ПОВІТРЯНІ АВТОМАТИЧНІ ВИМИКАЧІ
Автоматичний повітряний вимикач – це комутаційний пристрій, призначений для захисту електричної мережі при перевищенні значень струму понад нормовані величини.
Свою назву він отримав за рахунок того, що гасіння електричної дуги в ньому відбувається безпосередньо в повітрі без використання масляних та газових середовищ.
- у квартирах;
- приватних будинках;
- офіси;
- магазинах та ін.
Як правило, це модульні пристрої з можливістю встановлення на ДИН рейку.
У числі іншого вимикачі (АВ), що розглядаються, класифікуються за кількістю полюсів (захищуваних напрямків): одно- двох і триполюсні. Незалежно від того, за яким напрямом виникла позаштатна ситуація, відключаються всі полюси автомата.
Що стосується застосування, то однополюсні включаються до розриву фази і призначені для роботи в однофазних мережах. Двополюсні також встановлюються в однофазних системах, але додатково розривають ще й нуль, що підвищує безпеку.
Триполюсні застосовуються в трифазних мережах - по одному напрямку на кожну фазу.
ПРИНЦИП РОБОТИ ПОВІТРЯНОГО АВТОМАТИЧНОГО ВИМИКАЧА
- електромагнітний та тепловий розчіплювач;
- силова контактна група;
- повітряна дугогасильна камера;
- ручний привід для увімкнення - відключення автомата.
Призначення теплового розчіплювача – розрив електричного кола при перевищенні номінального значення струму, не викликаного коротким замиканням електропроводки.
Конструктивно цей тип розчіплювача є біметалічну пластину (жорстко з'єднані між собою смуги з матеріалів, що мають різні коефіцієнти теплового розширення).
При проходженні через тепловий розчіплювач струму, що перевищує номінальний, відбувається нагрівання пластин, їх вигин, за рахунок якого привід вимикача розмикає його контакти. Оскільки на нагрівання потрібен певний час, розчеплення відбувається відразу, тобто має місце інерційність спрацьовування.
Для захисту від струмів короткого замикання призначений електромагнітний розчіплювач. При перевищенні струму в кілька разів (конкретне значення залежить від типу вимикача) відбувається миттєве (частки секунди) розмикання силової групи контактів.
Конструкція є котушкою з електромагнітним приводом. При досягненні струмом значення спрацьовування напруженість магнітного поля збільшується і привід розмикає контакти.
При розмиканні електричних контактів виникає дуговий розряд, який тим потужніший, чим більше струм, що комутується вимикачем. За рахунок високої температури електрична дуга може спричинити загоряння як самого автомата, так і конструкцій і матеріалів, що знаходяться з ним в контакті або безпосередній близькості.
Для запобігання цьому автоматичні вимикачі мають дугогасну камеру – відсік, у якому дуга розсікається спеціальними пристроями та загасає. У повітряних автоматах, як говорилося, цей процес відбувається у повітрі. Це дешеве рішення і для відносно невисоких струмових навантажень досить надійне.
Ручний привід використовується для включення вимикача після спрацьовування, а також примусового розриву ланцюга. Але користуватися ним як звичайним електричним вимикачем не рекомендується, проте призначення в нього інше.
ТИПИ АВТОМАТИЧНИХ ПОВІТРЯНИХ ВИМИКАТІВ
На вибір повітряного автоматичного вимикача, в першу чергу, впливають його поточні характеристики. Назва досить говорить і означає залежність часу спрацьовування від величини перевищення номінального (робочого) струму, що вказується в паспорті та на корпусі пристрою.
Вимикачі різних типів на те саме значення номінального струму, наприклад, 10А будуть поводитися по-різному.
Нижче буде розглянуто три типи (характеристики) автоматів. Насправді їх більшими, але найпоширенішими є B, C, D.
- In – номінальний струм автоматичного вимикача;
- n*In – кратність струму, тобто. скільки разів він перевищує номінальний.
Враховуються при виборі характеристиками:
Струм умовного не розчеплення.
При 1,13*In вимикач не відключиться протягом 1 години (для приладів In 63А). За меншого значення автомат відключатися не повинен.
Струм умовного розчеплення.
Для значення 1,45*In автомат відключиться не більше ніж за 1 годину для In63A.
Якщо струм через вимикач дорівнює 2,55*In, то відключення відбудеться за час не менше 1 секунди для гарячого і не більше 60 секунд для холодного стану. Це для In
Зазначені параметри відносяться до теплових розчіплювачів та не залежать від типу вимикача.
При цьому нижня межа визначає значення струму, при якому автомат відключиться протягом не менше 0,1 секунди. Наприклад, при струмі 5*In час відключення вимикача типу С може становити 1 секунду.
А ось на верхньому кордоні, розчеплення гарантовано має відбуватися не більше ніж за 0,1 сек.
Конкретні значення залежить від моделі вимикача і визначаються його час струмовими характеристиками. На практиці все це враховується не завжди.У ряді випадків помилки при виборі автоматичних повітряних вимикачів можуть призвести до неприємних наслідків.
Тип автомата (B, C, D) визначає його здатність витримувати без відключення короткочасні струмові навантаження. Це необхідно при використанні обладнання, наприклад. електродвигунів, що має пусковий струм, що значно перевищує робочі значення.
Саме для таких ланцюгів використовуються прилади групи D. І навпаки, в мережах з відсутністю робочих кидків струму застосовуються автомати типу B. На практиці, в більшості випадків встановлюють пристрої класу C як досить універсальне, та й у продажу таких вимикачів найбільше.
Крім того, багато хто просто не знає особливостей пристрою та принципів роботи засобів струмового захисту. Один приклад:
Вважають, що провід перетином 1 мм 2 довго витримує струм 10А. Резонним здається захистити його автоматично з відповідним струмом (10А). Але з урахуванням вищесказаного, при перевищенні струму в 1,45 рази (14.5 А) автомат може не відключатися протягом години, а це може призвести до перегріву і можливим замиканням або займанням проводки.
Висновок очевидний або брати меншого номіналу, або провід більшого перерізу. Тут треба дивитися реальне навантаження.
© 2012-2024 р. Усі права захищені.
Представлені на сайті матеріали мають інформаційний характер і не можуть бути використані як керівні та нормативні документи
- Електропостачання
- Електрогенератори
- Електропроводка
- Електроустаткування
- Автоматичний вимикач
- Навіщо потрібен
- Повітряний
- Класифікація
- Характеристики
- Як вибрати
- Чому вибиває
Повітряні вимикачі: визначення апаратури, принцип функціонування, нормативні вимоги до експлуатації
Як повітряний вимикач розглядається спеціально розроблений комутаційний апарат, який застосовується виключно у високовольтних електричних ланцюгах – як правило, понад 35 кB. Окремий механізм у складі комутатора дозволяє швидко гасити дугу та переміщати контактну силову групу. Це робиться за допомогою сильного потоку стисненого повітря, яке нагнітається цим компонентом. Конструкція вимикача відповідає ДСТУ P52565 - 2006.
Принцип функціонування повітряних вимикачів залежно від їхньої конструкції
Повітряні вимикачі працюють за принципом гасіння електричної дуги. Вона виникає, якщо відбувається розрив навантаження. Стиснене повітря може подаватися поздовжньо або поперечно. З метою полегшити гасіння надвеликих дуг у деяких випадках дугогасні контакти доповнюються шунтуючим опором.
Для автоматичних вимикачів високовольтних принцип спрацьовування за допомогою стиснутого повітря відрізняється в залежності від конструктивних особливостей кожного окремого пристрою. Зокрема це стосується наявності чи відсутності відділника.
Апарати, в оснащення яких входять відокремлювачі, з'єднання силових контактів забезпечується за допомогою спеціальних поршнів, при цьому включення відокремлювача до дугогасних контактів відбувається послідовно. Так, утворюється один полюс автовимикача. Коли подається сигнал, що відключає, пневмомеханічний клапан спрацьовує, відкриваючи пневматичний привід. Стиснене повітря моментально активує контакти дугогасіння, після чого відбувається відключення самого роздільника, який, у свою чергу, розриває залишковий струм.
Після того, як подача повітря припиняється, дугогасні контакти повертаються у вихідне положення, при цьому ланцюг розривається лише в місці встановлення розімкнутого вимикача. Зважаючи на цей факт, для безпечного виконання робіт на електрообладнанні важливо розмикати роз'єднувачі.
