон, ставлять перемички між клемами 6-8 та 10-12.

На рис. 3.3 дана схема захисту ділянки ланцюга з асинхронним двигуном (М) від струму короткого замикання. Струм короткого замикання (КЗ) викликає спрацьовування реле струму КА, що призводить до розмикання ланцюга живлення силового контактора КМ1 та до його вимикання. У випадку протікання в силовому ланцюзі значних струмів використовується схема вмикання реле струму через трансформатор струму ТА1 (рис. 3.4), що різко знижує струм через обмотку реле та дозволяє зробити його чутливим та швидкодіючим.

Рисунок 3.1 – Електромагнітне реле струму типу РТ40

Рисунок 3.2 – Схема внутрішніх з'єднань реле струму

Рисунок 3.3 – Схема захисту ділянки ланцюга з асинхронним двигуном від струму короткого замикання

Рисунок 3.4 – Схема вмикання реле струму через трансформатор струму