Як зробити проект невеликої електроустановки
8. ПОРІВНЯННЯ СХЕМ В даний час промисловість випускає багато різноманітної апаратури, що дає можливість успішно вирішувати одну і ту ж технічну задачу за допомогою різних засобів. Нерідко через труднощі з отриманням будь-якого приладу його замінюють іншим приладом подібного призначення. Така заміна в ряді випадків цілком допустима і іноді навіть краща, але не можна механічно один прилад замінювати іншим, без внесення відповідних змін до проекту. Покажемо на одному прикладі. На рис. 13 представлена схема, що працює точно за тими ж умовами дії, що і схема на рис. 10, але в ній використані не реле поплавкові типу РМ-51, а реле іскробезпечного контролю опору типу ІКС-2Н. Реле типу ІКС-2Н призначене для контролю рівнів РУДИ, вугілля, пульпи, води та інших електропровідних середовищ у бункерах, резервуарах, баках тощо ємностях. Дія реле пояснює спрощена принципова схема (рис. 13 а). Коли вода (або інше середовище), заповнюючи бак, досягає електрода Е, замикається ланцюг дуже чутливого реле Р1. Спрацьовуючи, воно включає багатоконтактний повторювач - реле Р2, контакти якого використовуються в ланцюгах керування та сигналізації. Таким чином відбувається своєрідне посилення: контакт реле Р1 розрахований на дуже невеликий струм при порівняно низькій напрузі, а контакти реле Р2 можуть працювати в ланцюгах напругою до 380 В змінного струму при сипу струму до 5 А і мають комутаційну здатність 500 В • А В комплект реле ІКС-2Н входять релейний підсилювач і два електродні датчики ДУ (рис. 13,6). До датчика приварюють трубу, що занурюється в ємність, такої довжини, щоб нижній її кінець знаходився на заданому рівні. У пластмасовому корпусі релейного підсилювача розмірами 182 х 152 х 135 мм (висота х ширина хглибина) розміщені понижувальний трансформатор Тр, чутливе реле Р1 (на рис. 13 воно позначено Pl/У), його багатоконтактний повторювач Р2, випрямлячі В1 і В2 (реле мають котушки постійно-
У пластмасовому корпусі релейного підсилювача розмірами 182 х 152 х 135 мм (висота х ширина х глибина) розміщені понижувальний трансформатор Тр, чутливе реле Р1 (на рис. 13 воно позначено Pl/У), його багатоконтактний повторювач Р2, випрямлячі мають котушки постійного струму), перемикачі П1 і /72, резистор г, а також елементи, що забезпечують іскробезпеку в ланцюзі електродів (не показані), що необхідно при контролі рівнів вугілля та інших вибухонебезпечних середовищ. Положення, в які встановлюють при налаштуванні перемикачі, визначаються електропровідністю контрольованого середовища - чим електропровідність нижче, тим вища напруга, що подається на електрод. При вимірі рівня води на електроди подають за допомогою перемикача П1 12 або 36, а перемикачем П2 включають резистор г, що шунтує котушку реле Р1. У нашому прикладі (рис. 13, в) використано два реле: ІКС-2Н № 1 і 2. Реле № 1 контролює рівні на відмітках НУ та ВУ та керує електродвигуном. Реле № 2, що контролюєрівні на відмітках НАУ та НУ, служить для сигналізації про неприпустиме зниження рівня. Наше завдання полягає в тому, щоб порівняти схеми рис. 10 та 13. Тому зручно в обох схемах користуватися однаковими позиційними позначеннями. Виходячи з цього, реле Р1 (перемикаючі контакти в залежності від рівня) треба назвати У та АУ для ІКС-2Н № 1 і 2 відповідно. Їхні повторювачі (реле Р2 за заводськими схемами) слід назвати У/і АУ1. На рис. 13, наведені обидва позначення, наприклад Р2/АУ1. Внутрішні сполуки релейних підсилювачів на рис. 13 показані на кольоровому тлі, а висновки для приєднання проводів позначені перенумерованими жирними точками. Електроди для зручності опису схем позначені Е1-Е4. Розглянемо схему, ілюструючи її роботу діаграмою взаємодії (рис. 14), яка побудована так само, як будувалася діаграма на рис. 11. У вихідному положенні бак порожній, рубильник Р8 відключений, на схему сигналізації (див. рис. 10,6) живлення подано. Реле Pl/У, Р1/АУ, Р2/У1, Р2/АУ1 та магнітний пускач МП відпущені. Лампа ЛH погашена, лампа ЛА горить, дзвінок дзвенить. Натискаючи кнопку К (точка /)*, вимикають дзвінок (2)*. Лампа Л А продовжує горіти, вказуючи на те, що бак порожній. Дзвінок та кнопка показано на рис. 10,6.
Включаючи рубильник Р8 (3), живлення подають на схему управління. При цьому спрацьовує магнітний пускач МП (4), включає лампу ЛН (5) та електродвигун насоса (б): починається заповнення бака (7). Вода, заповнюючи бак, спочатку досягає позначки НАУ (8), але при цьому нічого не відбувається, оскільки електрод ЕЗ приєднаний до котушки реле Р1/АУ через контакт Р2/АУ1який поки що розімкнуть. Потім вода досягає позначки НУ (9): через електрод Е4 включається реле Р1/АУ (10) та включає реле Р2/АУ1 (11). Реле Р2/АУ1 відключає лампу Л А (12) та приєднує котушку Р1/АУ до електрода ЕЗ, завдяки чому Р1/АУ не відпустить доти. поки рівень води не знизиться до позначки НАУ (докладніше див. нижче). При досягненні позначки ВУ (13) через електрод Е2 включається реле Р1/У (14) і включає Р2/У1 (15). Реле Р2/У1 приєднує PI/У до електрода Е1 і відключає магнітний пускач МП (16): гасне лампа ЛН ((7), електродвигун зупиняється (18), заповнення бака припиняється (19). При зниженні рівня до позначки ВУ (20) нічого не змінюється, оскільки реле Pl/У продовжує отримувати живлення через електрод Е1, але коли рівень, знижуючись, досягне позначки НУ (21), реле Pl/У відпустить (22) і відключить Р2/У1 (23). Знову включаються магнітний пускач (24), лампа ЛН (25), електродвигун насоса (26): починається заповнення бака (27), далі все повторюється, причому рівень, знижуючись, не досягає позначки НАУ. ВУ підтримується автоматично. Права частина діаграми ілюструє явища, що відбуваються при зниженні рівня з будь-якої причини до аварійного значення. лампу ЛА (31) і дзвінок (32).Дзвінок відключають кнопкою (33). Аналізуючи схему рис. 10 легко переконатися в тому, що схема рис. 14 успішно вирішує самі завдання. Сумніви можуть викликати лише три обставини: а) чому висновок вторинної обмотки трансформатора Тр, що живить реле Р2, не заземлений; б) чому ланцюги, приєднані до вторинних обмоток трансформатора, не захищені запобіжниками; в) для чогоелектроди забезпечені охоронними кільцями? Відповіді на ці запитання можна знайти в Інструкції з монтажу та експлуатації, що додається заводом-виробником до виробу. а) Ізоляція трансформатора між обмотками вищої та нижчої напруги, а також між кожною з обмоток і сердечником випробовується напругою 2000 В змінного струму 50 Гц протягом 1 хв. Отже, трансформатор має дуже хорошу ізоляцію, знаходиться всередині приладу і може розглядатися як розділяючий (див. § 7). Виведення вторинної обмотки розділяючого трансформатора не заземлюють. б) У ланцюгу обмотки, що живить реле Р2, к. з. виключено - всі з'єднання виконані всередині приладу, короткі з'єднувальні провідники і залиті епоксидною смолою. Ланцюги іншої обмотки, до якої приєднані електроди, захищати не треба, оскільки сама обмотка має опір більше 20000 Ом, а реле Р1 і резистор г знаходяться всередині приладу. Що ж до зовнішніх провідників, то з'єднання між корпусом бака і електродом — це не коротке замикання. З'єднання між корпусом бака і кільцем охорони виключається конструкцією датчика, вивідні кінці якого закриті кришкою з гумовим ущільненням. в) Реле типу ІКС-2Н надзвичайно чутливе, і без охоронного кільця воно могло б помилково спрацювати від струму витоку з електрода на землю, наприклад шару пилу на ізоляторах. Охоронне кільце виключає помилкові спрацьовування завдяки тому, що воно приєднано до випрямляча BJ, минаючи котушку реле Р1, і, отже, потенціал кільця охорони запобігає шлях струмам витоку з електрода на землю.