Найчастіше для електричних кіл менше 35 кВ використовуються конструкції з відкритим типом відокремлювачів. При вищих значеннях напруги виготовлення відокремлень проводиться у вигляді спеціальних камер, наповнених повітрям.
За відсутності відділника в повітряному високовольтному вимикачі роль гасіння дуги і розриву ланцюга виконують самі дугогасящие контакти. Вони можуть мати як один, так і два ступені функціонування, а їх привід, як правило, відокремлений від середовища, де гаситься дуга.
Як класифікуються пристрої – основні параметри та специфіка застосування
Всі типи високовольтних повітряних вимикачів відрізняються за конструкцією та за призначенням. Конструкція цих пристроїв може включати або бути без нього. Призначення ж буває різне:
- Мережеві вимикачі – призначені для використання у ланцюгах зі змінним струмом та напругою понад 6000 Вольт, забезпечують увімкнення/відключення споживачів у звичному робочому режимі (неаварійному). Також дозволяють проводити відключення у разі виникнення коротких замикань.
- Генераторні вимикачі – використовуються для мереж, робоча напруга яких варіює в діапазоні 6000-24 000 Вольт з метою забезпечення підключення до цих ланцюгів генераторних установок. Таким установкам не страшні режими коротких замикань чи пускові струми. Величина робочої напруги може коливатися від 6 до 220 кВ, а комутація у нормальному режимі можлива навіть у разі аварій.
- Вимикачі із спеціальним призначенням.Як правило, такі пристрої випускаються серіями або на замовлення – в останньому випадку враховуються місцеві експлуатаційні умови.
Специфіка застосування дистанційних вимикачів. Переваги та недоліки
До основних переваг повітряних вимикачів відносяться:
- великий досвід їх використання та ремонтопридатність,
- забезпечення роботи як у горизонтальному, так і у вертикальному положенні,
- низький рівень пожежної небезпеки,
- довговічність у використанні та експлуатації.
Серед недоліків зазначаються:
- Необхідність додаткової установки пневматичної апаратури;
- Великі габарити;
- Схильність до впливу вологи і запорошеного середовища;
- Підвищений рівень шуму.
Щоб мінімізувати ці недоліки, до повітряних систем відключення додаються додаткові засоби та обладнання.
Технічні вимоги, нормативні документи
У спектр основних вимог, що висуваються до повітряних вимикачів високовольтних електромереж, включені такі:
- Високий ступінь надійності у функціонуванні, безпека для людей та майна;
- Швидкий час спрацьовування – відключення у разі виникнення аварійних ситуацій на лінії має проводитись миттєво;
- Зручність в експлуатації та під час періодичного технічного обслуговування;
- Простота у проведенні монтажних робіт;
- відсутність шумів під час роботи;
- Доступність за вартістю – проектування, встановлення та обслуговування.
Повітряні вимикачі, які застосовуються в сучасних мережах, за великим рахунком відповідають вищезазначеним вимогам. Все ж таки, конструкторам ще є над чим працювати для забезпечення повної відповідності заявлених характеристик спеціалізованого обладнання висунутим вимогам на нормативному рівні.
Електрична міцність ізоляції
Відповідно до цього критерію повітряні вимикачі повинні відповідати вимогам ГОСТів 1516.3, 9920 та технічним умовам, зазначеним у документах з експлуатації.
Нагрів
Вимоги до допустимих значень нагріву повітряних вимикачів вказані в ГОСТі 8024. Зокрема, у документі містяться умови експлуатації головних ланцюгів, електромагнітних обмоток мінімальних та максимальних розчеплювачів, контактів, затискачів та інших компонентів, що належать до допоміжного ланцюга.
Механічна працездатність
Потрібні характеристики функціонування механізмів повітряних вимикачів, як і допустимі значення відхилень, вказуються в ТУ та документах щодо їх експлуатації.
Стійкість механізмів при впливі наскрізного струму КЗ
У робочому режимі повітряні вимикачі повинні витримувати великі навантаження без будь-яких пошкоджень, а також термічний та електродинамічний вплив наскрізного струму КЗ, згідно з встановленими нормованими значеннями.
Комутаційна здатність у разі короткого замикання
Повинна відповідати умовам та характеристикам, зазначеним у ТУ, а також у відповідних підрозділах нормативної документації.
Електролабораторія: вимірювання, випробування, протоколи, ціни на послуги.
