Ivalt.ru

И-Вольт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматический выключатель вместо предохранителя

Расчёт и выбор силового автомата и защитного предохранителя.

2.8.1 Выбор защитного предохранителя

2.8.1.1 Для защиты внутрицеховых электрических сетей от токов короткого замыкания служат плавкие предохранители. Они являются простейшими аппаратами токовой защиты, действие которых основано на перегорании плавкой вставки. Предохранители включают последовательно в фазу защищаемой цепи. Наименьший ток, при котором плавкая вставка предохранителя ещё не перегорает при длительной работе, называют током неплавления IНП. Этот ток по значению должен быть, возможно, ближе к номинальному току Iном. вст., на который маркируется плавкая вставка. Зависимость времени перегорания плавкой вставки от тока цепи называется защитной характеристикой предохранителя. Она имеет круто падающий характер. Отключение 5÷10-кратного тока обычно происходит за 0,5÷0,1 с, а 1,5÷2-кратного тока за 20÷50 с.

Предохранители являются токоограничивающими аппаратами,

т. к. в них обеспечивается деионизация околодугового пространства, а, следовательно, и отключение цепи настолько быстро, что при больших кратностях тока в предохранителе ток не успевает достигнуть своего предельного значения.

Номинальным током плавкой вставки называют ток, который может длительно проходить через неё, не вызывая расплавления металла вставки или сильного нагрева.

2.8.1.2 Исходя из условий выбора номинального тока предохранителя, определяем Iном. вст., А, по формуле

,

где α=1,6 –для тяжелых условий пуска с длительностью разгона более 2,5 с и частых реверсах;

2.8.1.3 В связи со всем выше сказанным выбираем предохранитель типа ПР-2 на номинальный ток плавкой вставки 10 А.

2.8.2 Выбор автоматического расцепителя

2.8.2.1 Автоматические воздушные выключатели предназначены для автоматического размыкания электрических цепей при анормальных режимах работы (короткие замыкания и перегрузки).

По сравнению с предохранителями, автоматические выключатели обладают рядом преимуществ:

— после срабатывания автоматический выключатель снова готов к работе, в то время как предохранитель требует замены;

— более точные защитные характеристики;

— совмещение функций коммутации электрических цепей и их защиты.

В отличие от предохранителей, в автоматических выключателях не применяется какой–либо специальной среды для гашения дуги. Дуга гасится в воздухе.

По времени срабатывания (tсраб) различают:

— нормальные автоматические выключатели с tсраб=0,02-0,1 с;

— селективные — с регулируемой выдержкой времени до 1 с;

— быстродействующие с tсраб≤0,05 с.

Наименьший ток, вызывающий отключение автоматического выключателя, называют током срабатывания, а настройку расцепителя автоматического выключателя на заданный ток срабатывания – уставкой тока срабатывания.

Защитная характеристика теплового расцепителя подобна характеристике предохранителя; электромагнитный или электронный расцепитель максимального тока мгновенного срабатывания осуществляет защиту от токов короткого замыкания, превышающих 6-10-кратные значения номинальных токов.

2.8.2.2 Выбираем уставку трогания защиты в зоне перегрузки

Iуст. тепл, А, исходя из условия

2.8.2.3 Для токоограничивающего выключателя с полупроводниковым и электромагнитным расцепителем марки А3717 на номинальный ток 50 А

2.8.2.4 У автомата есть регулировка времени срабатывания

2.8.2.5 Предел регулирования уставок в зоне КЗ при переменном токе равен 3*Iном

Iпред= 150 А больше Iпуск=81,9 А.

2.8.2.6 Из приведённых выше условий следует, что автомат А3717 проходит по тепловой защите и защите от КЗ.

42. Выбор плавких предохранителей и автоматических выключателей

Плавкий предохранительэто элемент электрической цепи, основное назначение которого –защита ее от повреждения (от токов КЗ и перегрузки). Предохранитель устроен таким образом, что сгорает раньше, чем повреждаются другие элементы. Плавким предохранитель называется потому, что в его основе лежит плавкая вставка. Эта плавкая вставка состоит из сплава, который имеет низкую температуру плавления и при возникновении тока опасного для цепи, количества теплоты которое выделяется при протекании такого тока через эту вставку достаточно, чтобы её расплавить. Когда вставка расплавляется — “перегорает”, то цепь оказывается разомкнутой.

Если в сети установлено несколько последовательно включенных предохранителей, то при КЗ в какой-либо точке сети перегорать должен ближайший к точке КЗ предохранитель.

Наиболее распространенные предохранители, применяемые для защиты электроустановок до 1 кВ являются: ПР-предохранитель разборный, НПН-насыпной предохранитель, неразборный, ПНР-2-предохранитель насыпной, разборный.

Плавкие предохранители напряжением до 1 кВ выбирают по следующим параметрам и условиям: (из учебника Э.А.Киреевой, гл.4 ,стр. 69-70)

Автоматический выключатель – предназначен для быстрой и надежной защиты проводов и кабелей электрических сетей от токов перегрузки и КЗ. Главным отличием от плавкого предохранителя является возможность многократного использования.

Механизм расцепления контактов приводится в действие одним из двух расцепителей: тепловым или электромагнитным.

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, изготовленную из спая двух металлов с различными коэффициентами теплового расширения, нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления.

Электромагнитный расцепитель — расцепитель мгновенного действия, представляет собой соленоид, 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. Электромагнитный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро.

Автоматические выключатели на головном участке шинопровода выбирают по следующим параметрам и условиям: (из учебника Э.А.Киреевой, гл.4 ,стр. 71-73)

Читать еще:  Тросовый выключатель схема подключения

Кратко: Подбор номинала предохранителя определяется исходя из сечения провода. Зная сечение провода, мы можем узнать, какой максимальный ток он может пропустить без излишнего нагрева. Предохранитель подбирается немного меньшим номиналом, что бы он выключился (сгорел) раньше, чем провод. Разница между АВ и плавким предохранителем заключается в том, что АВ можно использовать многократно, тогда как плавкий предохранитель перегорает и подлежит замене.

43. ОСНОВНЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

К основным экономическим показателям систем передачи и распределения электроэнергии отнесем капитальные затраты (вложения), ежегодные издержки (годовые эксплуатационные расходы), чистый дисконтированный доход и срок окупаемости сооружаемого объекта.

Капитальные затраты (инвестиции) — это единовременные (разовые) денежные средства, которые необходимы для строительства новых или реконст­рукции существующих объектов. Применительно к системам передачи и распре­деления электроэнергии капитальные затраты (стоимость сооружения) можно представить в виде следующих составляющих:

(12.1)

где Кпс1, Кпс2 — стоимость повышающих и понижающих подстанций; Кл — стои­мость сооружения линии электропередачи.

Стоимость подстанции укрупнено может быть представлена в виде:

Ежегодные издержки — это годовые эксплуатационные расходы, необхо­димые для эксплуатации сооружений и устройств системы передачи и распреде­ления электроэнергии. Они включают:

— отчисления на амортизацию объектов электрической сети;

— расходы на эксплуатацию (текущий ремонт и обслуживание);

— стоимость потерянной электроэнергии в элементах сети.

Сущность амортизационных отчислений основывается на том, что каждый объект электрической сети рассчитан на определенный срок службы tc. Во время эксплуатации с течением времени объект приходит в негодность. Если ставится задача сооружения нового объекта взамен старого после окончания его срока службы (т. е. задача осуществления воспроизводства), то за этот период должны быть накоплены соответствующие средства. Это накопление и делается за счет амортизационных отчислений. Нормы на амортизацию выбирают в долях от пер­воначальных капитальных затрат К в зависимости от расчетного срока службы tс объекта:

где KЛ — ликвидная (остаточная) стоимость объекта после прекращения его функцио­нирования, включающая стоимость материалов и оборудования, которые могут быть использованы по другому назначению после ликвидации данного объекта.

Зная норму отчислений на амортизацию, ежегодные расходы на амортиза­цию определяют по формуле:

(12.16)

где Дt — суммарный доход в год t, включающий плату за электроэнергию, полу­чаемую потребителями; Иt — годовые эксплуатационные и другие расходы в год t; Kt — капитальные затраты в год t; T — расчетный срок.

Сооружение объекта эффективно только при ЧДД > 0.

Если расчетный срок Т не ограничивать сроком службы объекта, то в экс­плуатационные расходы должны включаться амортизационные отчисления. Такие условия характерны для задач систем передачи и распределения электроэнергии, которые непрерывно развиваются, модернизируются, и поэтому для них невозможно установить конкретный срок службы.

В выражении (12.16) норма дисконта Е равна процентной ставке за предос­тавление кредита, либо за хранение средств в банке.

Срок окупаемости капитальных затрат — характеризует общую эффек­тивность капитальных затрат К [70]:

(12.17)

где П — прибыль, получаемая за счет сооружения объекта.

Что можно использовать вместо предохранителя?

Плавкий предохранитель можно заменить кусочком провода, диаметр которого зависит от величины допустимого тока. Поэтому без особого риска можно заменить перегоревший предохранитель медным проводом, вставленным и запаянным в старый корпус предохранителя.

Как узнать сгорел предохранитель или нет?

Считается, что самый верный способ проверить предохранитель – это визуально его осмотреть на наличие обрыва. Для этого предохранитель вытаскивается из блока, а после просматривается на свет. Если проволока внутри разорвана или на нем имеются обгорелые следы, значит, обрыв цепи произошел из-за предохранителя.

Можно ли ставить предохранитель больше?

Да можно! Можно поставить любой предохранитель, при одном условии, что он НЕ БУДЕТ превышать номинал 150 Ампер (иначе смысл этого предохранителя пропадает).

Как рассчитать предохранитель?

Расчетная мощность нагрузки обычно указывается в маркировке изделия. В соответствии с этим параметром выполняется расчет номинального тока предохранителя по формуле: Inom = Pmax/U, в которой Inom является номинальным током защиты, Pmax – максимальная мощность нагрузки, а U – напряжение питающей сети.

Можно ли заменить предохранитель проволокой?

Для ремонта предохранителя необходимо заменить перегоревшую проволоку. При производстве предохранителей на заводах используют, в зависимости от величины тока и быстродействия, калиброванные серебряные, медные, алюминиевые, никелиновые, оловянные, свинцовые и проволоки из других металлов.

Как определить сгоревший предохранитель в микроволновке?

Как выглядит сгоревший предохранитель? При визуальном осмотре он будет вздутым либо будут видны черные следы подгаров. Если колба стеклянная, вы можете увидеть оборванную нить внутри. При коротком замыкании цепи поломку обнаружить сложнее.

Какой предохранитель нужно ставить на прикуриватель?

На 90% автомобилях, предохранитель прикуривателя имеет номинал 20А (20 ампер), и представляет собой фьюз желтого цвета. Если разъемов прикуривателей в машине несколько, то фьюзы устанавливаются на каждую цепь отдельно.

Можно ли поставить предохранитель меньшего номинала?

Re: Предохранитель меньшим номиналом…

Верно. Поэтому,имхо,можно легко поставить и пред меньшего номинала-его эффективность должна возрасти без ущерба работе усилителя . … пред с меньшим номиналом имеет меньшее сечение, а значит и большее сопротивление.

Читать еще:  Розетка выключатель с датчиком температуры

Как узнать какой предохранитель надо ставить в магнитолу?

Перед магнитолой предохранитель не нужен, в магнитоле стоит свой — два предохранителя будут исполнять одну функцию (перегрузка, ну или там еще чего произойдет в самой магнитоле) а вот рядом с аккумулятором нужен (не менее 15А) он будет защищать в основном от короткого замыкания.

Чем отличается предохранитель от плавкой вставки?

При срабатывании предохранителя (при отключении тока короткого замыкания) плавкая вставка перегорает и подлежит замене. Плавкая вставка в корпусном исполнении имеет фибровый или фарфоровый корпус, крепится на токоподводящие части основания предохранителя (как правило, из латуни).

Чем можно заменить сгоревший предохранитель?

Плавкий предохранитель можно заменить кусочком провода, диаметр которого зависит от величины допустимого тока. Поэтому без особого риска можно заменить перегоревший предохранитель медным проводом, вставленным и запаянным в старый корпус предохранителя.

Как рассчитать номинальный ток плавкой вставки предохранителя?

  1. От 0,2 мм и выше: …
  2. Где: …
  3. Чтобы определить диаметр провода зная ток I: …
  4. Для больших I – диаметр провода от 0,2 мм и выше:
  5. Если нужно узнать количество тепла, которое выделяется на плавкой вставке, то используйте формулу:
  6. Время и количество теплоты для плавления:
  7. Где:

Можно ли починить предохранитель?

Большинство типов предохранителей можно отремонтировать и дать им вторую, третью и т. д. жизни. Корпус предохранителя, как правило, разрушается крайне редко, перегорает проволока внутри, вот в ее замене и заключается ремонт.

Как узнать на сколько ампер предохранитель?

Чтобы проверить состояние предохранителя, можно воспользоваться мультиметром, омметром (устройством, которое позволяет измерить сопротивление) или амперметром (прибором, который позволяет измерить силу тока). У мультиметра есть два контакта: с положительным и с отрицательным зарядом.

Для чего нужен предохранитель?

Предохранитель — коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи размыканием или разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определённое значение.

Автоматический выключатель — от чего защищает и как он устроен

Автоматические выключатели – это устройства, задача которых заключается в защите электрической линии от повреждения под воздействием тока большой величины. Это могут быть как сверхтоки короткого замыкания, так и просто мощный поток электронов, в течение достаточно длительного времени проходящий по кабелю и вызывающий его перегрев с дальнейшим оплавлением изоляции. Автомат защиты в этом случае предотвращает негативные последствия, отключая подачу тока в цепь. В дальнейшем, когда ситуация придет в норму, аппарат можно вновь включить вручную.

Функции автоматического выключателя

Защитные устройства предназначены для выполнения следующих основных задач:

  • Коммутация электроцепи (возможность отключения защищаемого участка при возникновении неполадок с питанием).
  • Обесточивание вверенной цепи при возникновении в ней токов КЗ.
  • Защита линии от перегрузок при прохождении сквозь аппарат тока чрезмерной величины (такое бывает, когда суммарная мощность приборов превышает максимально допустимую).

Говоря кратко, АВ одновременно осуществляют защитную и управляющую функцию.

Основные типы выключателей

Существует три основных вида АВ, отличающихся друг от друга по конструктивному исполнению и предназначенные для работы с нагрузками разной величины:

  • Модульный. Он получил свое название из-за стандартной ширины, кратной 1,75 см. Рассчитан на токи небольшой величины и устанавливается в сетях бытового электроснабжения, для дома или квартиры. Как правило, это однополюсный автомат или двухполюсный.
  • Литой. Называется так из-за литого корпуса. Может выдерживать до 1000 Ампер и используется преимущественно в промышленных сетях.
  • Воздушные. Предназначен для работы с токами величиной до 6300 Ампер. Чаще всего это трехполюсный автомат, однако сейчас выпускают аппараты этого типа и с четырьмя полюсами.

Автомат защитный однофазный представляет собой автоматический выключатель, который наиболее распространен в бытовых сетях. Он бывает 1- и 2-х полюсным. В первом случае к аппарату подключается только фазная жила, а во втором – еще и нулевая.

Кроме перечисленных видов, существуют также устройства защитного отключения, обозначаемые аббревиатурой УЗО, и дифференциальные автоматы.

Первые нельзя считать полноценными АВ, их задача заключается не в защите цепи и включенных в нее приборов, а в предотвращении удара электрическим током при касании человеком открытого участка. Дифференциальный защитный автомат представляет собой объединенные в одном устройстве АВ и УЗО.

Как устроены автоматы защиты?

Рассмотрим подробно устройство автоматического выключателя. Корпус автомата выполнен из диэлектрического материала. Он состоит из двух частей, которые соединены между собой заклепками. Если необходимо разобрать корпусную часть, заклепки высверливаются, и открывается доступ к внутренним элементам защитного автомата. К ним относятся:

  • Винтовые клеммы.
  • Гибкие проводники.
  • Рукоятка управления.
  • Подвижный и неподвижный контакт.
  • Электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником.
  • Тепловой расцепитель, в состав которого входит биметаллическая пластина и регулировочный винт.
  • Газоотводное отверстие.
  • Дугогасительная камера.

С задней стороны автоматический защитный предохранитель оборудован специальным фиксатором, с помощью которого он крепится на DIN-рейке.

Читать еще:  Что значит номинальный ток автоматического выключателя

Последняя представляет собой рейку из металла, имеющую ширину 3,5 см, на которую крепятся модульные устройства, а также некоторые виды электрических счетчиков. Чтобы присоединить автомат к рейке, корпус защитного устройства следует завести за ее верхнюю часть, после чего защелкнуть фиксатор, надавив на нижнюю часть аппарата. Снять автомат защиты с DIN-рейки можно, подцепив защелку снизу.

Фиксатор модульного выключателя может быть очень тугим. Чтобы прикрепить такое устройство к DIN-рейке, нужно заранее подцепить защелку снизу и завести защитное устройство на место крепежа, после чего отпустить фиксирующий элемент.

Можно сделать проще – при защелкивании фиксатора сильно нажать на его нижнюю часть отверткой.

Наглядно, зачем нужен автоматический выключатель, на видео:

Принцип действия автоматического выключателя

Теперь разберемся, как работает автомат защиты сети. Подключение его осуществляется подъемом вверх рукоятки управления. Чтобы отключить АВ от сети, рычаг опускают вниз.

Когда автомат защитный электрический функционирует в обычном режиме, то электрический ток при поднятой вверх рукоятке управления поступает к аппарату через подсоединенный к верхней клемме кабель питания. Поток электронов идет к неподвижному контакту, а от него – к подвижному.

Затем по гибкому проводнику ток поступает на соленоид электромагнитного расцепителя. С него по второму гибкому проводнику электричество идет к биметаллической пластине, входящей в тепловой расцепитель. Пройдя по пластине, поток электронов через нижнюю клемму уходит в подключенную сеть.

Особенности работы теплового расцепителя

При превышении током цепи, в которой установлен автомат защиты, номинала устройства возникает перегрузка. Поток электронов высокой мощности, проходя через биметаллическую пластину, оказывает на нее термическое воздействие, делая более мягкой и заставляя выгнуться в сторону отключающего элемента. При вступлении последнего в контакт с пластиной происходит срабатывание автомата, и подача тока в цепь прекращается. Таким образом, тепловая защита позволяет не допустить чрезмерного нагревания проводника, которое может привести к расплавлению изоляционного слоя и выходу проводки из строя.

Нагревание биметаллической пластины до такой степени, чтобы она изогнулась и вызвала срабатывание АВ, происходит в течение определенного времени. Оно зависит от того, насколько величина тока превышает номинал автомата, и может занять как несколько секунд, так и час.

Срабатывание теплового расцепителя происходит в случае превышения током цепи номинала автомата как минимум на 13%. После остывания биметаллической пластины и нормализации величины текущего тока защитное устройство можно будет снова включить.

Существует еще один параметр, способный повлиять на срабатывание АВ под воздействием теплового расцепителя – это температура окружающей среды.

Если воздух в помещении, где установлен аппарат, имеет высокую температуру, то пластина нагреется до отключающего предела быстрее, чем обычно, и может сработать даже при незначительном возрастании тока. И наоборот, если в доме холодно, нагревание пластинки будет происходить медленнее, и время до отключения цепи увеличится.

Срабатывание теплового расцепителя, как было сказано, требует определенного времени, в течение которого ток цепи может прийти в норму. Тогда перегрузка исчезнет, и отключения устройства не произойдет. Если же величина электротока не снижается, автомат обесточивает цепь, предотвращая оплавление изоляционного слоя и не допуская возгорания кабеля.

Причиной перегрузки чаще всего становится включение в цепь устройств, суммарная мощность которых превышает расчетную для конкретно взятой линии.

Нюансы электромагнитной защиты

Электромагнитный расцепитель предназначен для защиты сети от короткого замыкания и по принципу работы отличается от теплового. Под действием сверхтоков КЗ в соленоиде возникает мощное магнитное поле. Оно сдвигает в сторону сердечник катушки, который размыкает силовые контакты защитного устройства, воздействуя на механизм расцепителя. Питание линии прекращается, благодаря чему исчезает опасность возгорания проводки, а также разрушения замкнувшей установки и автоматического выключателя.

Поскольку в случае КЗ в цепи происходит мгновенное возрастание тока до величины, способной за короткое время привести к тяжелым последствия, срабатывание автомата под воздействием электромагнитного расцепителя происходит за сотые доли секунды. Правда, при этом ток должен превысить номинал АВ в 3 и более раза.

Наглядно про автоматические выключатели на видео:

Дугогасительная камера

Когда контакты цепи, через которую протекает электрический ток, размыкаются, между ними возникает электрическая дуга, мощность которой прямо пропорциональна величине сетевого тока. Она оказывает на контакты разрушающее воздействие, поэтому для их защиты в состав устройства входит дугогасительная камера, представляющая собой набор пластинок, установленных параллельно друг другу.

При контакте с пластинами происходит дробление дуги, в результате чего снижается ее температура и происходит затухание. Газы, возникшие при появлении дуги, через специальное отверстие удаляются из корпусной части защитного устройства.

Заключение

В этой статье мы рассказали о том, что такое автоматические выключатели, какими бывают эти устройства и по какому принципу они работают. Напоследок скажем, что защитные автоматы не предназначены для установки в сеть в качестве обычных выключателей. Такое использование достаточно быстро приведет к разрушению контактов аппарата.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector