Пристрій швидкодіючих автоматів - Апарати розподільних пристроїв низької напруги
| Апарати розподільних пристроїв низької напруги |
| Вимоги до апаратури |
| Допустиме перевищення температури струмопровідних частин апаратів |
| Вимоги до ізоляції |
| Економія дефіцитних матеріалів |
| Інші вимоги |
| Гранична комутаційна здатність |
| Визначення граничної комутаційної спроможності |
| Величини струмів короткого замикання в установках |
| Вибір апаратури за граничною комутаційною здатністю |
| Основні закономірності, що визначають розміри та конструкцію |
| Вплив різних факторів на гасіння дуги постійного струму |
| Гасіння дуги змінного струму |
| Гасіння дуги в дугогасильних камерах |
| Знос контактів при замиканні ланцюга |
| Знос контактів при розмиканні ланцюга |
| Приварювання контактів |
| Тривале проходження струму через контакти |
| Призначення та класифікація автоматичних вимикачів |
| Влаштування автоматів |
| Влаштування швидкодіючих автоматів |
| Автомати ВАБ-2 |
| Автомати ВАБ-28 та ВАБ-20-М |
| Автомати 6ХВАБ10 та 6ХВАБ15 |
| Швидкодіючі короткозамикачі |
| Автомати серії АВ |
| Автомати серії АМ |
| Установчі автомати |
| Перспективи розвитку серій універсальних та настановних автоматів |
| Побутові автомати |
| Автомати захисту мереж постійного струму до 24 В |
| Автомати АГП |
| Ваги та габаритні розміриавтоматів |
| Огляд розвитку конструкцій контактних систем |
| Рекомендації щодо конструкції контактних систем |
| Дугогасні камери |
| Приводи універсальних та настановних автоматів |
| Механізм універсальних та настановних автоматів |
| Механізм вільного розчеплення |
| Конструкції розчіплювачів максимального струму |
| Порівняння розчіплювачів максимального струму |
| Розрахунок електромагнітних розчеплювачів |
| Розрахунок теплових термобіметалевих розчеплювачів |
| Розчеплювачі незалежні та мінімальної напруги |
| Плавкі запобіжники-розчіплювачі |
| Призначення та класифікація плавких запобіжників |
| Плавкі вставки |
| Запобіжники без патрона та із напівзакритим патроном |
| Наповнювач запобіжників із закритим патроном |
| Довжина плавкої вставки в запобіжниках із наповнювачем |
| Перенапруги в запобіжниках із наповнювачем |
| Енергія, виділена дугою в запобіжниках із наповнювачем |
| Запобіжники високої розривної здатності з наповнювачем |
| Запобіжники високої розривної здатності із закритим патроном без наповнювача |
| Запобіжники низької розривної здатності із закритим патроном без наповнювача |
| Інерційні запобіжники |
| Швидкодіючі запобіжники |
| Запобіжники вибухового типу, що швидко діють |
| Блоки запобіжник-вимикач |
| Тепловий розрахунок плавких вставок |
| Рубильники |
| Пакетні вимикачі |
| Розподільніпристрої |
| Розподільні пристрої, що здійснюють розгалуження |
| Вибір апаратури |
| Перевірка захищеності елементів установки при короткому замиканні |
| Випробовування апаратури розподільчих пристроїв |
| Визначення велич спрацьовування апаратів |
| Випробування на нагрівання |
| Випробування ізоляції |
| Випробування оболонок |
| Випробування на комутаційну здатність |
| Випробування на механічне зношування і при різних температурах |
| Випробування контактів на підстрибування |
| Програми |
4-3. ПРИСТРІЙ ШВИДКОДІЙНИХ АВТОМАТІВ а) Класифікація за призначенням та застосування
За призначенням швидкодіючі автомати поділяються на:
а) автомати зворотного струму (однополюсні), які застосовуються для селективного відключення з боку
постійного струму (при зміні напряму струму) того із паралельно працюючих джерел постійного струму (ртутний випрямляч, колекторна машина, контактний перетворювач), який пошкоджений;
автомати максимального струму (лінійні), що застосовуються для розмикання ланцюгів будь-яких установок постійного струму для захисту їх від перевантажень та коротких замикань (при прямому напрямку струму):
автомати анодні (багатополюсні), які застосовуються для відключення анодних ланцюгів ртутних випрямлячів при зворотних запалюваннях.
За призначенням та конструкцією до швидкодіючих автоматів примикають швидкодіючі короткозамикачі (§ 4-7), що служать для створення короткого замикання на стороні змінного струму контактних або напівпровідникових випрямлячів для захисту їх від надструмів. Струм короткого замикання надалі відключається звичайнимнешвидкодіючим вимикачем змінного струму.
При захисті установок з ртутними випрямлячами автомати зворотного струму, що швидкодіють, включаються в ланцюг катода, тому їх називають катодними.
При зворотному запаленні в одному з паралельно працюючих випрямлячів вони настільки швидко розмикають ланцюг його катода, що масляні вимикачі на стороні змінного струму інших агрегатів не встигають відключитися, чим запобігає тривала зупинка підстанції. Відключення катодного автомата не припиняє протікання струму по пошкодженому випрямлячу, оскільки струм йде між анодами, що викликає відключення масляного вимикача, який приєднує первинний ланцюг трансформатора до мережі. Так як зазвичай час дії масляного вимикача відносно велике, то катодний автомат зворотного струму може не захистити від руйнувань ні ртутний випрямляч, ні трансформатор, що живить його [Л. 4-14]. Для забезпечення цього захисту застосовують швидкодіючі анодні автомати (§ 4-6), у яких кожен полюс діє незалежно, що дозволяє не припиняти роботи випрямляча при виникненні зворотного запалення.
Анодні автомати застосовуються в установках Середньої та великої потужності. В установках малої потужності захист при зворотних запалюваннях ефективно здійснюється шляхом подачі негативного потенціалу на сітку. Однак сітковий захист недостатньо ефективний в установках великої потужності. За наявності анодних автоматів в установках середньої потужності можна застосовувати катодних. Однак у потужних установках застосування катодних автоматів поряд з анодними доцільно, оскільки підвищує надійність захисту установки та створює експлуатаційні зручності.
Автомати виконуються поляризованими та неполяризованими. Неполяризованими називаються вимикачі, автоматичніспрацьовування яких залежить від напрямку струму; воно може залежати від величини струму і характеру зміни струму до спрацьовування (наприклад, від абсолютного значення швидкості зміни струму). Інші автомати називаються поляризованими. Вони спрацьовують тільки при одному напрямку струму або різних значеннях струму обох напрямків. Поляризованими також називаються автомати, що по-різному реагують на швидкість зміни струму обох напрямків.
Всі вищезгадані види автоматів можуть виконуватися як поляризованими, так і неполяризованими. Наявність неполяризованих автоматів поряд з поляризованими доцільно, оскільки іноді дозволяє спростити схему установки (наприклад, у разі секціонування ділянок довгих ліній, що живляться від декількох джерел, коли струми короткого замикання можуть мати будь-який напрямок).
Одні автомати спрацьовують за певної величини струму в ланцюзі, незалежної від швидкості його зміни. В інших автоматів струм початку спрацьовування тим менше, чим більша швидкість зростання струму. Використовуючи цю властивість, можна досягти вибіркового відключення автоматично струму короткого замикання і невідключення струму перевантаження, що має ту ж величину, так як струми короткого замикання мають велику швидкість зростання.
6) Класифікацій за конструкцією
Усі швидкодіючі автомати з їхньої конструкції можна поділити на електромагнітні та вибухові. В останніх відключення відбувається під час вибуху патрона, що утримує контактну систему у включеному положенні (рис. 4-8).
Електромагнітні автомати поділяються на автомати: 1) з утримуючим електромагнітом; 2) з притягуючим електромагнітом; 3) з індукційним відключенням. З індукційним відключенням є лише один тип, розроблений ЧССР (рис. 4-7). При короткомузамиканні він спрацьовує незалежно від величини струму тільки за досить великої швидкості його зростання. Перші дві групи автоматів – найпоширеніші. Автомати кожної з цих груп можуть бути поляризовані та неполяризовані та можуть виконуватися катодними, лінійними та анодними.
Автомати з утримуючим електромагнітом мають нормально відкриті контакти, які утримуються в замкнутому положенні, коли якір утримуючого електромагніту, що живиться постійним струмом, притягнутий до сердечника. Відпадання якоря і розмикання контактів відбувається під впливом головного струму, що проходить витками струмової котушки. Автомати з утримуючим електромагнітом можуть мати пружинне відключення або магнітопружинне відключення. У першому випадку контакти рухаються у бік відключення тільки під впливом сильної пружини, що відключає, а в другому випадку-під впливом сумарного дії відключає пружини і електромагнітних сил, створених головним струмом. У автоматів з пружинним відключенням швидкість розсування контактів не залежить від струму в ланцюгу, що відключається. Вона залежить від сили пружин, що відключають, і від швидкості спадання потоку, що утримує якір у відключеному положенні (через збільшення повітряного зазору). Остання визначається ступенем насичення магнітопроводу та формою полюсних наконечників. Величина головного струму мало впливає спад потоку, оскільки потік струмової котушки вже за малих струмах насичує ділянки ланцюга, яким він проходить. У автоматів з магнітопружинним відключенням швидкість розсування контактів тим більше, чим більше струм головного ланцюга. Прикладом автоматів з котушкою, що утримує, і пружинним відключенням є типи БДА (рис. 4-4) п ВАБ-28 (рис. 4-12), а автоматів з утримуючою котушкою і магнітопружиним відключенням тип ВАБ-2 (рис. 4-10).
Автомати зпритягуючим електромагнітом мають нормально замкнуті контакти, що утримуються в замкненому. положенні пружиною. Розмикання контактів відбувається під впливом електродинамічних та електромагнітних зусиль, викликаних струмом, що проходить головним ланцюгом. Швидкість їх розсування тим більше, що більше струм головного ланцюга. Ці автомати особливо ефективні в ланцюгах, в яких можуть бути великі струми короткого замикання та велика швидкість їхнього зростання. Прикладом автоматів з електромагнітом, що притягує, є типи 6ХВАБ-10 (рис. 4-17) і ВАБ20-1500-М (рис. 4-15).
Перевагою систем з утримуючою котушкою по відношенню до систем з котушкою, що притягує, є їх висока чутливість: утримуючі сили лише трохи перевершують відключають і невелика додаткова дія струмового елемента достатньо для спрацьовування.
Недоліки систем з котушкою, що утримує, полягають у тому, що для забезпечення точності спрацьовування потрібна висока чистота обробки поверхонь і точність виготовлення для створення постійного магнітного опору в стиках магнітопроводу і місцях дотику якоря і сердечника. На густину їх прилягання може впливати бруд. Для зниження впливу забруднення робочі поверхні роблять вертикальними. Крім того, на струм уставки може впливати напруга на котушці, що утримує, і її температура, так як від них залежить магніторушійна сила.
в) Загальні засади створення швидкодії
На рис. 4-3 наведено криві зміни струму короткого замикання при відключенні ланцюга швидкодіючими та нешвидкодіючими автоматами. Після початку розходження контактів швидкодіючого автомата струм спочатку уповільнює темпи зростання, а потім починає зменшуватися. Іноді після моменту розходження контактів струм відразу зменшується. Головна задачаполягає у зменшенні максимального значення струму. Для зменшення струму i3 треба зменшити час, необхідний досягнення струму уставки to, власний час /,; і наскільки можна обмежити зростання струму після появи дуги.
Мал. 4-3. Криві зміни струму короткого замикання при відключенні швидкодіючим автоматом (/) та нешвидкодіючим (2). г, струм струму уставки; г"2 - струм у момент початку розходження контактів; га - максимальне значення струму, що досягається при захисті швидкодіючим автоматом; « Попередня сторінка статті - Наступна сторінка статті »