Узлы автомата и принцип его действия, физические явления в

Электрическом аппарате

 

В любом автомате есть следующие основные узлы: токоведущая цепь,

 

дугогасительная камера, привод автомата, механизм автомата, механизм свободного расцепления автомата и элементы защиты расцепителей.

В автомате на ток> 200 А (рис. 6.3) токоведущая цепь имеет главные 1 и дугогасительные контакты 3. Включение автомата может производиться вручную рукояткой 12 или электромагнитом 4. Звенья 6, 7 и упор 13 образуют механизм свободного расцепления. Отключение может производиться рукояткой 12 или с помощью тепловых и электромагнитных расцепителей 5, 8, 10, 11. Необходимая скорость расхождения контактов обеспечивается пружиной 9. Гашение дуги происходит в камере 2.

Рис. 6.3. Принципиальная схема автомата. 1-дугогасительные контакты, 2- камера дугогашения; 3-главные контакт; 4- электромагнит; 5, 8, 10, 11 - электромагнитные расцепители; 6, 7 - рычаги (звенья) механизма свободного расцепления; 13 - упор; 9 - пружина

 

Основные параметры автомата

 

1. Собственное и полное время отключения;

2. Номинальный длительный ток: Iном;

3. Номинальное напряжение: Uном;

4. Предельный ток отключения.

Под собственным временем отключения автомата понимают время от момента, когда ток достигнет значения тока срабатывания Iср, до начала расхождения его контактов. После расхождения контактов возникшая дуга должна быть погашена за минимальное время с перенапряжением не представляющим опасности для остального оборудования.

 

На рис. 6.4, а показано изменение тока и напряжения на контактах в процессе отключения для небыстродействующего автомата, а на рис 6.4, б - для быстродействующего. Для простоты примем, что до КЗ ток нагрузки =0. Установившийся ток КЗ Iкз. уст. От момента начала КЗ ток растет по закону экспоненты до значения тока срабатывания автомата icp (время tO). После этого до момента размыкания контактов проходит время t l. Это время тратится на работу механизма расцепления, выбор провала контактов и является собственным временем отключения автомата. После расхождения контактов дуга гаснет за время t2. Время равное tоткл =tO+tl+t2, является полным временем отключения автомата.

6.4. Изменение тока цепи и напряжения на контактах в процессе отключения

 

Если tl> =0.01c то автомат называется обыкновенным (небыстродействующим). В быстродействующих автоматах t1=0.002-0.008с.

 

Универсальные и установочные автоматы

 

Выключатели изготавливаются в основном на токи от 6, 3 А до 6300 А и U до 1000 В переменного тока и 440 В постоянного тока в соответствии со стандартизованными шкалами токов и напряжений.

а) Автоматы серии А-3700. Iном=160-630А при ~U до 660 В и постоянном до 440 В.

Iдоп.КЗ =200 кА. Износостойкость (5-10)10 циклов. Автомат может снабжаться электромагнитным приводом для дистанционного управления.

б) Выключатели серии ВА51 и ВА52. Серии выполняются на токи 63-630 A, U до

660 В ~ тока частотой 50 и 60 Гц и до 440 В постоянного тока с многообразием модификаций по набору и сочетанию расцепителей. Привод ручной или двигательный.

в) выключатели серии ВА53, ВА55 и ВА75 по конструкции представляют собой продолжение серии ВА51 в сторону больших токов (до 4000 А) при тех же напряжениях. В этих сериях применяются полупроводниковые максимальные расцепители. Отключаемый ток до 135кА при 380 В и 160 кА при 440 В.

г) Выключатели на напряжение 1.140 В. Такой выключа­ель (серии А3790) разработан на базе А3700 на ток 630 А с предельно допустимым током КЗ 25 кА при 1140 В, 12 кА при 660 В переменного тока и 50 кА при 440 В постоянного тока. Механическая износостойкость 16000 циклов, коммутационная износостойкость при 1140 В - 600 циклов, а при 660 В -1000 циклов.

 

Быстродействующие автоматы

 

Достижение времени отключения 0, 002-0, 008 с требует специальных мероприятий и других принципов работы приводных электромагнитов. В известных конструкциях применяются следующие способы получения быстродействия:

1) по принципу вытеснения потока (быстродействие 0, 003-0, 005 с). Отключение автомата осуществляется не отключением катушек удерживающего электромагнита, а вытеснением потока из участка сердечник-якорь. При этом размагничивающий поток создается форсированно током КЗ.

2) механических защелок (замков) tо до 0, 002 с. Включение также осуществляется кратковременно работающим электромагнитом, а удержание во включенном положении - механической (электромеханической) защелкой. Освобождение защелки производится отключающим электромагнитом, работающим в форсированном режиме, создаваемом током КЗ.

3) системы с ударным электромагнитом - работающий с большой форсировкой электромагнит создает " ударную силу", превосходящую силу удерживающего электромагнита и " отрывает" якорь, т.е. отключает выключатель.

4) выключатель со взрывным расцепителем - время отключения 0, 001 с - не получили распространения из-за своей сложности.

5) вакуумные выключатели, обеспечивающие гашение дуги t0=0, 003-0, 007с. Примеры исполнения некоторыхвыключателей приведены ниже.

а) Выключатель БВП-5. Построен на принципе вытеснения магнитного поля. Он предназначен для защиты силовой цепи электровозов постоянного тока. Uном =4000 В, Umax=4000 В, Iном=1850 А, собственное время отключения 0, 003с.

б) Выключатель постоянного тока вакуумный типа ВПТВ-15-5/400 на

Uном=15 кВ, Iном =400 А, Iоткл =5 кА.

в) Автомат серии ВАБ - 28 наиболее универсальный, Iном =1, 5-6 кА, U=825-3300 В.

 

⇐ Предыдущая20212223242526272829Следующая ⇒

Поделиться: