Електричні апарати (стр. 25 из 31)
В якості прикладу розглянемо роботу автомату А3100 (А3700). Автомати по принципу роботи не відрізняються. В А3700 додатково є напівпровідниковий розчеплювач максимального струму. Він виготовляється у вигляді окремого блоку.Щоб включити автомат, необхідно привести його пружину у взведений стан. Для цього перемістити рукоятку (4) вниз. Це заставляє фігурну деталь (3) ввійти в зачеплення із зубом (6). Автомат буде готовий до вмикання (рис. 18.1.а). Для вмикання рукоятка (4) переводиться вгору. Пружина (5) переміщується з рукояткою в таке положення, що складова її сили, прикладена до точки з’єднання важелів (11), (12) направлена вверх. Важелі (11), (12) ламаються і переміщаються вгору.
При замиканні апарату починає проходити електричний струм.
Через контакти (14), (13) гнучкий зв’язок (10), розчеплювачі (8) і (9) коло замикається. Автоматичне вимикання відбувається при спрацюванні розчеплювачів. При перевантаженні спрацьовує біметалічний розчеплювач (8). При цьому правий кінець біметалічної пластини переміщується вниз із силою
заставляє повернутись навколо точки О1 важіль (7). Зуб (6) виходить із з зачеплення з фігурною деталлю (3).За рахунок сили пружини (5), деталь(3) повернеться вгору навколо осі О2, так що важелі (11), (12) перейдуть вниз і складова сили пружини (5) буде направлена вниз, коло розмикається. Теж саме буде, якщо спрацює електромагнітний розчеплювач (9).
При першому КЗ якір магнітного розчеплювача притягнеться до нерухомого магнітопроводу, що охоплює струмопідводну шину.
Щоб відключити автомат вручну, треба перемістити ручку (4) вниз, так щоб важелі (11), (12) перейшли в нижнє мертве положення.
18.4 Швидкодіючийир автомат . ВАБ – 20М
Швидкодіючі автомати – особлива група вимикачів, застосовуються в основному для захисту в перетворюючих установках. Вони забезпечують підвищення швидкодії за рахунок скорочення часу спрацювання рухомої частини. Час гасіння дуги скорочується при цьому; для зменшення власного часу вимикання швидкодіючий автомат має безпосередній зв’язок якоря із електромагнітом, тобто в них не застосовуються механізми із ламаними важелями і електромагнітні розчеплювачі з великим вільним ходом якоря.
Швидкодія апаратів, відповідно до формули 17.1, може бути підвищена за рахунок скорочення власного часу вимикання і часу гасіння дуги. В даний час основна увага приділяється скороченню власного часу вимикання автоматів.
На рисунку 18.2 показано принцип роботи швидкодіючого апарату ВАБ-20М.
1 – детальконтакт;2 – деталь-контакт;
3,8 – якір;
4 – магнітопровід;
5 – струмоведуча шина;
6 – полюсний наконечник;
7 – важіль;
9 – вал;
10 – короткозамкнуті витки.
Принцип роботи ВАБ – 20М (принцип витиснення):
Струмоведуча шина (5) оточена магнітопроводом (4). Внаслідок цього струм, що протікає по (5) створює магнітний потік, що може замикатись через зазор б1, або зазор б2. З шиною механічно зв’язаний якір (8) і важіль (7), який може повертатись навколо осі О1. Короткозамкнуті витки (10) знаходяться на полюсних наконечниках – (6).
Якщо струм в шині не змінюється в часі, то в коротко замкнутих витках (10) немає вихрових струмів, і магнітний реактивний опір, що ним створюється, рівний нулю. При цьому потік замикається через зазор б1, оскільки він значно менший, чим б2.
В результаті цього якір (8) притягається до полюсів (6) – це притягання передається шині (5) із жорстко зв’язаними з нею контактами головного кола.
Якщо в колі виникає коротке замикання, струм збільшується, магнітний потік викликає в (10) великі вихрові струми. Реактивний опір в цих місцях зростає, основна доля магнітного потоку замикається через контакт б2. Результуюча сила переміщує якір і шину вправо, і відбувається вимикання апарату. Для вмикання апарату треба подати напругу на котушку W0. Тоді осердя (3) притягнеться і контакти (1), (2) замкнуться.
19.Роз’єднувачі, відокремлювачі, короткозамикачі
При ремонті високовольтних кіл широко застосовують спеціальні апарати. До них відносять: роз’єднувачі; відокремлювачі і короткозамикачі. Їх можна назвати високовольтними апаратами безпеки.
19.1 Роз’єднувачі, їх призначення. Схеми вимикання
Роз’єднувачі – апарати призначені для вмикання і вимикання кола високої напруги при струмах значно менших номінальних або при номінальних струмах, але коли напруга на контактах апарату недостатня для утворення дуги.
Роз’єднувачі служать для аварійних вимикань, для забезпечення у високовольтних установках видимого розриву при вимиканні якоїсь ділянки кола або при перемиканні з кола одної вітки на іншу і набору потрібної схеми.QF – високовольтний вимикач;
QS – роз’єднувачі;
QS1-2 – нормально замкнуті.
Для безаварійної роботи відповідно до правил техніки безпеки, устаткування має бути відключено:
1)
спочатку вимикають коло вимикачем QF;2) розмикають контакти роз’єднувачів QS1 і QS2;
3) після вимикання QF, він повинен бути заземлений роз’єднувачами QS3 і QS4. Якщо ножі заземлювачів не заземлені, то можуть виникнути високі потенціали за рахунок ємнісного зв’язку із лініями високої напруги на виводах вимикача QF.
Роз’єднувачі використовуються для вимикання невеликих струмів – струмів холостого ходу трансформаторів, зарядних струмів, повітряних і кабельних ліній.
В ряді випадків роз’єднувачі використовуються для перемикання з одної лінії на другу.
При цьому QS2 замкнутий, QS1 розімкнутий в початковий момент. Тоді відбувається перевід навантаження з вітки А на вітку Б. Після цього вимикають QS2. Дуга на QS2 не утворюється, оскільки напруга на них дорівнює спаду напруги на QS1. А напруга на QS2 є дуже малою.
19.2 Вимоги до роз’єднувачів
Вимоги до роз’єднувачів зв’язані з їх умовами роботи та призначенням. Вимикаюча здатність роз’єднувачів визначається їх контактною системою і механізмом приводу.
Вимоги полягають у наступному:
1) контактна система повинна надійно пропускати номінальний струм скільки завгодно тривалий час;
2) контактна система, працюючи в важких умовах впливу вологи, пилу, льоду, води, повинна мати необхідну динамічну і термічну стійкість;
3) роз’єднувач і механізм його приводу повинні надійно утримуватись у ввімкнутому положенні при протіканні струму короткого замикання. Те саме відноситься до вимкненого положення. Рухомий контакт у вимкненому положенні повинен бути надійно зафіксований, інакше можуть статися аварії з жертвами;
4) у зв’язку з тим, що роз’єднувач – апарат безпеки, проміжок між розімкнутими контактами має мати підвищену електричну міцність;
5) привод роз’єднувача доцільно блокувати із вимикачем. Операції із роз’єднувачем можуть проводитись лише після того, як вимикач вимкнено.
По характеру виконання блокування може бути:
1) механічним;
2) механічно замковим;
3) електромагнітно-замковим.
19.3 Вибір роз’єднувачів
1) номінальна напруга роз’єднувача повинна відповідати номінальній напрузі сітки;
2) найбільший струм тривалого навантаження споживача не повинен перевищувати струму роз’єднувача;
3) ударний струм короткого замикання в місці установки роз’єднувача не повинен перевищувати допустиму амплітуду ударного струму короткого замикання роз’єднувача;
4) повинна виконуватись умова:
– струм термічної стійкості роз’єднувача, гарантований заводом; 
– час, на протязі якого він може проходити через роз’єднувач; 
– струм короткого замикання; 
– час короткого замикання (0.3÷0.5 с.).5) зовнішні умови роботи роз’єднувача (вітер, температура, вологість) повинні відповідати умовам експлуатації роз’єднувача.
19.4 Конструкції роз’єднувачів
Конструкції роз’єднувачів – різноманітні, в залежності від того, при яких напругах і струмах сітки він повинен працювати. Але обов’язковими частинами в роз’єднувачі є:
1)
полюс роз’єднувача, який складається з нерухомих і рухомих контактів (ножів) (кількість ножів може доходити до 8 штук), що кріпляться на ізоляторах.2) опорна плита (рама).
3) привід.
Бувають контакти з вертикальним розміщенням і з горизонтальним. Контакти повинні надійно працювати при всіх типах режимів і крім нагріву, динамічної і термічної стійкості, для роз’єднувачів дуже важливим є механічна і електрична стійкість ізоляції – один із головних параметрів розрахунку роз’єднувачів.