Лабораторная работа №5 коммутационные аппараты до и выше 1000 в.
Цель: изучение коммутационных аппаратов до и выше 1000 в.
Подготовка к работе:
Пройти инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.
Ознакомиться с описанием работы, краткими теоретическими сведениями.
Изучить описание и принцип действия коммутационных аппаратов.
Коммутационный аппарат - это аппарат, с помощью которого коммутируется электрический ток (цепь замыкается и размыкается). Так же их разделяют на аппараты до 1000В и после 1000В.
Коммутационные аппараты до 1000в
1. Контактор – аппарат, имеющий электрический привод, предназначен для частого выключения и включения. Этот коммутационный аппарат не может защитить оборудование от тока КЗ, для этого с ним дополнительно устанавливается плавкий предохранитель или рубильник.
2. Рубильник - выключатель ручного привода, с его помощью можно коммутировать электрический ток, не более той силы, которая указана на аппарате.
3. Магнитный пускатель – аппарат, имеющий встроенное тепловое реле, сделанное из биметаллической пластины. Пластина нагревается от тока, и если допустимое напряжение растет, она отключает аппарат.
4. Автоматический выключатель – выключатель, предназначенный для защиты оборудования от короткого замыкания. Для этого в аппарате встроено электромагнитное реле, с помощью которого, при повышении напряжения выбивается защелка отключающей пружины.
5. Силовая сборка - силовой щиток, который можно ставить возле оборудования, которое от него питается. Это позволяет сэкономить на электрокабеле и панели РУ-0,4 кВ.
Коммутационные аппараты выше 1000в
1. ОД (отделитель) - аппарат разъединитель, имеет автоматическое отключение. Автоматом отделяет неисправное оборудование от электросети, после того как с участка напряжение снимается или подается опять при помощи АПВ.
2. Короткозамыкатель - коммутационный аппарат, имеет автоматическое включение. Используют в схемах защиты трансформатора, который не имеет постороннего выключателя. Короткозамыкатель может работать только совместно с ОД.
3. Разъединитель - аппарат, который служит для разборки схемы (создает видимый разрыв), так же с его помощью можно отключать токи небольшой величины. Такой аппарат до 110 кВ имеет ручной привод, а после 220 кВ только электрический.
4. Выключатель нагрузки - аппарат, который имеет три полюса и ручной привод. Предназначен для отключения тока от 5-10 кВ. На сегодняшний день такие аппараты уже не используются.
5. Предохранитель - аппарат однократного действия, защищает оборудование от превышающего тока, которое разрешено для данного устройства. На сегодняшний день предохранители выше 1000В применяют только в трансформаторах.
6. Выключатель – коммутационный аппарат, с помощью которого включают и отключают нормальный (нагрузочный) ток, от тока короткого замыкания. Основной элемент аппарата - дугогасительная камера, с помощью которой происходит гашение электрической дуги.
Коммутационные аппараты до 1000в
1. Контактор
Контакторы постоянного тока строятся, как правило, однополюсными, но на токи до 40 А, а в отдельных сериях на токи до 100-160 А выполняются и многополюсными с различными комбинациями главных контактов.
Главные контакты в большинстве конструкций - рычажного типа. Вращение контакта выполняется на призме (р токоподвод осуществляется гибкой связью, выполненной либо из переплетенных тонких медных проволок, либо набранной из медных шинок толщиной 0,1 мм. Характерным для контакторов постоянного тока является расположение контактов на плече, большем, чем плечо якоря магнитной системы. Зазор контактов составляет 8-20 мм. Ход магнитной системы, соответствующий этому зазору, 3 - 8 мм.
На большие токи главные контакты во многих сериях выполняются двухступенчатыми и состоят из основных и дугогасительных контактов.
Дугогасительные системы устроены на принципе гашения электрической дуги поперечным магнитным полем в дугогасительных камерах. Магнитное поле гашения в подавляющем большинстве конструкций возбуждается последовательной дугогасительной катушкой. Большее распространение получают камеры с узкими щелями и дугогасительные устройства, ограничивающие размеры дуги объемом камеры.
Конструктивная компоновка контактора должна обеспечивать: получение уравновешенной подвижной системы без дополнительных противовесов, замену катушки без разборки аппарата, хороший доступ к контактным соединениям, контактам для их обслуживания и замену контактов без отключения монтажных проводов, высокую износостойкость опор якоря.
Рисунок 1 – Схема контактора 1
Тот же самый контактор может иметь несколько контактов для размыкания и замыкания сети.
Когда катушка получает питание (в нашем примере током напряжения 230 В), благодаря электромагнитному эффекту сердечник движется вверх и контакт замыкается (цепь работает).
Рисунок 2 – Схема контактора 2
Цепь, позволяющую катушке получать питание, называют цепью управления. Напряжение в этой цепи не обязательно 230 В. Встречаются катушки с напряжением 12 или 24 В.
Цепь, где замыкается контакт, называют силовой цепью, поскольку она позволяет пропускать ток более значительной силы, чем в цепи управления, от которой она зависит в части получения электричества.
Когда питание больше не поступает, сердечник возвращается в свое первоначальное положение (благодаря системе пружин), и цепь оказывается разомкнута.
Рисунок 3 – Схема контактора 3
Подобный контактор, называемый также реле, когда он управляется слабыми токами, имеет многочисленные области применения в автоматических системах (автоматически открывающиеся ворота гаража, лифты и т.д.).
Реле обеспечивает возможность дистанционного управления электроприборами.