Рисунок автоматов электрических: Как обозначаются автоматы на электрической схеме

Содержание

Автоматические выключатели | Электрические аппараты

Страница 7 из 18

10 АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ (АВТОМАТЫ)

Автоматические выключатели, как правило, предназначаются для отключения поврежденного участка сети при возникновении в нем аварийного режима (короткое замыкание, ток перегрузки, пониженное напряжение). Термическое и электродинамическое (при коротком замыкании) воздействия повышенных токов могут привести к выходу из строя электрооборудования. В условиях пониженного напряжения, если механический момент нагрузки на валу остается неизменными, через работающие двигатели также будет протекать повышенный ток.
Автомат в отличие от контактора имеет узел элементов защиты, автоматически обнаруживающий появление в сети ненормальных условий и дающий сигнал на отключение. Если контактор рассчитывается лишь на отключение токов перегрузки, которые достигают нескольких тысяч ампер, то автомат должен отключать токи короткого замыкания, достигающие многих десятков и даже сотен килоампер. Кроме того, автомат редко отключает электрическую цепь, в то время как контактор предназначается для частых оперативных коммутаций номинальных токов нагрузки.

Различают несколько разновидностей автоматов: универсальные (работают на постоянном и переменном токе), установочные (предназначаются для установки в общедоступных помещениях и выполняются по типу установочных изделий), быстродействующие постоянного тока и гашения магнитного поля мощных генераторов.

Рисунок – Конструктивная схема автомата
На рисунке дана условная конструктивная схема универсального автомата в упрощенном изображении. Автомат коммутирует электрическую цепь, подсоединяемую к выводам А и Б. В указанном положении автомат отключен и силовая электрическая цепь разомкнута. Чтобы включить автомат, надо вращать вручную по часовой стрелке рукоятку 3. Создается усилие, которое, перемещая рычаги 4 и 5 вправо, будет поворачивать основную несущую деталь 6 автомата вокруг неподвижной оси О по часовой стрелке. Замыкаются и включают цепь тока вначале дугогасительные 8 и 10, а затем главные 7 и 11 контакты автомата. После этого вся система остается в крайнем правом положении, зафиксированном специальной защелкой, и удерживается ею (на рисунке не показана).
Отключающая пружина 2 взводится при включении автомата. При подаче команды на отключение она отключает автомат. Когда по катушке электромагнитного расцепителя 1 протекает ток короткого замыкания, на его якоре создается электромагнитная сила, переводящая рычаги 4 и 5 вверх за мертвую точку, в результате чего автомат пружиной 2 отключается автоматически. При этом контакты размыкаются, и возникающая на них дуга выдувается в дугогасительную камеру 9 и гасится в ней.
Система рычагов 4 и 5 выполняет функции механизма свободного расцепления, который в реальных автоматах имеет более сложное устройство. Механизм свободного расцепления позволяет автомату отключаться в любой момент времени, в том числе и в процессе включения, когда включающая сила воздействует на подвижную систему автомата. Если рычаги 4 и 5 переведены вверх за мертвую точку, то жесткая связь между системами приводной и подвижной нарушается. Мертвая точка соответствует такому положению рычагов, когда прямые линии  и , соединяющие оси вращения, совпадают по направлению друг с другом. Автомат немедленно отключается за счет действия возвратной пружины 2, независимо от того, воздействует ли включающая сила на приводную систему автомата или нет.
Механизм свободного расцепления предотвращает возможность следующих друг за другом циклов “отключения-включения” автомата (“прыгание автомата”) при возможном включении его на существующее в цепи короткое замыкание. Представим себе, что при соприкосновении контактов включающегося автомата по цепи пройдет ток короткого замыкания. В этом случае максимальный расцепитель 1 сработает и переведет рычаги механизма свободного расцепления 4 и 5 вверх за мертвую точку. Автомат отключится и больше не включится, так как механическая связь между включающей силой и подвижной системой автомата нарушена. Если бы не было механизма свободного расцепления, то после автоматического отключения автомата последовало бы его немедленное повторное включение под воздействием силы включающего устройства, которая к этому времени могла оказаться неснятой. Произошли бы быстро следующие друг за другом многократные отключения и включения автомата в тяжелом режиме короткого замыкания, что может привести к разрушению автомата.
При отключении автомата первыми размыкаются главные контакты 7 и 11, и весь ток перейдет в параллельную цепь дугогасительных контактов 8 и 10 с накладками из дугостойкого материала. На главных контактах дуга не должна возникать, чтобы эти контакты не обгорали. Дугогасительные контакты размыкаются, когда главные контакты расходятся на значительное расстояние. На них возникает электрическая дуга, которая выдувается вверх и гасится в дугогасительной камере 9.
При включении автомата первыми замыкаются дугогасительные контакты, а затем главные. Возможная из-за вибрации контактов электрическая дуга возникает и гасится лишь на дугогасительных контактах.
Быстродействующие автоматы предназначаются для защиты установок постоянного тока (транспортные, преобразовательные). Их собственное время срабатывания – доли миллисекунды, обычных автоматов – десятые доли секунды.
Быстрое размыкание контактов при возникновении аварийного режима в сети определяет характерную особенность этих автоматов. Сопротивление рано появляющейся на контактах электрической дуги, включенное последовательно в отключаемую цепь, ограничивает ток короткого замыкания, не давая ему, возрасти до установившегося значения. Быстродействие аппарата достигается применением поляризованных электромагнитных устройств в приводе, интенсивных дугогасительных устройств, магнитных систем, в которых изменяющиеся магнитные потоки не сцепляются с замкнутыми обмотками и проходят по шихтованной части магнитопроводов (борьба с замедляющим влиянием вихревых токов) и т.д., а также максимальным упрощением кинематической схемы аппарата и ликвидацией промежуточных звеньев между измерительным органом (расцепителем) и контактами.

РАСЦЕПИТЕЛИ АВТОМАТОВ
Расцепители в автоматах являются измерительными органами. Они контролируют величину соответствующего параметра защищаемой цепи и дают сигнал на отключение автомата, когда он достигает заданного значения, называемого

уставкой (ток срабатывания, напряжения срабатывания и т.д.). В расцепителях предусмотрены возможности регулирования уставки в достаточно широких пределах. Это необходимо для осуществления селективной (избирательной) защиты электрической сети, в которую включен автомат.
Селективность защиты достигается прежде всего за счет разного времени срабатывания предыдущей и последующей ступени защиты. Разница во времени срабатывания этих ступеней называется ступенью селективности во времени. Существует также ступень селективности по току.
В разветвленной сети нарастание выдержки времени от одной ступени защиты к другой может привести к недопустимо большой величине этой выдержки на последних ступенях защиты. Длительное протекание большого тока короткого замыкания (10 кА) может привести к недопустимому нагреву проводов в цепи. Поэтому при больших токах целесообразно осуществлять мгновенное отключение автомата (расположенного близко к месту которого замыкания) при помощи расцепителя токовой отсечки.
На величину тока кроме электромагнитного может реагировать тепловой расцепитель, устройство которого аналогично тепловому реле. Этот расцепитель не используется для защиты от токов короткого замыкания, так как он создает при этом недопустимо высокие выдержки времени, однако позволяет получить необходимые в эксплуатацонных условиях большие выдержки времени при токах перегрузки. Тепловым расцепителям свойственны недостатки: их защитные характеристики (зависимость времени срабатывания от тока) нестабильны и меняются с температурой окружающей среды; время возврата расцепителя в исходное положение после срабатывания велико.
В автоматах применяются также расцепители минимального напряжения, подающие команду на отключение автомата при понижении напряжения ниже заданного уровня. Такие расцепители обычно строятся на электромагнитном принципе. При понижении напряжения ниже заданного уровня электромагнитная сила оказывается меньше силы возвратной пружины. Якорь электромагнита отпускается и через промежуточное звено (валик) воздействует на защелку автомата, в результате чего последний отключается.
В отличие от электромагнитного полупроводниковые расцепители, которые широко применяются в последнее время, не имеют такого большого количества подвижных механических элементов. Но главные их преимущества заключаются в улучшении эксплуатационных характеристик: широкие диапазоны регулирования токов и времени срабатывания, что позволяет унифицировать изделия и выпускать меньшую их номенклатуру, более тонкая и точная регулировка времени срабатывания при больших токах короткого замыкания и т.д. В измерительных органах таких расцепителей применяются трансформаторы тока, а одним из основных узлов у них является узел выдержки времени. В их состав входит также выходное реле, передающее сигнал на отключающий электромагнит. Выдержка времени в таких расцепителях осуществляется за счет применения контуров RC в цепях управления транзисторами и применения магнитных накопителей и бесконтактных счетчиков импульсов.
БЕЗДУГОВЫЕ КОНТАКТНЫЕ АППАРАТЫ

Цепь переменного тока можно отключить без образования электрической дуги, если развести контакты с достаточной скоростью непосредственно перед переходом тока через нулевое значение. В это время электромагнитная энергия, запасенная в цепи, приближается к нулю.


Рисунок Полуволна тока
На рисунке изображена полуволна переменного тока. Если точка А соответствует моменту размыкания контактов и образования дуги, то дуга в этом полупериоде будет гореть в течение времени . За это время через неё пройдет количество электричества, определяемой площадью , и выделенная в дуге энергия будет относительно большой. Когда же контакты аппарата разомкнутся непосредственно перед переходом тока через нуль (точка В), в дуге выделится значительно меньшая энергия, так как время её существования  и мгновенные значения токов будут значительно меньше. Когда контакты аппарата расходятся перед переходом тока через нуль, количество электричества в стадии газового разряда определится площадью  и дуговой столб не успевает накопить в своем объеме значительный запас тепловой энергии. Это тепло быстро рассеивается вблизи перехода тока через нуль, а восстанавливающаяся прочность межконтактного промежутка приобретает высокие значения и быстро нарастает во времени. Создаются условия, при которых дуга гаснет, не успев развиться. Отключение цепи переменного тока становиться практически бездуговым.Отключающие аппараты с фиксированным моментом расхождения контактов непосредственно перед нулевым значением переменного тока принято называть
синхронными выключателями
.
Основная трудность при создании синхронных выключателей заключается в достижении необходимой точности срабатывания аппарата непосредственно перед нулем тока и в разведении контактов на необходимое изоляционное расстояние за очень малое время, предшествующее переходу тока через нуль. Чтобы преодолеть эти трудности искусственно растягивается пауза тока до одного полупериода ( с при ) с помощью диодов.

КОМАНДОАППАРАТЫ И НЕАВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

К командоаппаратам относятся путевые и конечные выключатели, кнопки управления, многоцепные аппараты – ключи управления и командоконтроллеры, многочисленные пары контактов которых коммутируются в определенной последовательности при повороте рукоятки из одного положения в другое.

Путевые и конечные выключатели осуществляют коммутацию цепей управления и автоматики на заданном участке пути, проходимом управляемым механизмом. Конечные выключатели устанавливаются, например, в механизмах подъемно-транспортных устройств, в суппортах металлорежущих станков. В первом случае они ограничивают высоту подъема грузов, во втором – ход суппорта, подавая в конце контролируемого хода механизма сигнал на отключение двигателей (а в подъемниках также сигнал на срабатывание тормозного электромагнита).
Командоконтроллер – многопозиционный аппарат, управляющий катушками контакторов, главные контакты которых включены в силовые цепи электрических машин, трансформаторов и резисторов. Контроллер – это также многопозиционный аппарат, предназначенный для управления электрическими машинами и трансформаторами путем коммутации непосредственно силовых цепей обмоток машин, трансформаторов, а также резисторов. С помощью контроллеров (и командоконтроллеров) могут осуществляться пуск, регулирование скорости, реверсирование и остановка двигателей.
Пакетные выключатели – аппараты закрытого типа. Дуга возникает и гасится в ограниченном объеме, в результате давление в этом объеме повышается. С повышением давления сопротивление дуги и напряжение на ней возрастают. Физически это объясняется тем, что с повышением давления уменьшаются расстояния, на которых взаимодействуют элементарные частицы газа. Это приводит, во-первых, к усилению интенсивности теплообмена между частицами газа и улучшению условий теплопередачи от дуги и, во-вторых, к уменьшению длины свободного пробега электронов в газе. При прочих равных условиях это снижает интенсивность процессов ионизации, так как электрон на меньшей длине свободного пробега способен приобрести меньшую энергию, двигаясь в электрическом поле. Это приводит к росту сопротивления и напряжения дуги.

Автоматический выключатель, принцип работы, характеристики, выбор

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)

Автоматический выключатель (его еще иногда называют "автомат защиты") предназначен для отключения, оборудованной им, электрической цепи при коротком замыкании или превышении тока более определенной величины.

Работа автоматического выключателя может быть основана на тепловом или электромагнитном принципах. Стоит отметить, что большинство современных выключателей одновременно используют оба эти принципа. Как это работает поясняет рисунок 1.

Ток, протекающий между точками подключения автомата (А-В), проходит через катушку электромагнита L и биметаллическую пластину 2.

При превышении предельно допустимого значения тока происходит нагрев биметаллической пластины (тепловой принцип), она деформируется, приводя в действие расцепитель S - устройство, размыкающее электрическую цепь.

Однако, здесь имеет место достаточно высокая инерционность, определяющая большое время срабатывания теплового расцепителя.

Электромагнитный расцепитель срабатывает при значительном превышении тока через катушку L, что вызывает перемещение сердечника 1, который также воздействует на контакт S, вызывая срабатывание выключателя, причем происходит это очень быстро.

Таким образом, комбинация перечисленных принципов работы автоматического выключателя позволяет отслеживать достаточно длительные, но не мгновенные превышения тока (тепловой) и резкое значительное возрастание тока, например, при коротком замыкании (электромагнитный).

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Перед тем как выбрать автоматический выключатель стоит ознакомиться с его основными техническими характеристиками. Предлагаю сделать это на конкретном примере (рисунок 2).

Если посмотреть на выключатель, то на его корпусе можно увидеть ряд маркировок.

  1. Торговая марка (производитель), ниже каталожный или серийный номер. Производитель нам может быть интересен с точки зрения репутации, соответственно качества.

    Серийный номер указывает на ряд таких технических характеристик выключателя как количество рабочих циклов, класс защиты, устойчивость к вибрационным нагрузкам и пр., то есть достаточно специфическая справочная информация. Однако, он характеризует еще отключающую способность выключателя, которую по-хорошему учесть следует.


  2. Находящийся вверху буквенно цифровой индекс определяет номинальный ток (In) - здесь 10 Ампер и тип (класс), определяющий ток мгновенного расцепления (выключения) (Ic):
    • B (Ic=свыше 3*In до 5*In) - применяется при достаточно длинных силовых линиях, собственное сопротивление которых может существенно ограничить ток короткого замыкания,
    • C (Ic=свыше 5*In до 10*In) - наиболее распространенный тип, подходит для бытовых линий с низкой индуктивной нагрузкой,
    • D (Ic=свыше 10*In до 20*In) - рекомендован для защиты цепей питания мощных электродвигателей, других устройств, имеющих большие значения пусковых токов (индуктивная нагрузка).

    Под ним указаны пределы рабочих напряжений, их тип - переменное (~) или постоянное (-).

  3. Это схема выключателя, она похожа на ту, что я приводил выше. На ней видно, что данный выключатель имеет электромагнитный (а) и тепловой (в) автоматические расцепители.

Таким образом, выбор автоматического выключателя следует производить с учетом токовой нагрузки, которая определяется мощностью потребителей электроэнергии (про это можно посмотреть здесь) и описанных выше условий его эксплуатации.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


Сколько автоматов необходимо иметь в щитке? О "золотой середине" - из моего опыта! | ASUTPP

Опрос, вынесенный в заголовок статьи, в принципе не стоял на повестке дня не в такие уж далекие от нас времена Советского Союза: квартирный щиток оборудовался двумя автоматами или пробками как их упрощенными функциональными аналогами. Один такой элемент обслуживал верхний свет, от второго запитывались розетки. Добавление в некоторых квартирах третьего общего автомата, от которого питались два «вторичных», качественно не менял картину в целом.

В современных квартирах количество автоматов неизбежно возрастает из-за того, что:

  • увеличивается количество кабельных линий;
  • появляются такие мощные потребители как посудомоечная и стиральная машина, прямоточный водогрей и аналогичные им.

Интуитивно понятно, что ставить на каждую линию по автомату совершенно излишне хотя бы по причине увеличения размеров щитка и пропорционального роста затрат. Соответственно, на повестке дня сразу же появляется вопрос о золотой середине.

Назначение автоматов и некоторые его особенности

Автомат, рисунок 1 выполняется в виде достаточно компактного элемента, рассчитанного на установку на DIN-рейку электрического щитка, рисунок 2 и изначально предназначен для защиты линейной части проводки, розеток и нагрузки, подключенных к его выходу, от короткого замыкания. Дополнительно это удобное для работы устройство обеспечивает удобство выполнения сервисных и ремонтных работ, так как обесточивает обслуживаемую линию. В этом случае автомат берет на себя функции элемента управления проводкой. Таким образом, количество автоматов не может превышать число шлейфов.

Рисунок 1. Электрический автомат (автоматический выключатель)

Рисунок 1. Электрический автомат (автоматический выключатель)

Рисунок 2. Электрический щиток большой квартиры

Рисунок 2. Электрический щиток большой квартиры

В случае линий, предназначенных для питания маломощных потребителей, один автомат устанавливается на группу из таких линий.

Принцип выбора количества автоматов

Из рассмотренных выше свойств автоматов прямо вытекает, что по мере увеличения их количества:

  • растет удобство управления проводкой;
  • пропорционально увеличиваются габариты щитка и его стоимость;
  • падает общая надежность сети.

Таким образом, однозначно оптимального количества автоматов не существует и выбор этого параметра осуществляется с привлечением дополнительных соображений.

В качестве таковых допустимо принять:

  • имеющуюся линейку номинальных токов срабатывания;
  • логичность построения электрической схемы на уровне ее интуитивного понимания.

Тогда получаем:

  • один общий автомат;
  • по одному выделенному автомату на каждый из отмеченных выше больших потребителей с киловаттной или близкой к ней мощностью;
  • по паре автоматов на каждую комнату (прихожая и кладовка считаются как комната, кухня при подсчете автоматов малой мощности рассматривается как комната).

Удвоение количества автоматов на комнату позволяет логично разделить линии на «верхние» и «нижние», используя для нижних потребителей 16-амперные автоматы, а для верхних – 10-амперные, рисунок 3.

Рисунок 3. Возможная схема выбора количества и назначения автоматов

Рисунок 3. Возможная схема выбора количества и назначения автоматов

Пи выборе размеров щитка можно ориентироваться на 16-местный вариант для 1-комнатной квартиры и щиток с 24 посадочными местами для двухкомнатной.

Тема № 2

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Алматинский университет энергетики и связи

Кафедра « Электроснабжение промышленных предприятий»

ВОЗДУШНЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

специальность:

050718-«Электроэнергетика»

Алматы

2013

Общие сведения

Назначение

Автоматический выключатель (автомат) предназначен для коммутации и защиты низковольтных электрических цепей от сверхтоков (токов перегрузки и токов КЗ).

В системах электроснабжения промышленных предприятий низковольтные сети, т.е. сети до 1000вольт условно разбивают на 3 уровня.

На рисунке 1 приведена структура низковольтной системы электроснабжения.

Рисунок 1 – Структура низковольтной системы электроснабжения

В зависимости от положения автоматов в системе электроснабжения и номинального тока они подразделяются на три группы:

  1. Модульные автоматы;

  2. Автоматы в литом корпусе;

  3. Автоматы на большие токи.

Модульные автоматы выпускаются на токи от 0,5 до 125А.

Предназначены для коммутации и защиты конечного потребителя. Автоматы на большие токи выпускаются на токи 630-6300А и используются в качестве вводного и секционного выключателя на подстанции, а также в цепях питания очень мощных потребителей, получающих питание непосредственно с шин трансформаторной подстанции.

Автоматы в литом корпусе занимают промежуточное положение и выпускаются на токи от 16 до 630А. Эти выключатели предназначены как для установки в цепях отдельных приемников, так и в качестве вводного автомата в промежуточных распределительных шкафах.

В зависимости от положения автоматов в системе электроснабжения и предъявляемых к ним требованиям по надежности электроснабжения автоматы делятся на 2 категории «А» и «В».

К категории «А» относятся автоматы, основное назначение которых быстрое отключение цепи при возникновении КЗ.

К категории «В» относятся автоматы, одной из главных задач которых является обеспечение надежности и бесперебойности электроснабжения. Эти автоматы устанавливаются на верхних уровнях системы электроснабжения и должны обеспечивать селективность защиты при токах КЗ, произошедших на нижних ступенях системы электроснабжения.

Такие автоматы должны в течение некоторого времени, необходимого для срабатывания защит нижестоящих автоматов и отключения места повреждения цепи, пропускать ток КЗ. Следовательно, такие автоматы должны быть термически устойчивы к токам КЗ.

В лаборатории электрических аппаратов имеются как модульные автоматы, так и автоматы в литом корпусе, включая и автоматы с электронной защитой. На рисунке 2 приведен общий вид модульного автомата

Рисунок 2 – Внешний вид модульного автомата

Стандарты на автоматические выключатели:

Стандарт ГОСТ Р 50345-99 (IEC 60898).

Этот стандарт определяет требования к аппаратам бытового и аналогичного назначения, а также во всех случаях, когда обслуживающий аппараты персонал не обладает достаточной квалификацией.

Стандарт применяется к аппаратам, имеющим максимальные значения: номинального тока до 125А, предельной коммутационной способности не более 25 кА и номинального рабочего напряжения 440 В. Для теплового расцепителя срабатывание от перегрузки должно происходить при токе от 1,05 до 1,3.

Стандарт определяет диапазоны токов для электромагнитных расцепителей следующих типов:

  • В (от 3 In до 5 ),

  • С (от 5 In до 10)

  • D (от 10 In до 50).

ГОСТ Р 50030.2-99 (IEC 60947-2)

Этот стандарт определяет требования к аппаратам промышленного назначения, обслуживаемым квалифицированным персоналом.

В отличие от автоматов бытового назначения, срабатывание от перегрузки должно происходить при токе от 1,13 до 1,45.

Стандартная время - токовая характеристика (защитная характеристика) модульного автомата при­ведена на рисунке 3.

Рисунок 3 Защитная характеристика модульного автомата,

промышленного назначения.

Модульные автоматы предназначены для защиты потребителя от сверхтоков: от токов перегрузки и токов КЗ. Для защиты от токов перегрузки они снабжены тепловым расцепителем, а для защиты от токов КЗ электромагнитным расцепителем. На рисунке 4 приведена конструкция модульного автомата.

Рисунок 4 – Конструкция модульного автомата

Защита от перегрузки выполнена с помощью биметаллической пластины, которая при нагревании изгибается и, воздействуя на механизм свободного расцепления, отключает автомат.

Защита от КЗ выполнена в виде обмотки с ферромагнитным сердечником, который при протекании по обмотке тока КЗ намагничивается и втягивается в обмотку, воздействуя при этом на механизм свободного расцепления. Автомат отключается. Возникающая при отключении дуга гасится в дугогасительной камере. Дугогасительная камера представляет собою набор изолированных друг от друга стальных пластин, называемых часто деионной решеткой. Возникающая при отключении дуга втягивается в решетку и разбивается при этом на ряд коротких дуг. В результате значительного увеличения околокатодного напряжения дуги, она гасится уже после первого прохождения тока через нуль.

На втором уровне электроснабжения применяются автоматические выключатели в литом корпусе. Внешний вид этих выключателей приведен на рисунке 5.

Рисунок 5 – Внешний вид автоматов в литом корпусе

Как уже отмечалось, автоматы в литом корпусе выпускаются на токи от 16 до 630А. Эти выключатели предназначены как для установки в цепях отдельных приемников, так и в качестве вводного автомата в промежуточных распределительных шкафах.

Автоматические выключатели в литом корпусе на токи до 200А имеют термомагнитный расцепитель, а при токах свыше 200А – электронный расцепитель. На рисунке 6 приведена конструкция автоматического выключателя в литом корпусе.

Рисунок 6 – Устройство автомата в литом корпусе

Поскольку при номинальных токах 200 ампер и выше автоматы, как правило, устанавливаются на высших ступенях в схемах электроснабжения, поэтому к ним помимо требования к быстродействию предъявляются еще высокие требования к обеспечению надежности и бесперебойности электроснабжения. Для обеспечения таких повышенных требований эти

автоматы снабжены следующими видами защит:

1 Защита от токов перегрузки с выдержкой времени;

2 Защита от токов КЗ с выдержкой времени;

3 Защита от токов КЗ мгновенного действия.

Защита от токов КЗ с выдержкой времени предназначена для защиты сети от КЗ на низших ступенях электроснабжения. Эта защита является резервной по отношению к основной защите, имеющейся на этих ступенях, и срабатывает только в случае их отказа. Защита от токов КЗ мгновенного действия является основной защитой и должна мгновенно отключать цепь при КЗ на той ступени электроснабжения, где установлен данный автомат.

На рисунке 7 приведена панель электронного расцепителя автоматического выключателя фирмы « Шнейдер электрик»

Рисунок 7 - Панель настройки электронного расцепителя фирмы « Шнейдер электрик

- кратность номинального тока теплового расцепителя к номинальному току выключателя;

- Задержка времени срабатывания теплового расцепителя;

- Кратность тока срабатывания электромагнитного расцепителя к номинальному току теплового расцепителя;

– Задержка времени срабатывания электромагнитного расцепителя

кратность тока срабатывания электромагнитного расцепителя мгновенного действия к номинальному току теплового расцепителя.

На рисунке 8 приведена защитная характеристика выключателя с электронной защитой фирмы « Шнейдер электрик»

Рисунок 8 – Защитная характеристика выключателя с электронной защитой фирмы « Шнейдер электрик».

В каталогах и на лицевой панели автоматов приводятся параметры, характеризующие их свойства и возможности. Учащимся, естественно, необходимо иметь представление об их назначении.

Характеристики автоматических выключателей

Номинальное рабочее напряжение (В).

Это максимальное напряжение, на которое рассчитан выключатель для работы в течение длительного времени. При меньших напряжениях сети отдельные характеристики могут изменяться и даже улучшаться, например, отключающая способность.

Номинальное напряжение изоляции(кВ).

Характеризует изоляционные свойства аппарата, определяется в ходе его испытаний высоким напряжением (импульсным и промышленной частоты).

Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение (кВ).

Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение - пиковое значение импульсного напряжения заданной формы и полярности, которое может выдержать аппарат без повреждений.

Номинальный ток In (A).

Это наибольший ток, который автоматический выключатель может проводить длительное время при температуре окружающего воздуха 40°С.

При более высокой температуре значение номинального тока уменьшается.

Номинальная предельная отключающая способность (кА).

Это наибольший ток короткого замыкания, который автоматический выключатель способен отключить при данном напряжении и коэффициенте мощности, без гарантии сохранения в дальнейшем работоспособности.

Номинальная рабочая отключающая способность .

Определяет ток КЗ, который способен отключать выключатель с сохранением своей работоспособности. Это величина, выражается обычно в процентах от тока .

Номинальный кратковременно выдерживаемый сквозной ток .

Это ток короткого замыкания, который определяет термическую устойчивость автоматического выключателя и который выключатель способен выдерживать в течение установленного времени без изменения своих характеристик. Значение обычно указывается для тока, действующего в течение 1с.

Номинальная наибольшая включающая способность .

Это максимальное значение тока КЗ (ударный ток), который аппарат способен включить без сваривания контактов.

Краткие сведения об автоматических выключателях, выпускаемых западными фирмами

Автоматические выключатели, которые предлагают сегодня на рынке Казахстана такие известные производители, как Legrand, Shneider Electric, Moeller можно, как было сказано выше, разбить на три группы.

Фирма «Legrand»

- для первой группы производит автоматические выключатели серии DMX. Выпускаются на номинальные токи 800, 1250, 1600, 2000, 2500, 3200, 4000 А.

- для второй группы производит автоматические выключатели серии DPX. Выпускаются на номинальные токи: 125, 160, 250, 630, 1250, 1600.

- для третьей группы производят автоматические выключатели серии DX и LR. Выпускаются на токи от 2 и до 125 А.

Shneider Electric

- для первой группы производит автоматические выключатели серии «Masterpact» и «NW». Выпускаются на номинальные токи 630 - 6300А.

- для второй группы производит автоматические выключатели серии “Compact». Выпускаются на номинальные токи: 100 -1600 А.

- для третьей группы производит автоматические выключатели серии Multi 9. Выпускаются на токи до 125 А.

Как правильно поставить автоматы в квартире. Двухполюсный автомат- применение и подключение. Электроавтоматы: как выбрать качественный

Автоматический двухполюсный выключатель для защиты электрической сети конструктивно включает в себя 2 однополюсных автомата с общим рычагом включения и внутренней системой блокировки. В этом материале мы подробно поговорим о том, что такое двухполюсный автомат, каковы особенности его работы и установки, а также разберемся, в чем заключается основное отличие двухполюсников от однополюсных защитных устройств.

Особенности работы однополюсного и двухполюсного АВ

Суть работы каждого из этих типов, в общем-то, можно понять из названия. Однополюсный автомат предназначен для отключения одной линии. Двухполюсник отличается от него тем, что контролирует рабочий процесс одновременно в двух линиях и сравнивает параметры потока электронов, определяя, соответствует ли он тому значению, которое допустимо для правильной работы сети. При превышении этих показателей аппарат срабатывает, отключая питание обеих линий одновременно.

У некоторых читателей может возникнуть вопрос: возможна ли замена двухполюсного автомата парой однополюсных выключателей? Делать этого нельзя ни в коем случае. Ведь в устройстве с двумя полюсами его элементы соединены не только общим рычажком, но и блокировочным механизмом.

Это значит, что при возникновении неполадок они отключатся одновременно, а в паре независимых друг от друга однополюсных АВ сработает только один автомат. Электрический ток в этом случае по-прежнему будет подаваться в неисправную цепь через включенный прибор, что может стать причиной возгорания проводки. Наглядно про попытки объединения на следующем видео:

Разница между этими двумя типами защитного выключателя кроется в устройстве расцепителя. Двухполюсный автомат должен обладать расцепляющим элементом, конфигурация которого позволяет одновременно выключать обе части устройства, как при автоматическом срабатывании, так и при ручном воздействии.

Если электрическая цепь в квартире – одноконтурная, то устанавливать в ней двухполюсный автомат незачем, поскольку нет необходимости в одновременной защите различных сегментов помещения. Но в случае, когда в одной из комнат установлено сложное оборудование, которое по своим параметрам не может быть включено в одну общую цепь, без многополюсника не обойтись.

Для наглядности рассмотрим такой пример. Допустим, в домашней сети имеется две линии, в одну из которых включен сложный прибор, и к нему поступает питание через выпрямитель.

Если произойдет нарушение в одной из линий, то в результате ее отключения подача питания на один контур станет причиной скачка напряжения, а значит, и возрастания других параметров. Если своевременно не сработает АВ второй линии, результатом станет выход прибора из строя, а возможно, и возгорание кабеля. Именно поэтому такая сеть должна быть защищена устройством на 2 полюса.

Что будет в обратной ситуации, когда пытаются разъединить многополюсный автомат, на видео:

Возможности и назначение многополюсных аппаратов

Установка двухполюсного АВ позволяет обеспечить контроль:

  • Двух независимых друг от друга цепей с их одновременным отключением при возникновении неполадок.
  • Параметров каждой из независимых линий (хотя при появлении проблем в одной из них обесточиваются обе одновременно).
  • Линии постоянного тока, имеющей аналогичные параметры отключения.

Исходя из этого, вводной автомат должен быть как минимум двухполюсным, поскольку он позволит отключить питание во всем доме, если по какой-либо причине АВ неисправного участка сети не сработал. Как и любой пакетник, он позволяет также обесточить квартиру вручную.

Рассмотрим такую ситуацию. В одной из линий домашней электропроводки произошло КЗ, на которое АВ проблемного участка не успел отреагировать и сгорел, превратившись из выключателя в проводник электротока. Если даже общая сеть защищена устройством защитного отключения, это в большинстве случаев не решит проблему, поскольку УЗО выключает питание в случае пробоя кабеля, чтобы не допустить поражения людей током. Поэтому оно тоже выйдет из строя, и в цепи, которую защищает вводной двухполюсный автомат, возникнет дисбаланс.

Наглядно про многополюсные автоматы на видео:

При превышении разницы напряжений на входе и выходе более чем на 30% (а при коротком замыкании в одной из веток это произойдет очень быстро), сработает автомат ввода, отключив и фазный и нулевой кабель. При этом электрическая сеть будет обесточена целиком, и не будет утечки тока даже на кабель заземления. Таким образом, опасность выхода приборов из строя и возгорания линии будет ликвидирована. Устранив неисправность, можно будет вновь вручную включить автомат.

Минусы двухполюсных автоматических выключателей

Любое устройство имеет слабые стороны, и многополюсные устройства защиты сети – не исключение. Хотя отрицательных свойств у двухполюсников мало, все же перечислим их:

  • При одновременном замыкании двух линий происходит пробой кабеля электрическим током.

  • Тепловой расцепитель изредка выходит из строя, в результате чего отключается питание сети, даже когда она находится в нормальном состоянии.
  • В результате аварии может произойти поломка АВ по одной из линий, из-за чего включить питание будет невозможно даже после устранения неполадок.
  • Многополюсные устройства обладают более высокой чувствительностью к механическим повреждениям в сравнении с одинарными выключателями.

Несмотря на перечисленные недостатки, защитные устройства, обеспечивающие контроль над двумя линиями, распространены и пользуются большой популярностью. Именно они позволяют обезопасить общую сеть при возникновении неполадок в линии, к которой подключены мощные бытовые приборы.

Меры безопасности при установке двухполюсных автоматов

Правила техники электробезопасности при монтаже защитных устройств на два полюса в целом не отличаются от общих мер при установке других электрических аппаратов. Они таковы:

  • Монтаж должен производиться двумя людьми, чтобы в случае поражения током одного из мастеров второй смог своевременно оказать пострадавшему помощь.

  • Для защиты от поражения электротоком необходимо пользоваться диэлектрическими ковриками и защитными перчатками.
  • Перед тем, как начинать любую работу с электросетями, необходимо получить специальное разрешение.

Заключение

В этой статье мы рассказали о двухполюсных автоматических выключателях, особенностях их работы и преимуществах, а также немногочисленных минусах, свойственных им. Подводя итоги, следует отметить, что многополюсные автоматы обеспечивают надежную защиту электрических сетей с двумя контурами, особенно когда к ним подключены приборы, значительно отличающиеся по мощности.

Автоматические системы защиты электрических цепей, пришедшие на смену плавким предохранителям, широко применяются не только в разветвлённых сетях производственных предприятий, но и в бытовых электропроводках. Автоматы компактны, надёжны, просты в управлении. Защитить электрическую проводку домашней сети можно с помощью однополюсных автоматов. Но нередки случаи, когда для полноценной защиты электрических установок необходимо устанавливать двухполюсный автомат. Иногда сложную электрическую сеть можно защитить исключительно с помощью групповых автоматов.

Особенность многополюсных автоматов в том, что они разъединяют несколько линий одновременно. Это свойство очень полезно в трехфазных цепях, так как отключение лишь одного фазного провода может привести к выводу из строя электромоторов и другого оборудования. Подобные проблемы в двухпроводной схеме решаются с помощью двухполюсников.

Устройство и принцип работы

Конструкция двухполюсника идентична автоматическому выключателю с одним полюсом. Иначе говоря, этот прибор состоит из двух однополюсных автоматов объединённых в одном корпусе. Его особенность в том, что в этих защитных устройствах в аварийных ситуациях автоматически отключаются обе защищаемые линии одновременно. В принципе, элементарный двухполюсный автомат можно сделать самому, соединив планкой намертво рычажки управления двух однополюсников.

Внимание! Заменять двухполюсный автомат двумя одиночными выключателями, работающими по отдельности, нельзя! Не стоит также использовать в качестве двухполюсного автомата одиночные выключатели, соединённые перемычкой. В конструкции двухполюсника присутствует ещё блокировочный механизм, которого нет в «усовершенствованном» устройстве из .

Для понимания устройства и принципа работы двухполюсного автоматического выключателя достаточно разобраться в строении автомата с одним полюсом. Самый простой такой прибор состоит из биметаллической пластины и конструкции механизма взвода и расцепления. Кстати устаревшие автоматы именно так и выглядели. Устройство такого выключателя изображено на рисунке 1.

В ситуациях, равносильных короткому замыканию или при длительных перегрузках в однофазных цепях биметаллическая пластина нагревается и вследствие деформации действует на рабочий рычаг конструкции. Срабатывает механизм защитного отключения и цепь разрывается.

Рисунок 1. Автоматический выключатель старого образца

Принцип работы этого устройства очень простой. Когда величины номинальных токов превысят допустимые параметры, тепловой расцепитель приводит в действие подвижный контакт и цепь разрывается. Механизм отключения питания может сработать в двух случаях – при перегрузке или вследствие КЗ. Для подключения питания необходимо устранить причину возникновения токов срабатывания, а потом нажатием рычага управления включить автомат.

Схема работы проста и надёжна. Однако у неё есть существенный недостаток: автомат не реагирует на токи утечки, поэтому не может защитить от поражения током или предупредить загорание проводки в случае искрения. С целью полной защиты требуются дополнительные устройства.

Упомянутого недостатка лишены современные двухполюсные пакетники. На рисунке 2 изображено устройство такого автоматического выключателя. В его конструкции есть одна важная деталь – электромагнитный расцепитель. Такие двухполюсные устройства сочетают в себе функции обычных и устройства защитного отключения (УЗО).


Рисунок 2. Устройство современного автомата

Благодаря электромагнитному расцепителю механизм взвода и расцепления двухполюсного автомата реагирует на токи утечки. Это то самое блокирующее устройство, о котором речь шла выше.

Принцип действия электромагнитного расцепителя.

По двухпроводной линии ток проходит в двух противоположных направлениях – по фазному проводнику в одну сторону, а по нулевому – в другую. При номинальном напряжении магнитные потоки в катушках соленоида, наводимые равновеликими встречными токами, компенсируются. Поэтому результирующий магнитный поток нулевой.

Но стоит появиться утечке, как баланс нарушится, и возникший магнитный поток втянет стержень в соленоид. Он, в свою очередь, приведёт в действие рычаги механизма взвода и расцепления. Двухполюсный автомат разомкнёт 2 полюса, не зависимо от того, в каком из проводников появилась утечка или короткое замыкание. Произойдёт срабатывание УЗО, как реакция на изменение параметров дифференциальных токов.

Назначение

В случае одноконтурной электрической схемы, часто используемой в электрификации домов, не целесообразно применение двухполюсных автоматов для защиты сети. Эту задачу успешно решают однополюсные выключатели, так как нет особой необходимости в одновременном отключении различных сегментов цепи. В однофазной проводке с заземлённой нейтралью, когда все нулевые проводники закорочены на нулевые шины, также можно обойтись одиночными выключателями.

Совсем другая ситуация возникает в случаях, когда некое оборудование не может быть подключено в одну общую цепь. Например, если для питания группы электрических приборов используется трансформатор, то без двухполюсного автомата уже не обойтись. Объяснение простое – на выходе трансформатора нет фазы и нуля. Отсечение электрического тока на одном из проводов не исключает наличия напряжения на другом. Только одновременное отключение двух полюсов обеспечивает безопасность оборудования.

Установка двухполюсника позволяет совместить в одном устройстве задачи дифференциальных защит и УЗО. При этом уже не требуется устанавливать отдельные дискретные устройства защитного отключения.

По аналогичному принципу работают четырехполюсные автоматы, работающие в трехфазных сетях с использованием нулевых проводов. осуществляется защита трехфазных нагрузок от КЗ.

Кстати, ПУЭ не запрещает использование двухполюсных выключателей в качестве вводных автоматов. Их можно также применять для защиты групповой и индивидуальной нагрузки. Но, ни в коем случае через это устройство нельзя подключать провода заземления. Помните, что разрыв РЕ-провода допускается только при извлечении штепселя из розетки.

Достоинства и недостатки

Двухполюсные автоматы обеспечивают контроль линий при однофазном питании, а также защиту оборудования, работающего в трехфазных цепях.

К достоинствам этих устройств можно отнести:

  • надёжную защиту домов, офисов и производственных помещений от сетевых перенапряжений;
  • возможность контроля мощности отдельных электроприборов и установок;
  • лёгкость монтажа и обслуживания. Двухполюсные АВ идеально подходят для выполнения разветвлений и структурирования проводки в электроснабжении помещений.

Конечно, главное преимущество в том, что двухполюсный автомат одновременно обесточивает два проводника, не зависимо от того, в котором из них произошла авария. Это гарантирует полное отсутствие напряжения в защитных проводниках.

Из недостатков можно отметить:

  • существование вероятности пробоя кабеля при одновременном включении двух нагруженных линий;
  • в редких случаях, при выходе из строя теплового расцепителя, возможно произвольное отключение питания даже в режиме номинальных напряжений;
  • необходимость подбора двухполюсных автоматов в соответствии с расчётными параметрами сети. Если чувствительность выключателя будет завышена – он без веских причин будет часто срабатывать, а при заниженном показателе скорости реакции на нестандартную ситуацию, автомат не заметит перегрузки сети.

Благодаря уникальным преимуществам применение двухполюсных выключателей оправдано даже с учётом существующих вероятностей проявления указанных недостатков.

Установка и схемы подключения

Монтаж устройств на дин-рейку выполняется очень просто. Для этого предусмотрены специальные захваты (защёлки) с тыльной стороны автомата (Рис.3). Подсоединение проводов к клемме прибора тоже не вызывает трудностей: провода легко зажимаются болтами на клеммах прибора. По умолчанию к верхним клеммам подключают провода ввода, а к нижним – вывода.


Рисунок 3. Крепление автоматов

Общепринятая схема подключения выглядит следующим образом:

  1. Перед счётчиком устанавливают выключатель вводной AB.
  2. После счётчика с однофазным вводом монтируется двухполюсный АВ.
  3. Если предусмотрен трехфазный ввод, то используют трёхполюсный или четырёхполюсный автоматический выключатель, в зависимости от схемы подключения нулевых проводников.

В сложных разветвлённых схемах может быть несколько двухполюсников, после которых, на каждую ветвь устанавливается ещё по одному однополюсному автомату. Пример такой схемы с общей нулевой шиной представлен на рисунке 4. Обратите внимание, что для фазного ввода использован двухполюсный автомат. На этой схеме нет других вводных устройств.


Рис. 4. Пример схемы включения автоматических выключателей

Как выбрать двухполюсник?

Для того чтобы автоматический выключатель в полной мере обеспечивал необходимую защиту, необходимо взвешено подойти к его выбору. Главное не ошибиться с . Для этого необходимо знать номинальную нагрузку, которую планируете подключить к прибору.

Ток в цепи, защищаемой автоматом, вычисляем по формуле: I = P / U, где – напряжение в сети.

Например: если к прибору буден подключен холодильник на 400 Вт, электрочайник на 1500 Вт и две лампочки по 100 Вт, то P= 400 Вт+1500 Вт+ 2×100= 2100 Вт. При напряжении 220 В максимальный ток в цепи будет равен: I =2100/220= 9.55 A. Ближайший к этому току номинал автомата – 10 А. Но при расчётах мы не учли ещё сопротивления проводки, которое зависит от типа проводов и их сечения. Поэтому покупаем выключатель с током срабатывания на 16 ампер.

Приводим таблицу, которая помогает определить мощность сети для учёта при расчётах силы тока.

Сила тока 1 2 3 4 5 6 8 10 16 20 25 32 40 50 63 80 100
Мощность однофазной сети 02 04 07 09 1,1 1,3 1,7 2,2 3,5 4,4 5,5 7 8,8 11 13,9 17,6 22
Сечения проводов медных 1 1 1 1 1 1 1,5 1,5 1,5 2,5 4 6 10 10 16 25 35
алюминиевых 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 6 10 16 16 25 35 50

Пользуясь таблицей можно с большой точностью вычислить необходимые параметры двухполюсного автомата.

Что касается магазинов, где можно их приобрести, ориентируйтесь на цены и на ассортимент продукции. Из списка производителей можем порекомендовать, например, бренд Legrand.

Видео по теме


Приветствую вас, уважаемые читатели сайта .

В продолжение серии публикаций по автоматическим выключателям очередная статья цикла — схема подключения автоматического выключателя.

Напомню, что цикл статей входит в курс .

Мы уже подробно изучили конструкцию и основные технические характеристики автоматов, давайте рассмотрим схемы их подключения.

В зависимости от количества коммутируемых полюсов (или иначе модулей), автоматы подразделяются на одно-, двух-, трех-, четырехполюсные (три фазы и ноль). В случае возникновения аварийной ситуации все полюса автоматического выключателя отключаются одновременно.

Один полюс — это часть автомата, в которую входит две винтовые клеммы для присоединения проводов (со стороны питания и со стороны нагрузки). Ширина однополюсного автомата, устанавливаемого на DIN-рейку стандартна — 17,5 мм, многополюсные автоматы кратны этой ширине.

Одно- и двухполюсные используются в однофазной электросети. Чаще всего применяются однополюсные автоматы, они устанавливаются в разрыв фазного провода и в случае возникновения аварийной ситуации отключают питающую фазу от нагрузки.

Двухполюсные автоматы позволяют одновременно отключить и ноль, и фазу. Применяются чаще всего, как вводные автоматы, либо если необходимо полностью отсоединить потребителя от электрической сети, например бойлер, душевую кабину. Они отключают ноль и фазу от защищаемого участка цепи и позволяют проводить работы по ремонту, обслуживанию или замене автоматических выключателей.

Нельзя устанавливать два однополюсных автомата отдельно для защиты фазного и нулевого провода. Для этих целей применяют двухполюсные автоматы, которые отключают ноль и фазу одновременно.

Трех- и четырехполюсные используются в трехфазной электросети. Трехполюсные автоматы устанавливаются в разрыв фаз (L1,L2,L3) трехфазной сети и служат для подключения к ней трехфазной нагрузки (электродвигателей, трехфазных электроплит и т.д.). В случае возникновения аварийной ситуации они отключают одновременно все три фазы от нагрузки.

Четырехполюсные автоматы позволяют одновременно отключить и ноль, и все три фазы, и используются как вводные автоматы в трехфазной электросети.

Позволяет отключить всю электропроводку квартиры и отключить питающую линию от групповых электрических цепей квартиры.

В зависимости от системы заземления применяются следующие вводные автоматы:

Вводной автомат для системы TN-S (где нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники разделены) должен быть:

— однополюсный с нулем или двухполюсный;

— трехполюсный с нейтралью или четырехполюсный.

Система TN-S используется в современных домах.

Это необходимо для одновременного отключения электросети квартиры от нулевого рабочего и фазных проводников со стороны ввода электропитания, так как нулевой и защитный проводники разделены на всем протяжении.

Для системы TN-C (где нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в один PEN-проводник) вводной автомат защиты устанавливается однополюсный (при электропитании 220 В) или трехполюсный (при питании 380В). Устанавливаются они в разрыв фазных рабочих проводников.

Система TN- C используется в домах советской постройки (так называемая «двухпроводка»).

По правилам устройства электроустановок (п.1.7.145) не допускается включать коммутационные аппараты в цепи РЕ- и РЕN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей.

Это требование ПУЭ обусловлено тем, что возможна ситуация, когда двухполюсные автоматические выключатели не смогут одновременно отключить фазный и РЕN-проводник. А отключая РЕN-проводник, мы тем самым инициируем его обрыв.

При включении под нагрузкой внутри автомата может произойти залипание или фазных контактов (например, может попасть песчинка на контактную группу автомата), в этом случае при отключении автомата от питающей сети произойдет обрыв РЕN-проводника и вынос на зануленные корпуса электрооборудования опасного потенциала. Т.е. нет гарантии, что коммутационные аппараты одновременно отключат и фазный и РЕN-проводник.

Подключение проводов к автоматическим выключателям осуществляется по схеме: «питание сверху», а «нагрузка снизу». Т.е. провод с питающим напряжением подводится к верхней винтовой клемме, а отходящий провод нагрузки к нижней винтовой клемме.

Смотрите подробное видео Схемы подключения автоматических выключателей

Конструкцию, основные характеристики, схемы подключения автоматических выключателей мы рассмотрели и вплотную подошли к вопросу их выбора.

Подписывайтесь на новости, впереди самое интересное!

Самое распространенное средство защиты линии и электроприборов – это автоматические выключатели. При их монтаже необходимо соблюдать основные правила.

  • Ввод в верхней части автомата, выход – в нижней.
  • Флажок включения при включенном автомате должен быть направлен вверх.
  • Не должно быть никаких оголенных участков проводов.

Как подключить дифференциальный автомат

Дифференциальный автомат совмещает защиту линии от перегрузок и короткого замыкания, также как автоматические выключатели, и защиту человека от поражения электрическим током как УЗО.

Корпусное исполнение не отличается от автоматов или УЗО, что дает возможность установки дифференциального автомата в стандартные боксы с использованием DIN-рейки.

Подключение дифференциального автомата также напоминает подключение автоматического выключателя за небольшим исключением – обязательное соблюдение двух правил.

  • Необходимо соблюсти фазировку подключаемых проводов. На корпусе дифференциального автомата нанесены обозначения нулевого и фазного ввода, которые обязательно нужно учитывать при монтаже.
  • Нулевой провод, подсоединенный на выходе дифференциального автомата, используют только с той линией, которую защищает устройство.

Дифференциальные автоматы очень надежны и неприхотливы, но отступление от этих правил не гарантирует корректную работу устройства.

Для однофазной сети применение двухполюсных автоматов предпочтительней однополюсных. Причина проста – при появлении напряжения на нулевом проводе одним движением флажка полностью разрывается цепь, сохраняя как линию, так и подключенные к ней электроприборы. Корпусное исполнение двухполюсного выключателя позволяет осуществить монтаж на стандартную DIN-рейку.

При этом нужно учитывать, что ширина такого автомата больше, как правило в два раза, однополюсного автомата. Верхняя контактная пара предназначена для подключения фазного и нулевого проводов.

Строгих правил по расположению фазного и нулевого проводов не существует, но в случае подключения ряда двухполюсных автоматов необходимо придерживаться одинаковой тактики.

Выбрав, например левый контакт для фазного провода, все остальные автоматы необходимо подключать также. Левый контакт — фазный, правый – нулевой.

Зачищенные провода фиксируются в контактах при помощи винтовых зажимов. При этом не должно быть оголенных участков провода. Не стоит забывать, что от фазного до нулевого провода очень небольшое расстояние и существует вероятность короткого замыкания при отсутствии изоляции.

Наиболее часто используемые однополюсные автоматы надежны, легки в установке и обеспечивают необходимую защиту линии от перегрузок и короткого замыкания.

При подключении автоматического выключателя важно, чтобы корпус автомата был укреплен надежно и при включении — отключении не сорвался с места крепления.

Для этого используют монтажную DIN-рейку или специальные боксы с заранее установленными рейками в корпусе. Монтируется автомат на рейку с помощью подпружиненной защелки внизу корпуса.

После установки автомата к нему подводится провод. Верхний зажим автомата отвечает за ввод напряжения, а нижняя клемма – за выход. Уложенные и укрепленные на стене провода подводятся к автомату и зачищаются.

При этом обязательно соблюсти условие целостности изоляции везде, кроме клемных колодок. Длинны зачищенных концов вполне достаточно в 1-1,5 см.

Фазный подходящий и отходящий провод зажимается в клеммах автомата, нулевой же может проходить транзитом через бокс или, при необходимости, закреплен на нулевой рейке.

Подходящие и отходящие провода необходимо уложить таким образом, чтобы избежать излишков длинны. Укладываются провода параллельно друг другу и, по возможности, все изгибы осуществляются под прямыми углами.

После установки автомата и проверки всех соединений первое включение необходимо провести без подключенной нагрузки на линии.


Подключение автоматических выключателей

Подключения автоматов в однофазной сети

Вариант установки автоматических выключателей зависит от выбранной одно или трехфазной сети.

Для однофазной сети используются одно или двухполюсные автоматы, для трехфазной сети используют трех или четырехполюсные автоматы. Многополюсные автоматы собираются из нескольких однополюсных.

Механизм защиты соединен в одну систему через специальные соединения. Например, при отключении сети одного полюса автомата при перегрузке или к.з. отключится весь многополюсный автомат. К однополюсному автомату подключают фазу, при аварии автомат отключает фазу.

Этот вариант подключения автомата пригоден для сети системы TN-C, где нулевой провод подключается отдельно, через нулевую шину. Если в доме используется система TN-S, то ввод выполняется тремя проводами, фаза, ноль — синий провод и желто-зеленый провод PEN защитного заземления.

Подключение однополюсных автоматов в системе сети TN-S с нейтралью и защитным заземлением

В этой ситуации монтаж автоматических выключателей ведут на двухполюсных автоматах, где фаза с нейтралью подключаются к верхним клеммам вводного автомата, а защитный желто-зеленый провод PEN подключается на шину заземления в электрощите.

Использование двухполюсных автоматов в системе сети TN-S с нейтралью и защитным заземлением

Подключение автоматов в трехфазной сети

В трехфазной сети используются трех или четырех полюсные автоматы. В системе TN-C все три фазы L1, L2, L3 подключают к верхним клеммам трехполюсного автомата, а нулевой провод к нулевой шине электрощита.

Подключение трехполюсного автомата в системе сети TN-S с нейтралью и защитным заземлением

В системе TN-S с защитным заземлением PEN , три фазы подключаются к верхним клеммам четырехполюсного автомата, а нулевой провод синего цвета к верхней клемме четвертого полюса вводного автомата с маркировкой N. Защитный PEN провод желто-зеленого цвета подключается к шине заземления электрощита.

Подключение проводов к автомату

Установка автоматического выключателя проводится на DIN-рейку, длина которой выбирается с расчетом 17, 5 миллиметров на один однополюсный автомат. При монтаже кабеля с него снимается внешняя изоляция на 10 — 15 см для улучшения гибкости проводов и удобства монтажа.

Концы проводов защищают на 7-10 мм и заводят под клеммные контакты. Затягивать сильно винтовые соединения автомата не нужно во избежании перекоса его механизмов. При установке проводов в клеммы автомата следите, чтобы под контакты не попала изоляция проводов. В лучшем случае будет ненадежное соединение, а в худшем пропадет фаза на контакте.

Монтажная соединительная шина для автоматов

Для многожильного кабеля, для надежности контакта, лучше поставить медные наконечники соответствующего размера. В электрощите, где установлены несколько автоматов в ряд, удобно ставить медную соединительную шину для автоматических выключателей (гребенку). Ее режут необходимой длины, и устанавливают в нужной последовательности вместо проволочных перемычек.

Методика проведения испытаний автоматических выключателей и аппаратов управления напряжением 0,4кВ

Область применения

Рекомендации настоящей методики применяются при проведении проверки и испытаний автоматических выключателей, аппаратов защиты электродвигателей от перегрузки (тепловые и другие виды реле), различных пускателей и простых реле, а также выключателей нагрузки на напряжение до 1кВ.

Аппараты, служащие для включения и отключения главных цепей в системах, генерирующих электрическую энергию и передающих её потребителям, - это коммутационные аппараты распределения энергии. Они включают или отключают цепь при воздействии обслуживающего персонала или автоматически.

Коммутационные аппараты распределения энергии выполняют две функции:

• Неавтоматическое включение и отключение электрических цепей, которые производятся, когда надо подать или снять питание электроэнергией участка сети

• Автоматическое отключение электрических цепей в случае появления в них каких-либо явлений, угрожающих безопасности обслуживающего персонала или сохранности установки (например, в случае коротких замыканий). Иногда аппараты осуществляют автоматическое включение резервного источника питания или автоматическое повторное включение после аварийного отключения.

Различают следующие группы коммутационных аппаратов:

• Автоматические выключатели (автоматы)

• Плавкие предохранители (предохранители)

• Неавтоматические выключатели

Иногда указанные аппараты устанавливают вместе с аппаратурой управления в устройствах для управления электроприводом (станциях управления, магнитными пускателями и др.).

Контакторы, пускатели, реостаты, реле, осуществляющие защиту и управление работой электропривода, называют аппаратами управления.

Ненормальными являются такие режимы, при которых появляется чрезмерное снижение напряжения, и , в особенности, протеканию сверхтока (тока большего номинального).

Чрезвычайное снижение напряжения может привести к остановке электродвигателя, а затем при внезапном восстановлении полного напряжения – к запуску его в неподходящий момент. поэтому иногда на ответственных ответвлениях к приёмнику применяют автоматические выключатели, отключающие цепь при снижении напряжения до 35-70% от номинального. Повторное включение должно производится при воздействии оператора.

Наиболее опасным и часто встречающимся ненормальным режимом является протекание сверхтока при коротком замыкании или чрезмерном потреблении тока приёмниками электрической энергии. Аппаратура отключения должна безотказно коммутировать все токи, вплоть до наибольшего тока короткого замыкания, который может возникнуть в месте её установки. Неавтоматические выключатели при этих токах не должны повреждаться и самопроизвольно отключаться.

Аппаратура управления (контакторы, пускатели) рассчитана, главным образом, на коммутацию токов, не превышающих токов перегрузки электродвигателей (не более 10-кратного от номинального). От токов короткого замыкания аппаратура управления отдельными электроприёмниками защищена при помощи аппаратуры распределения энергии.

Для бесперебойной работы установки необходимо обеспечить избирательность (селективность) отключения аппаратурой управления и аппаратурой распределения энергии, а также избирательность отключения нескольких последовательно включённых аппаратов. Это значит, что при токах перегрузки , возникающих в ответвлении к отдельному приёмнику, соответствующий участок цепи должен выключаться аппаратурой управления этого приёмника, а не аппаратурой распределительных устройств, установленным на ответвлении. Если на ответвлении возникло короткое замыкание, то должен отключаться аппарат распределения энергии, а не аппарат управления.

Особенно важна селективность в системе распределения энергии. При всех величинах сверхтока, вплоть до максимального тока короткого замыкания, должен отключаться только один аппарат, расположенный ближе к месту аварии, все другие аппараты с большим номинальным током, расположенные ближе к источнику энергии, не должны отключаться.

Было бы желательно иметь такую защитную характеристику , чтобы во всём диапазоне сверхтоков была выдержка времени, обратно зависимая от тока (чем больше ток, тем меньше время отключения), так как разрушительное действие тем больше, чем больше ток и время его действия. По конструктивным соображениям часто применяют устройства, которые при токах, больших определённой величины, срабатывают мгновенно (без преднамеренно созданной выдержки времени). По этим же причинам иногда используют устройства, имеющие выдержку времени, независимую от тока.

После отключения аппарата при сверхтоках желательно как можно скорее его включить. Для этого используют выключатели, кроме автоматических с регулирующими элементами теплового действия, которые допускают немедленное включение после срабатывания. Автоматические выключатели с тепловыми элементами должны допускать повторное включение не позднее чем через 1-3 минуты после отключения при сверхтоках. В случае отключения выключателя при отсутствии перегрузки он должен допускать немедленное включение.

Объект испытания

Автоматические выключатели (автоматы) предназначены для нечастых размыканий и замыканий электрической цепи и длительного прохождения по ней тока, а также для автоматического размыкания цепей при появлении в них различных ненормальных условий; коммутация цепи происходит между механически перемещающимися контактами.

Автоматы делятся на небыстродействующие и быстродействующие. Быстродействующие характеризуются собственным временем срабатывания, то есть временем от появления тока короткого замыкания до начала расхождения контактов.

К небыстродействующим относятся автоматы, к которым обычно не предъявляются специальные требования по быстродействию или эти требования невысокие. Для удержания контактной системы во включённом положении в них применяются защёлки. Эти автоматы имеют собственное время срабатывания от 10 до 100 мс и не обладают токоограничивающим действием.

По конструктивному оформлению различают автоматы с пластмассовой крышкой и корпусом ( на токи до 630А включительно) и автоматы без корпуса и крышки (на токи от 630 до 1000А включительно).

Быстродействующие автоматы, изготавливаемые на номинальные постоянные токи 1500-15000А, имеют собственное время отключения при больших токах не более 5 мс. Их характерная особенность – вся конструкция подчинена требованию повышения быстродействия.

На рисунке 1 изображен автоматический выключатель серии АR в выкатном исполнении. Для гашения дуги над контактами выключателя установлены искрогасительные камеры (рисунок 2). Обе шины автомата (1) на выводных концах снабжены вертикальными присоединительными флажками (4,5), которые позволяют выполнить непосредственное закрепление выдвижных контактов. Цепь дугогасительных контактов образуют два подвижных дугогасительных контакта (3), которые посредством гибких медных поясов присоединены к цепи главных контактов. Мгновенное отключение обеспечивает пружинный аккумулятор (8) посредством рычажной передачи и расцепляющего механизма (7). Включение автомата производится либо с помощью кнопки на лицевой панели, либо с помощью включающего электромагнита (17). Отключение также осуществляется с помощью кнопки u1082 красного цвета, либо с помощью электромагнита (18). Натяжка аккумулятора осуществляется автоматически, после включения автомата, приводом (10). Вручную данную операцию можно осуществить посредством рычажной передачи (9).

Автоматические выключатели серии ВА могут выполняться в различных модификациях. Для этого на автомат устанавливаются дополнительные части, которые обеспечивают его выкатное исполнение ( рисунок 3 нижняя часть), стационарное исполнение (рисунок 3 середина) или стационарное исполнение с ручным исполнением (рисунок 3 верхняя часть).

Определяемые характеристики

Внешний осмотр.

Внешним осмотром определяется состояние доступных осмотру деталей автоматических выключателей и аппаратов управления, на предмет видимых нарушений, наличия сколов изоляционных материалов, отсутствия деталей крепления и т.п.

Измерение сопротивления изоляции.

Измерение сопротивления изоляции производится между каждым проводом (полюсом) аппарата и землёй, а также между каждыми двумя проводами (полюсами). Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм.

При измерении сопротивления изоляции автоматических выключателей совместно с присоединёнными к ним кабелями и проводами, сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 Мом.

Испытание повышенным напряжением.

Испытание производится при вводе в эксплуатацию, капитальных ремонтах, а также при неудовлетворительных результатах измерения изоляции.

Значение испытательного напряжения 1 кВ 50 Гц. продолжительность испытания 1 минута. В процессе текущих ремонтов допускается вместо испытания переменным напряжением производить одноминутное измерение изоляции мегомметром на напряжение 2500В.

Проверка действия максимальных, минимальных или независимых расцепителей автоматов и аппаратов управления.

Работа расцепителей должна соответствовать заводским данным и требованиям обеспечения защитных характеристик.

Проверка работы контакторов и автоматов при пониженном напряжении оперативного тока.

Значение напряжения срабатывания и количество операций приведены в таблице 1.

Операция Напряжение оперативного тока Количество операций
Включение 0,9Uном 5
Отключение 0,8Uном 5

Проверка предохранителей.

Плавкая вставка предохранителей должна быть калибрована.

Условия испытаний и измерений

Испытание автоматов и аппаратов управления производят при температуре окружающей среды не ниже +100С.

Проверку максимальных расцепителей автоматов и пускателей следует производить с учётом введения поправок по температуре т.к. температура максимальных расцепителей выполненных на основе биметалла оказывает значительное влияние на временные характеристики автоматов. Поправки по току на температуру указаны в таблице2.

Влажность окружающего воздуха имеет значение при проведении высоковольтных испытаний , т.к. конденсат на изолирующих частях аппаратов может привести к пробою изоляции и, соответственно , к выходу из строя оборудования (как испытательного, так и испытуемого). Перед проведением высоковольтных испытаний аппараты следует протереть от пыли, грязи и влаги.

Атмосферное давление особого влияние на качество проводимых испытаний не оказывает.

Средства измерений

Автоматы и аппараты управления подвергаются испытаниям в собранном виде, с установленными на них всеми деталями и узлами, которые могут повлиять на результат испытаний.

Перед испытанием производится внешний осмотр, проверка целостности корпусов и изоляции. сопротивления изоляции производят мегомметрами на напряжение 1000В и 2500В.

Измерение сопротивления контактов и контактных соединений внутри аппаратов производится мостами постоянного тока (например Р 333), которые позволяют произвести замеры с точностью до 0,001 Ом, или методом амперметра и милливольтметра. При проведении замеров методом амперметра-вольтметра рабочий ток не должен превышать номинальный ток данного аппарата.

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты производят с помощью различных установок, которые состоят из следующих элементов: испытательного трансформатора, регулирующего устройства , контрольно-измерительной и защитной аппаратуры. К таким аппаратам можно отнести установку АИИ – 70, АИД – 70, а также различные высоковольтные испытательные трансформаторы, которые обладают достаточным уровнем защиты и надлежащим уровнем подготовлены для проведения испытаний. Для контроля качества болтовых соединений используют слесарные инструменты в виде гаечных ключей и т.п.

Порядок проведения испытаний и измерений

Внешний осмотр.

Внешний осмотр автоматов и аппаратов управления производится со вскрытием корпуса. Осмотру подвергаются все внутренние соединения и части выключателя, работа механизма включения и отключения, состояние изоляционных деталей, катушек и блок-контактов.

Температура среды Ток автоматического выключателя
16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160
10 54 67 84 110 141 175 212 269 339 424 538
12 53 67 83 109 139 174 210 267 337 421 534
14 53 66 83 108 138 172 209 265 334 418 530
16 53 66 82 107 137 171 207 263 332 415 527
18 52 65 82 106 135 169 206 261 329 411 523
20 52 65 81 105 134 167 204 259 327 408 519
22 51 64 80 104 132 166 203 257 324 405 515
24 51 64 80 103 131 164 201 255 321 402 511
26 51 63 79 103 130 162 199 253 319 398 507
28 50 63 78 102 128 160 198 252 316 395 504
30 50 62 78 100 127 159 196 250 313 392 500
32 49 62 77 100 124 157 195 248 311 388 495
34 49 61 76 99 123 155 193 246 308 385 492
36 48 61 76 98 121 153 192 244 305 381 488
38 48 60 75 97 120 151 190 242 302 378 483
40 48 60 75 96 120 150 189 240 300 375 480
Температура среды Ток автоматического выключателя
А3720 А 3730 и А3740
160 200 250 250 320 400 500 630
10 536 679 849 856 1106 1376 1698 2141
12 532 675 843 849 1097 1366 1686 2124
14 529 669 837 843 1087 1355 1674 2109
16 525 664 831 836 1078 1344 1658 2089
18 521 659 824 829 1068 1332 1647 2075
20 518 654 818 822 1058 1320 1631 2055
22 514 649 811 815 1050 1308 1619 2039
24 510 643 804 807 1039 1296 1604 2019
26 506 638 798 800 1030 1286 1592 2005
28 503 633 791 793 1020 1274 1582 1994
30 499 627 784 787 1011 1261 1561 1571
32 495 622 777 780 1000 1248 1556 1960
34 491 616 770 772 991 1246 1541 1943
36 487 610 763 765 980 1224 1527 1920
38 483 605 756 757 970 1212 1515 1909
40 480 600 750 750 960 1200 1500 1890

Измерение сопротивления изоляции.

Измерение сопротивления изоляции производится при полностью собранных аппаратах, а также при закреплении аппарата на основании. Измерение производится между каждыми двумя фазами и между каждой фазой и землёй отдельно. Если аппарат имеет катушки включения и отключения, то сопротивление изоляции измеряется между ними и фазами аппарата и между катушками и землёй отдельно. Полностью изолированные аппараты следует сначала установить на металлическое основание. Схемы для проведения измерения сопротивления изоляции приведены на рисунке 4, в качестве примера рассматривается автоматический выключатель.

Испытание изоляции повышенным напряжением.

Испытание производится пофазно с заземлением свободных от испытания фаз и полностью собранных аппаратах с установкой всех деталей, которые могут оказать влияние на результат испытания.

Схема, по которой проводится испы-тание, представлена на рисунке 5.

Если испытуемый аппарат установлен на металлическое основание, то при поведении испытаний оно также должно быть заземлено.

Проверка действия максимальных, минимальных и независимых расцепителей.

Проверка действия расцепителей производится в соответствии со схемой на рисунке 6. Для регистрации времени срабатывания аппарата используют электрические секундомеры, которые подключают на свободные фазы автоматического выключателя или на блок-контакты аппаратов управления.

Проверку максимальных расцепителей автоматических выключателей производят трёхкратным током расцепителя (если нет других указаний в паспорте автомата) с поправкой на температуру (смотри выше). Расцепители автоматов с полупроводниковыми блоками защиты проверяют током блока защиты (обычно шестикратным). Временные характеристики различных автоматов приведены в приложении к данной методике. Проверка производится из «холодного» состояния автомата. Произведя проверку одной фазы, можно сразу произвести переключения и приступить к проверке следующей.

Проверка времени срабатывания тепловых реле защиты электродвигателей производится в соответствии со схемой рисунка 6 (как для автомата), за исключением того, что секундомер включается на блок-контакт реле. Ток для проверки выбирают исходя и паспортных данных: при наличии времятоковых характеристик для конкретного реле ток прогрузки равен трёхкратному току реле (проверка из холодного состояния). После проверки трёхкратным током и остывания теплового элемента на реле подаётся ток равный 1,2Iн, при этом реле должно отключится за время равное 20 минутам.

Проверку электромагнитных расцепителей автоматических выключателей и расцепителей отсечки у выключателей с полупроводниковыми блоками защиты проводят по схеме на рисунке 6, при этом сначала выставляется ток равный 0,8Iрасц и проверяется устойчивое несрабатывание выключателя, а затем установив ток равный 1,1Iрасц проверяется срабатывание выключателя за определённое время засекаемое секундомером. Величина времени при проверке электромагнитных расцепителей и защиты отсечки полупроводниковых очень небольшая!

На основе полученных результатов производится построение индивидуальной характеристики данного автоматического выключателя (реле защиты).

Проверка работы контакторов и автоматов при пониженном напряжении оперативного тока.

Проверку производят по схемам рисунка 6 Соответственно производят изменение оперативного тока для проверки включения или отключения.

Обработка данных, полученных при испытаниях.

Первичные записи рабочей тетради должны содержать следующие данные:

• дату измерений.

• температуру окружающего воздуха

• наименование, тип, заводской номер оборудования

• номинальные данные объекта испытаний

• результаты испытаний

• результаты внешнего осмотра

• используемую схему

Все данные испытаний сравниваются с требованиями НТД и на основании сравнения выдаётся заключение о пригодности объекта к эксплуатации.

На основе полученных данных времени срабатывания расцепителей автоматических выключателей и образцовых времятоковых характеристик для данных типов автоматов производится построение индивидуальной времятоковой кривой для конкретного автоматического выключателя (или группы, если автоматические выключатели группы примерно соответствуют друг другу).

На рисунке 7 показаны принципы построения индивидуальной времятоковой характеристики автоматического выключателя на основе образцовой. На образцовой характеристике по оси времени откладывается полученное значение при испытании зависимого (максимального расцепителя) расцепителя автоматического выключателя . На рисунке условно принято время срабатывания в 30 секунд. От полученной точки на кривой откладывают линии параллельные образцовым для данного автомата – полученная кривая и будет являться индивидуальной для данного автоматического выключателя.

Требования к квалификации персонала.

Испытания производит специально обученный персонал электролаборатории в соответствии с требованиями правил техники безопасности

Требования к безопасности выполняемых работ.

Работа должна выполнятся в соответствии с инструкцией по охране труда.


3-х полюсный автомат можно применять не только в трехфазной сети



При сборке распределительного щитка для трехфазной сети используются 3-х полюсные автоматические выключатели. При возникновении перегрузки сети или при коротком замыкании такой автомат расцепит сразу три фазы.

Сколько полюсов бывает

Однополюсный, двухполюсный, трехполюсный и четерехполюсные автоматы

В распределительном щитке квартиры или дома наиболее часто используются однополюсные автоматические выключатели. Их задача расцепить фазный проводник, тем самым прервав подачу электричества на контур. Дифференциальные автоматические выключатели и УЗО отключают одновременно и фазу и рабочий ноль, т.к. их срабатывание может быть связано с нарушением целостности проводки. Вводной автомат в таком щитке всегда должен быть двухполюсный.

Трехфазный ток используется предприятиями для питания мощных агрегатов, требующих напряжения в 380 вольт. Иногда четырехжильный кабель (три фазы и рабочий ноль) подводится к жилому дому или офису. В связи с тем, что в этих помещениях не используется оборудование, рассчитанное на такое напряжение, в распределительном щитке три фазы разделяются и получается напряжение 220 между каждой фазой и рабочим нулем.

Для таких щитков используют 3-х полюсные и четырехполюсные автоматические выключатели. Срабатывают они при превышении номинальной нагрузки по любому из трех проводов и отключают их все одновременно, а в случае с четырехполюсным – дополнительно отключается рабочий ноль.

Зачем использовать два и четыре полюса



Вводной автоматический выключатель обязательно должен полностью отключать все фазы и рабочий ноль, т.к. один из проводов вводного кабеля может давать утечку на ноль и если его не отключить, используя однополюсный или 3-х полюсный автоматический выключатель, есть вероятность поражения током.

Утечка при 3-х полюсном автоматическом выключателе

На рисунке видно, что в таком случае весь рабочий ноль в сети оказывается под напряжением. Если использовать вводной автомат, отключающий фазу и ноль, этого можно избежать, следовательно использование четырехполюсного и двухполюсного автоматических выключателей для трехфазных и однофазных электросетей более безопасно.

Схема 3-х полюсного автоматического выключателя

Каждый 3-х полюсный автомат – это три однополюсных, которые срабатывают одновременно. На каждую клемму 3-х полюсного автоматического выключателя подключается одна фаза.

Схема 3-х полюсного автоматического выключателя

Как видно из схемы, на каждый контур приходится отдельный электромагнитный и тепловой расцепители, а в корпусе 3-х полюсного автомата предусмотрены отдельные дугогасители.

3-х полюсный автоматический выключатель разрешается использовать и в однофазной электросети. В этом случае на две клеммы выключателя подключаются фазный и нулевой провода, а третья клемма остается пустой (сигнальной).

Стоимость

3-х полюсные автоматические выключатели, в зависимости от производителя, отличаются и по цене. В таблице ниже вы можете сравнить стоимость таких электроустановочных изделий самых популярных в РФ марок: IEK, Legrand, Schnider Electriс и ABB:

Таблица стоимости 3-х полюсных автоматических выключателей лидеров на рынке РФ

Видео о полюсности выключателей и способах подключения

Ролик будет полезен новичкам, желающим разобраться в вопросах отличия и функциональности однополюсных, двухполюсных, 3-х полюсных и 4-х полюсных автоматических выключателей. Как правильно их подключать и в каких случаях следует использовать тот или иной автомат.



Розетка с дистанционным управлением – незаменимая помощь дома Уличная влагозащищенная розетка – важный атрибут вашего участка Особенности подключения двухклавишного выключателя, что нужно учитывать при монтаже Немецкие розетки ABB объединяют надежность и стильный дизайн

Как рисовать электрические и электрические схемы

Начните с шаблона принципиальной схемы

Начнем с принципиальной схемы. Чтобы найти шаблон принципиальной схемы, щелкните категорию Engineering & CAD , затем Circuit Panels в браузере шаблонов SmartDraw. Откройте шаблон под названием «Базовая электрическая часть». Хотя вы начнете с пустой страницы, вы заметите широкий спектр электрических символов, прикрепленных к SmartPanel слева от области рисования.Эти конденсаторы, катушки индуктивности, переключатели, резисторы и многое другое упростят построение вашей принципиальной схемы.

Найти другие символы

К каждому шаблону уже пристыковано несколько соответствующих библиотек символов. Вы можете пролистать их или использовать караты (маленькие черные стрелки справа от названия) чтобы развернуть и свернуть любую библиотеку.

Вы также можете перетаскивать библиотеки вверх и вниз по стеку, чтобы изменить их порядок.

Если вам нужно больше символов, щелкните Поиск символов синего цвета в верхней части SmartPanel.Откроется вкладка «Символы» с полем поиска, где вы можете искать дополнительные символы в обширной коллекции SmartDraw.

Если вы найдете библиотеку или наборы символов, которые хотите добавить, щелкните три точки и выберите Добавить результат или Добавить библиотеку . Или вы можете просто перетащить из этого представления.

Добавить слой аннотации

Вы можете добавить слой аннотаций, не зависящий от масштаба, ко всем электротехническим и инженерным документам, чтобы улучшить ваши чертежи дополнительной информацией.

Этот слой аннотаций автоматически регулирует свой размер и положение при изменении области рисования (или размера бумаги). Вы можете добавить масштаб, автора и др. информация о дизайне в этом слое точно такая же, как в «просмотре страницы» в традиционной программе САПР.

Чтобы добавить слой аннотации, щелкните Добавить слой аннотации в SmartPanel.

Коммутатор

- обзор | Темы ScienceDirect

3.2.2 Работа коммутатора - межполюсники

Теперь вернемся к работе коммутатора и сосредоточимся на конкретной катушке (например.г. тот, который показан как ab на рис. 3.3), отметим, что на половину оборота - в то время как сторона a находится под полюсом N, а сторона b находится под полюсом S, ток должен быть положительным на стороне a и отрицательный на стороне b для создания положительного крутящего момента. Для другой половины оборота, в то время как сторона a находится под полюсом S, а сторона b находится под полюсом N, ток должен течь в противоположном направлении через катушку, чтобы она продолжала создавать положительный крутящий момент.Это изменение направления тока происходит в каждой катушке, когда она проходит через межполюсную ось, причем катушка «переключается» под действием переключателя, скользящего под щеткой. Каждый раз, когда катушка достигает этого положения, считается, что она подвергается коммутации, и поэтому соответствующая катушка на рис. 3.3 показана как не имеющая тока, что указывает на то, что ее ток находится в процессе изменения с положительного на отрицательный.

Суть механизма реверса тока раскрывает упрощенная схема, показанная на рис.3.4. На этой схеме показана одиночная катушка, питаемая через коммутатор и щетки с током, который всегда течет через верхнюю щетку.

Рис. 3.4. Упрощенная схема однокатушечного двигателя для иллюстрации функции реверсирования тока коммутатора.

На левом эскизе сторона катушки a находится под полюсом и несет положительный ток, потому что она подключена к заштрихованному сегменту коммутатора, который, в свою очередь, питается от верхней щетки. Следовательно, сторона и подвергается воздействию плотности потока, направленного слева () направо () на эскизе, и, следовательно, будет испытывать силу, направленную вниз.Эта сила будет оставаться постоянной, пока сторона катушки остается под полюсом. И наоборот, сторона b имеет отрицательный ток, но она также находится в плотности потока, направленной справа налево, поэтому на нее действует сила, направленная вверх. Таким образом, на ротор создается крутящий момент против часовой стрелки.

Когда ротор поворачивается в положение, показанное на рисунке справа, ток с обеих сторон меняется на противоположный, потому что на сторону b теперь подается положительный ток через незатененный сегмент коммутатора.Направление силы на каждой стороне катушки меняется на обратное, что мы и хотим, чтобы крутящий момент оставался по часовой стрелке. За исключением короткого периода, когда катушка находится вне влияния магнитного потока и подвергается коммутации (реверсированию тока), крутящий момент остается постоянным.

Следует подчеркнуть, что приведенное выше обсуждение предназначено для иллюстрации рассматриваемого принципа, и эскиз не следует воспринимать слишком буквально. В реальном многокатушечном якоре дуга коммутатора намного меньше, чем показанная на рис.3.4, и только одна из множества катушек обмотки реверсируется за раз, поэтому крутящий момент остается почти постоянным независимо от положения ротора.

Основная трудность в достижении хорошей коммутации возникает из-за самоиндукции катушек якоря и связанной с этим накопленной энергии. Как мы видели ранее, индуктивные цепи имеют тенденцию сопротивляться изменению тока, и если реверсирование тока не было полностью завершено к тому времени, когда щетка соскользнет с рассматриваемого сегмента коммутатора, на заднем крае щетки появится искра.

В малых двигателях некоторое искрение считается допустимым, но в средних и больших двигателях с возбужденным полем предусмотрены небольшие дополнительные полюсы статора, известные как межполюсные (или составные), чтобы улучшить коммутацию и, следовательно, минимизировать искрение. Эти дополнительные полюса расположены посередине между полюсами основного поля, как показано на рис. 3.5. Межполюсные электродвигатели обычно не требуются в двигателях с постоянными магнитами, поскольку отсутствие железа статора рядом с катушками ротора приводит к гораздо более низкой индуктивности катушки якоря.

Рис. 3.5. Эскиз, показывающий расположение межполюсной и межполюсной обмоток. (Основные обмотки возбуждения для ясности опущены.)

Назначение межполюсных полюсов - вызвать двигательную ЭДС. в катушке, подвергающейся коммутации, в таком направлении, чтобы ускорить желаемое изменение направления тока и тем самым предотвратить искрение. Э.д.с. пропорционально коммутируемому току, то есть току якоря, и скорости вращения. Правильный e.м.ф. поэтому достигается пропусканием тока якоря через катушки на межполюсных полюсах, тем самым делая поток от межполюсников пропорциональным току якоря. Таким образом, межполюсные катушки состоят из нескольких витков толстого проводника, постоянно соединенных последовательно с якорем.

22033: Учебный план по электрическому черчению и Cad для электротехники 4-й семестр I - Схема MSBTE

Детальный учебный план по электротехнике и Cad для электротехники (EE), I-схема была взята с официального сайта MSBTE и представлена ​​для дипломированных студентов .Для кода предмета, имени предмета, лекций, учебного пособия, практических занятий / рисунков, кредитов, оценок по теории (макс. И мин.), Практических (макс. И мин.) Оценок, общих оценок и другой информации посетите публикацию по темам за весь семестр, приведенную ниже.

Для всех остальных программ для получения диплома по электротехнике (EE) для 4-го семестра I - Scheme MSBTE обязательно посетите программу для получения диплома по электротехнике (EE) для предметов 4-го семестра I - Scheme MSBTE. Подробная программа для электрических чертежей и CAD-файлов выглядит следующим образом.

Электрический чертеж и CAD
Обоснование:

Для получения полной программы, результатов, расписания занятий и многих других функций, пожалуйста, загрузите приложение iStudy. живет проще.
.

Список компетенций:

Цель этого курса - помочь студенту достичь следующих отраслевых компетенций с помощью различных методов преподавания и обучения:

  • Использование программного обеспечения САПР для рисования электрических цепей и компонентов. Нарисуйте символическое изображение электрических компонентов вручную.
  • Нарисуйте от руки эскизы, изометрические и ортогональные виды электрических машин и компонентов.
  • Используйте инструменты САПР для рисования простых электрических компонентов и машин.
  • Используйте САПР для создания электрических схем с компонентами.
  • Редактируйте чертежи электрических линий и компоновки панелей управления в САПР.
  • ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ УПРАЖНЕНИЯ I УПРАЖНЕНИЯ

    Для получения полной программы, результатов, расписания занятий и многих других функций, пожалуйста, загрузите приложение iStudy.
    Это легкая, простая в использовании платформа без изображений и PDF-файлов, которая поможет студентам в жизни. Полегче.
    .

    Показатели эффективности
    1. Спланируйте чертеж. 20
    2. Выберите соответствующие инструменты для рисования / программное обеспечение. 20
    3. Навыки рисования оцениваются по аккуратности и правильности. 20
    4. 1 несоответствующее заявление. 20
    5. Ответьте на типовые вопросы. 20

    Вышеуказанные PrOs также включают следующие социальные навыки / отношения, которые являются Результатами Аффективной Области (ADO), которые лучше всего развиваются на основе лабораторного / полевого опыта:

    1. Практикуйте хорошее ведение домашнего хозяйства.
    2. Продемонстрируйте работу лидером / членом команды.
    3. Уход за инструментами и оборудованием.
    4. Соблюдайте этические нормы.

    ADO не привязаны к какой-либо одной PrO, но встроены во многие PrO. Следовательно, освоение ADO происходит постепенно у студента, когда он / она предпринимает серию практических опытов в течение определенного периода времени. Более того, уровень достижений ADO в соответствии с Таксономией аффективных доменов Krathwohls должен постепенно увеличиваться, как запланировано ниже:

    • Оценка скоса Is ’год
    • Организационный уровень’ на 2-м году
    • Характерный уровень * на 3-м году.
    НЕОБХОДИМО ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ / ИНСТРУМЕНТЫ

    Основное оборудование с широкими характеристиками, указанное здесь, обеспечит единообразие в проведении экспериментов, а также поможет администраторам закупить оборудование. инструменты: мини-чертежник, набор квадратов, транспортир, циркуль и чернографитный карандаш твердости ТТ. От 1 до 5

  • Любое программное обеспечение САПР для электрических систем от 6 до 14
  • ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ТЕОРИИ

    Для получения полной программы, результатов, расписания занятий и многих других функций, пожалуйста, загрузите приложение iStudy.
    Это легкое, простое в использовании приложение. нет изображений и платформы PDF, чтобы облегчить жизнь студентам.
    .

    Блок - I Символическое изображение электрических компонентов

    Результаты:

    1. Нарисуйте символы данного типа электрических ламп.
    2. Нарисуйте обозначения данного типа электроустановочных изделий.
    3. Набросок обозначений данного типа электрических машин,
    4. Набросок обозначений данного типа электронных ламп.

    Темы:

    1. Условные обозначения: электрические лампы.
    2. Условные обозначения: электроустановочные изделия.
    3. Условные обозначения: электрические машины.
    4. Условные обозначения: электронные устройства.
    Unit - II Эскизы от руки, изометрические и орфографические изображения

    Результаты:

    1. Интерпретация эскизов от руки данных деталей электрической машины
    2. Интерпретация эскизов от руки данных электрических компонентов.
    3. Интерпретировать орфографическую проекцию данных частей или электрических компонентов электрических машин.
    4. Интерпретируйте изометрические проекции данных частей или электрических компонентов электрических машин.

    Темы:

    1. Необходимость рисования от руки с учетом его важности.
    2. Ортографические проекции простых деталей.
    3. Изометрические проекции простых деталей.
    Инструменты CAD для Unit- III

    Для получения полной программы, результатов, расписания занятий и многих других функций, пожалуйста, загрузите приложение iStudy. жить проще.
    .

    Unit- IV Простые чертежи в CAD

    Результаты:

    1. Интерпретируйте данную линейную диаграмму, используя метод абсолютных координат.
    2. Интерпретируйте данную линейную диаграмму, используя метод относительных координат и относительных полярных координат.
    3. Интерпретировать данные 2D-фигуры
    4. Интерпретировать данный изометрический чертеж электрической машины в CAD

    Темы:

    1. Метод абсолютных координат: Команды: ПРЕДЕЛЫ, ЕДИНИЦЫ.ЛИНИЯ и ДУГА.
    2. Метод относительных координат:
    3. Команды: LIMITS, UNITS, LINE и ARC.
    4. Метод относительных полярных координат: Команды: LIMITS, UNITS, LINE и ARC.
    5. 2D-фигуры: Команды: LINE. КРУГ. OIT’SE’I. ОТДЕЛКА. ФИЛЕ. ДУГА, ПОЛИГОН, ЭЛЛИПС, КОПИ, ЗЕРКАЛО, ОТДЕЛКА. ПОВЕРНУТЬ и ФАСКА
    6. Изометрические чертежи: команды: LIMITS, UNI TS, ZOOM. GID. SNAP, LINE. КОПИРОВАТЬ. ИЗОПЛАН. ЭЛЛИПС. ОТДЕЛКА. СТЕРЕТЬ. СВОЙСТВА и СОХРАНИТЬ.
    Unit- V Электрические чертежи в CAD

    Результаты:

    1. интерпретировать данную электрическую схему CAD.
    2. Интерпретировать данную САПР электрическую схему распределительной подстанции 11 кВ / 400 В.
    3. Расшифровка представленных схем в САПР двух типов систем заземления.

    Темы:

    1. Приложения электрического САПР для: рисования схем электрических цепей.
    2. Применение программного обеспечения САПР для электрических схем: Рисование схем подстанций.
    3. Применение программного обеспечения САПР для: рисования схем систем заземления.
    ПРЕДЛАГАЕМЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ УЧАЩИХСЯ

    Для получения полной программы, результатов, расписания занятий и многих других функций, пожалуйста, загрузите приложение iStudy.
    Это легкая, простая в использовании платформа без изображений и PDF-файлов, которая облегчит жизнь учащимся. .
    .

    ПРЕДЛАГАЕМЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИНСТРУКЦИОННЫЕ СТРАТЕГИИ (если есть)

    Это примеры стратегий, которые учитель может использовать для ускорения достижения различных результатов в этом курсе:

    1. Массовые открытые онлайн-курсы (МООК) могут использоваться для преподавания различных темы / подтемы.
    2. «L» в пункте № 4 означает не только традиционный метод лекции, но и различные типы методов обучения и средств массовой информации, которые должны использоваться для достижения результатов.
    3. Около 15-20% тем / подтем, которые являются относительно простыми или описательными по своему характеру, должны быть предоставлены учащимся для самостоятельного обучения и оценки развития СО с помощью презентаций в классе (подробности см. В руководстве по внедрению. ).
    4. Что касается пункта № 10, учителя должны обеспечить создание возможностей и условий для внеклассных мероприятий.
    5. Сопровождение студентов в выполнении микропроектов.
    6. Сопоставьте подтемы с энергосистемой общего пользования и электрическим оборудованием
    7. Используйте соответствующую эквивалентную аналогию для объяснения различных концепций.
    ПРЕДЛАГАЕМЫЕ МИКРОПРОЕКТЫ

    Студент планирует выполнить только один микропроект, который необходимо поручить ему / ей в начале семестра. Первые четыре семестра микропроекты проводятся в группах. Тем не менее, в пятом и шестом семестрах желательно проводить индивидуальные занятия, чтобы каждый студент приобрел навыки и уверенность в решении проблем, чтобы он / она вносил свой вклад в отраслевые проекты. В особых ситуациях, когда необходимо формировать группы для микропроектов, количество студентов в группе не должно превышать трех.Микропроект может быть основан на отраслевых приложениях, в Интернете, в мастерских, в лаборатории или на местах. Каждый микропроект должен охватывать два или более СО, которые, по сути, представляют собой интеграцию ПР, ОП и АДО. Каждый студент должен будет вести рабочий дневник с датами, состоящий из личного вклада в проектную работу, и представить его на семинаре перед подачей заявки. Общая продолжительность микропроекта не должна превышать 16 (шестнадцати) часов взаимодействия со студентами в течение курса.Студент должен представить микропроект до конца семестра для разработки отраслевых СО. Примерный список микропроектов приведен здесь. Подобные микропроекты могут быть добавлены соответствующим факультетом:

    1. 2D Transmission; В каждой партии определим крепеж, муфту; соединения, используемые в электродвигателях, и с помощью программного обеспечения САПР готовят чертежи. Цифры следует маркировать и определять размеры с помощью программного обеспечения.
    2. 2D Компоненты электрических машин: каждая партия идентифицирует компоненты электрической машины и использует программное обеспечение САПР, а также готовит чертежи.Цифры следует маркировать и определять размеры с помощью программного обеспечения.
    3. 3D-передача: в каждой партии будут указаны крепежные детали, муфты: соединения, используемые в электрических машинах и с использованием программного обеспечения САПР, и подготовлены изометрические чертежи. Цифры следует маркировать и определять размеры с помощью программного обеспечения.
    4. Компоненты электрических машин 3D: каждая партия идентифицирует компоненты электрических машин и с помощью программного обеспечения САПР готовит изометрические чертежи. Цифры следует маркировать и определять размеры с помощью программного обеспечения.
    5. Цифровые чертежи: каждая партия будет идентифицировать ручные чертежи компонентов электрических машин с использованием программного обеспечения САПР и создавать цифровые чертежи с использованием соответствующего программного обеспечения. Приложение iStudy
      Это легкая, простая в использовании платформа без изображений и файлов PDF, которая облегчит жизнь учащимся.
      .

      ПРЕДЛАГАЕМОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ / УЧЕБНЫЕ ВЕБ-САЙТЫ
      1. www.mycadsite.com/tutorials/level_3/isometric-drawing-in-autocad-3-2.htm, по состоянию на 27 июня 2016 г.,
      2. www.cadlearning.com/courses/autocad-mechanical-training-tutorials/. доступ 27 июня. 2016
      3. www.staff.city.ac.uk/~ra600/MEl 105 / Tutorials / CAD-l / Tutorial% 20CAD-la.pdf, по состоянию на 28 июня 2016 г.
      4. www.youtube.com/watch?v = yruPUj_61 bw ,, доступ 29 июня 2016 г.
      5. www.youtube.com/watch?v=Nv8skZZcUlw, доступ 29 июня 2016 г.
      6. www.youtube.com / watch? v = Lz6piHlBn7g, доступ 30 июня 2016 г.

      Подробные сведения о программе по всем другим предметам электротехники, I - схема, можно найти в программе по электротехнике 4-го семестра для I - схемы.

      Для получения всех результатов по электротехнике посетите веб-сайт MSBTE «Электротехника» по прямым ссылкам на результаты всех семестров.

      Что такое машина постоянного тока? Базовая конструкция и эквивалентная схема

      A DC Machine - это электромеханическое устройство преобразования энергии .Есть два типа машин постоянного тока; один - это генератор постоянного тока , а другой известен как двигатель постоянного тока .

      Генератор постоянного тока преобразует механическую энергию (ωT) в электрическую энергию постоянного тока (EI), тогда как двигатель постоянного тока преобразует электрическую энергию постоянного тока в механическую. Электродвигатель переменного тока неизменно применяется в промышленности для преобразования электроэнергии в механическую, но там, где требуется широкий диапазон скоростей и хорошее регулирование скорости, например, в системе электрической тяги, используется электродвигатель постоянного тока.

      Конструкция двигателя постоянного тока и генератора почти одинакова. Генератор используется очень защищенным способом. Отсюда и есть открытый тип конструкции. Но двигатель используется в местах, где они подвергаются воздействию пыли и влаги, и, следовательно, для него требуются кожухи, например, грязеотталкивающие, огнестойкие и т. Д. В соответствии с требованиями.

      Хотя аккумулятор является важным источником электроэнергии постоянного тока, он может подавать только ограниченную мощность на любые машины. Есть некоторые области применения, где требуется большое количество энергии постоянного тока, например гальваника, электролиз и т. Д.Следовательно, в таких местах для подачи энергии используются генераторы постоянного тока.

      Базовая конструкция электрических машин

      Вращающаяся электрическая машина или машина постоянного тока состоит в основном из двух частей; один - Stator , а другой - Rotar . Статор и ротор отделены друг от друга воздушным зазором. Статор является внешней рамой машины и неподвижен. Ротор может свободно двигаться и является внутренней частью машины.

      Статор и ротор изготовлены из ферромагнитных материалов.Прорези прорезаны на внутренней периферии статора и внешней периферии ротора. Проводники помещаются в пазы статора или ротора. Они соединены между собой и образуют обмотки.

      Обмотки, в которых индуцируется напряжение, называются обмотками якоря . Обмотка, через которую пропускается ток для создания основного потока, называется Обмотка возбуждения . Для обеспечения основного потока в некоторых машинах также используются постоянные магниты.

      Эквивалентная схема якоря машины постоянного тока

      Якорь генератора постоянного тока может быть представлен эквивалентной электрической схемой.Он может быть представлен тремя последовательно соединенными элементами E, Ra и Vb.

      Эквивалентная схема якоря генератора постоянного тока показана ниже на рисунке:

      Эквивалентная схема якоря двигателя постоянного тока показана ниже на рисунке:

      Элемент E на эквивалентных схемах представляет собой генерируемое напряжение, Ra - сопротивление якоря, а Vb - падение напряжения на контакте щетки.

      Строительство генератора постоянного тока - объяснение его различных частей

      A Генератор постоянного тока - это электрическое устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.Он в основном состоит из трех основных частей: системы магнитного поля, якоря, коллектора и щеточного механизма. Другими частями генератора постоянного тока являются магнитная рама и ярмо, полюсный сердечник и полюсные наконечники, катушки возбуждения или возбуждения, сердечник и обмотки якоря, щетки, концевые кожухи, подшипники и валы.

      Схема основных частей 4-полюсного генератора постоянного тока или машины постоянного тока показана ниже:

      Состав:

      Система магнитного поля генератора постоянного тока

      Система магнитного поля - это стационарная или неподвижная часть машины.Он производит основной магнитный поток. Система магнитного поля состоит из мэйнфрейма или ярма, полюсного сердечника и полюсных башмаков и катушек возбуждения или возбуждения. Эти различные части генератора постоянного тока подробно описаны ниже.

      Магнитная рама и ярмо

      Наружная полая цилиндрическая рама, к которой крепятся главные опоры и межполюсные опоры и с помощью которой машина крепится к фундаменту, известна как Хомут. Он изготавливается из стального литья или стального проката для больших машин, а для машин меньшего размера ярмо обычно изготавливается из чугуна.

      Два основных назначения ярма следующие: -

      • Он поддерживает полюсные жилы и обеспечивает механическую защиту внутренних частей машин.
      • Он обеспечивает путь для магнитного потока с низким сопротивлением.

      Стержень и башмаки

      Полюсный сердечник и полюсные башмаки крепятся к магнитной раме или ярму болтами. Поскольку полюса выступают внутрь, их называют выступающими полюсами. Каждый полюсный сердечник имеет изогнутую поверхность. Обычно сердечник полюса и башмаки изготавливаются из тонких листов литой стали или кованого железа, которые скрепляются друг с другом под действием гидравлического давления.Полюса ламинированы для уменьшения потерь на вихревые токи.

      Рисунок, показывающий полюсный сердечник и полюсный башмак, представлен ниже:

      Сердечник опор служит для следующих целей:

      • Он поддерживает катушки возбуждения или возбуждения.
      • Они более равномерно распределяют магнитный поток по периферии якоря.
      • Увеличивает площадь поперечного сечения магнитопровода, в результате сопротивление магнитного пути уменьшается.

      Катушки возбуждения или возбуждения

      Каждый полюсный сердечник имеет одну или несколько катушек возбуждения (обмоток), размещенных над ним для создания магнитного поля. Эмалированный медный провод используется для создания катушек возбуждения или возбуждения. Катушки наматываются на каркас, а затем размещаются вокруг полюсного сердечника.

      Когда постоянный ток проходит через обмотку возбуждения, он намагничивает полюса, что, в свою очередь, создает магнитный поток. Катушки возбуждения всех полюсов соединены последовательно таким образом, что при протекании через них тока соседние полюса приобретают противоположную полярность.

      Якорь генератора постоянного тока

      Вращающаяся часть машины постоянного тока или генератора постоянного тока называется якорем. Якорь состоит из вала, на котором размещен многослойный цилиндр, называемый сердечником Amature.

      Сердечник якоря

      Сердечник якоря генератора постоянного тока имеет цилиндрическую форму и прикреплен к вращающемуся валу. На внешней периферии якоря имеются канавки или пазы, в которые помещается обмотка якоря, как показано на рисунке ниже:

      Сердечник якоря генератора постоянного тока или машины служит для следующих целей.

      • Помещает проводники в пазы.
      • Обеспечивает легкий путь для магнитного потока.

      Поскольку якорь является вращающейся частью генератора постоянного тока или машины, в сердечнике происходит реверсирование магнитного потока, следовательно, возникают гистерезисные потери. Кремнистая сталь используется в конструкции сердечника для уменьшения гистерезисных потерь.

      Вращающийся якорь отсекает магнитное поле, из-за чего в нем наводится ЭДС. Эта ЭДС распространяет вихревой ток, который приводит к потере вихревых токов.Таким образом, для уменьшения потерь сердечник якоря ламинирован штамповкой толщиной примерно от 0,3 до 0,5 мм. Каждая пластина изолирована от другой слоем лака.

      Обмотка якоря

      Изолированные жилы вставляются в пазы сердечника якоря. Проводники заклинивают, а вокруг сердечника наматываются ленты из стальной проволоки, которые соответствующим образом соединяются. Такое расположение проводников называется обмоткой якоря. Обмотка якоря - это сердце машины постоянного тока.

      Обмотка якоря - это место, где происходит преобразование мощности. В случае генератора постоянного тока здесь механическая энергия преобразуется в электрическую. В зависимости от соединений обмотки подразделяются на два типа: Lap Winding и Wave Winding.

      При намотке внахлест жилы соединяются таким образом, что количество параллельных путей равно количеству полюсов. Таким образом, если машина имеет P полюсов и Z проводников якоря, тогда будет P параллельных путей, каждый путь будет иметь последовательно соединенные Z / P проводники.

      При намотке внахлест количество щеток равно количеству параллельных дорожек. Из них половина кистей положительные, а оставшаяся половина - отрицательные.

      В волновой обмотке проводники соединены таким образом, что они разделяются на два параллельных пути независимо от количества полюсов машины. Таким образом, если машина имеет Z проводников якоря, будет только два параллельных пути, каждый из которых имеет последовательно соединенные проводники Z / 2. В этом случае количество щеток равно двум, т.е.е. количество параллельных путей.

      Коммутатор в генераторе постоянного тока

      Коммутатор, который вращается вместе с якорем, имеет цилиндрическую форму и состоит из ряда жестко вытянутых медных стержней или сегментов клиновидной формы, изолированных друг от друга и от вала. Сегменты образуют кольцо вокруг вала якоря. Каждый сегмент коммутатора подключен к концам катушек якоря.

      Это наиболее важная часть машины постоянного тока, которая служит для следующих целей.

      • Соединяет вращающиеся проводники якоря со стационарной внешней цепью через щетки.
      • Он преобразует наведенный переменный ток в проводнике якоря в однонаправленный ток в цепи внешней нагрузки при работе генератора постоянного тока, тогда как он преобразует переменный крутящий момент в однонаправленный (непрерывный) крутящий момент, создаваемый в якоре при работе двигателя.

      Кисти

      Угольные щетки размещаются или устанавливаются на коммутаторе и с помощью двух или более угольных щеток собирают ток с обмотки якоря.Каждая щетка поддерживается в металлической коробке, называемой щеткодержателем или щеткодержателем . Щетки прижимаются к коммутатору и образуют связующее звено между обмоткой якоря и внешней цепью.

      Давление, оказываемое щетками на коллектор, можно регулировать и поддерживать на постоянном уровне с помощью пружин. С помощью щеток ток, возникающий в обмотках, передается на коммутатор, а затем во внешнюю цепь.

      Обычно они изготавливаются из высококачественного углерода, поскольку углерод является проводящим материалом и в то же время в порошкообразной форме оказывает смазывающее действие на поверхность коллектора.

      Концевые корпуса

      Концевые кожухи прикреплены к концам основной рамы и обеспечивают поддержку подшипников. Передние кожухи поддерживают узлы подшипников и щеток, тогда как задние кожухи обычно поддерживают только подшипники.

      Подшипники

      Шариковые или роликовые подшипники устанавливаются в концевые корпуса.Подшипники предназначены для уменьшения трения между вращающимися и неподвижными частями машины. Для изготовления подшипников в основном используется высокоуглеродистая сталь, поскольку это очень твердый материал.

      Вал

      Вал изготовлен из мягкой стали с максимальной прочностью на разрыв. Вал используется для передачи механической энергии от машины или к машине. Вращающиеся детали, такие как сердечник якоря, коллектор, охлаждающие вентиляторы и т. Д., Прикреплены к валу шпонками.

      Машина постоянного тока - конструкция, работа, типы, уравнение электромагнитного поля и приложения

      Машины постоянного тока можно разделить на два типа, а именно двигатели постоянного тока и генераторы постоянного тока .Большинство машин постоянного тока эквивалентны машинам переменного тока, потому что они включают в себя как переменные токи, так и переменные напряжения. Выход машины постоянного тока - это выход постоянного тока, потому что они преобразуют напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока. Преобразование этого механизма известно как коммутатор, поэтому эти машины также называются коммутаторами. Машина постоянного тока чаще всего используется в качестве двигателя. Основные преимущества этой машины включают регулировку крутящего момента, а также легкую скорость. Применение машины постоянного тока ограничено поездами, мельницами и шахтами.Например, в вагонах метро и троллейбусах могут использоваться двигатели постоянного тока. В прошлом в автомобилях были установлены динамо-машины постоянного тока для зарядки батарей.


      Что такое машина постоянного тока?

      Машина постоянного тока - это электромеханическое устройство для преобразования энергии. Принцип работы машины постоянного тока заключается в том, что электрический ток протекает через катушку в магнитном поле, а затем магнитная сила создает крутящий момент, который вращает двигатель постоянного тока. Машины постоянного тока подразделяются на два типа, такие как генератор постоянного тока и двигатель постоянного тока.

      Машина постоянного тока

      Основная функция генератора постоянного тока заключается в преобразовании механической энергии в электрическую мощность постоянного тока, тогда как двигатель постоянного тока преобразует мощность постоянного тока в механическую энергию. Электродвигатель переменного тока часто используется в промышленных приложениях для преобразования электрической энергии в механическую. Однако двигатель постоянного тока применим там, где необходимо хорошее регулирование скорости и широкий диапазон скоростей, например, в системах электрических транзакций.

      Конструкция машины постоянного тока

      Конструкция машины постоянного тока может быть выполнена с использованием некоторых основных частей, таких как ярмо, полюсный сердечник и полюсные наконечники, полюсная катушка и обмотка возбуждения, сердечник якоря, обмотка якоря или проводник, коммутатор, щетки и подшипники.Некоторые из частей машины постоянного тока обсуждаются ниже.

      Конструкция машины постоянного тока
      Хомут

      Другое название ярма - рама. Основная функция ярма в машине - обеспечить механическую опору, предназначенную для столбов, и защитить всю машину от влаги, пыли и т. Д. Материалы, используемые в ярме, изготовлены из чугуна, литой стали или прокатной стали.

      Полюс и полюс сердечника

      Полюс машины постоянного тока представляет собой электромагнит, а обмотка возбуждения намотана между полюсами.Когда обмотка возбуждения находится под напряжением, полюс дает магнитный поток. Материалы, используемые для этого, - литая сталь, чугун или сердечник полюса. Он может быть изготовлен из отожженных стальных пластин для уменьшения падения мощности из-за вихревых токов.

      Ботинки для шеста

      Башмак для столба в машине постоянного тока является обширной деталью, а также для увеличения области полюса. Из-за этой области поток может распространяться внутри воздушного зазора, а также дополнительный поток может проходить через воздушное пространство к якорю.Материал, используемый для изготовления полюсного башмака, - это чугун, в противном случае - литой конь, а также использовалась отожженная стальная пластина, чтобы уменьшить потери мощности из-за вихревых токов.


      Обмотки возбуждения

      В этом случае обмотки намотаны в области полюсного сердечника и называются катушкой возбуждения. Когда ток подается через обмотку возбуждения, он приводит в действие полюсы, которые создают необходимый магнитный поток. Материал обмоток возбуждения - медь.

      Сердечник якоря

      Сердечник арматуры включает в себя огромное количество слотов по краю.В этих пазах находится провод якоря. Он обеспечивает путь с низким сопротивлением к потоку, создаваемому обмоткой возбуждения. Материалы, используемые в этом сердечнике, представляют собой материалы с низкой магнитной проницаемостью, такие как литое железо. Ламинирование используется для уменьшения потерь из-за вихревых токов.

      Обмотка якоря

      Обмотка якоря может быть образована путем соединения между собой проводников якоря. Когда обмотка якоря поворачивается с помощью первичного двигателя, в ней индуцируется как напряжение, так и магнитный поток.Эта обмотка подключена к внешней цепи. Материалы, используемые для этой обмотки, представляют собой проводящий материал, такой как медь.

      Коммутатор

      Основная функция коммутатора в машине постоянного тока - собирать ток с проводника якоря, а также подавать ток на нагрузку с помощью щеток. А также обеспечивает однонаправленный крутящий момент для двигателя постоянного тока. Коммутатор может быть построен с огромным количеством сегментов в форме ребра жестко тянутой меди. Сегменты в коммутаторе защищены тонким слоем слюды.

      Кисти

      Щетки в машине постоянного тока собирают ток от коммутатора и подают его на внешнюю нагрузку. Щетки изнашиваются со временем, чтобы часто проверять. В щетках используются графит, в противном случае - углерод, имеющий прямоугольную форму.

      Типы машин постоянного тока

      Возбуждение машины постоянного тока подразделяется на два типа: раздельное возбуждение и самовозбуждение. В машинах постоянного тока с отдельным типом возбуждения катушки возбуждения активируются отдельным источником постоянного тока.В машинах постоянного тока с самовозбуждением ток через обмотку возбуждения подается вместе с машиной. Основные типы машин постоянного тока подразделяются на четыре типа, включая следующие.

      • Машина постоянного тока с независимым возбуждением
      • Шунтирующий / шунтирующий аппарат.
      • Машина серии
      • намотанная / серийная.
      • Машина для сложных раневых / составных ран.

      с раздельным возбуждением

      В машине с независимым возбуждением постоянного тока для активации катушек возбуждения используется отдельный источник постоянного тока.

      Шунтирующая рана

      В машинах постоянного тока с шунтирующей обмоткой полевые катушки соединены параллельно через якоря . Поскольку шунтирующее поле получает полное напряжение o / p генератора, иначе - напряжение питания двигателя, оно обычно состоит из огромного количества витков тонкой проволоки с небольшим током возбуждения.

      Обмотка серии

      В машинах постоянного тока с последовательной намоткой катушки возбуждения соединены последовательно через якорь. Поскольку последовательная обмотка возбуждения получает ток якоря, а также большой ток якоря, в связи с этим последовательная обмотка возбуждения включает в себя несколько витков проволоки с большим поперечным сечением.

      Многослойная рана

      Составная машина включает как последовательные, так и шунтирующие поля. Две обмотки подключены к каждому полюсу машины. Последовательная намотка машины включает в себя несколько витков огромной площади поперечного сечения, а также шунтирующие обмотки включают несколько витков тонкой проволоки.

      Подключение составной машины можно выполнить двумя способами. Если шунтирующее поле соединено параллельно только якорем, то машину можно назвать `` короткой шунтирующей составной машиной '', и если шунтирующее поле соединено параллельно как арматурой, так и последовательным полем, тогда машина называется «машина с длинным шунтом».

      Уравнение ЭДС машины постоянного тока

      Машина постоянного тока e.m.f может быть определена как когда якорь в машине постоянного тока вращается, напряжение может генерироваться внутри катушек. В генераторе ЭДС вращения можно назвать генерируемой ЭДС, а Er = Eg. В двигателе ЭДС вращения можно назвать встречной или обратной ЭДС, а Er = Eb.

      Пусть Φ - полезный поток для каждого полюса в пределах webers

      P - общее количество полюсов

      z - общее количество жил внутри якоря

      n - частота вращения якоря в оборот за секунду

      А - это нет.параллельных полос по всей арматуре между щетками противоположной полярности.

      Z / A - это нет. проводов якоря в серии для каждой параллельной полосы

      Поскольку магнитный поток для каждого полюса равен ‘Φ’, каждый проводник режет магнитный поток ‘PΦ’ за один оборот.

      Напряжение, создаваемое для каждого проводника = наклон потока на каждый оборот в WB / Время, затраченное на один оборот в секундах

      Поскольку «n» оборотов совершаются за одну секунду, а 1 оборот будет выполнен за 1 / n секунду.Таким образом, время одного оборота якоря составляет 1 / нсек.

      Нормативное значение производимого напряжения для каждого проводника

      p Φ / 1 / n = np Φ вольт

      Вырабатываемое напряжение (E) может быть определено с помощью количества проводов якоря в серии I на любой отдельной дорожке между щетками, таким образом, создаваемое напряжение в целом

      E = стандартное напряжение для каждого проводника x № проводов в серии по каждой полосе

      E = n.P.Φ x Z / A

      Вышеупомянутое уравнение - это e.м.ф. уравнение машины постоянного тока.

      Машина постоянного тока против машины переменного тока

      Разница между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока заключается в следующем.

      Двигатель постоянного тока Двигатели постоянного тока

      Двигатель переменного тока

      Двигатель постоянного тока

      Двигатель переменного тока - это электрическое устройство, которое приводится в действие от сети переменного тока - это один из видов вращающихся двигателей, используемых для изменения энергии постоянного тока на механическую.
      Они подразделяются на два типа, такие как синхронные и асинхронные двигатели. Эти двигатели доступны в двух типах, например, щеточные двигатели.
      Электродвигатель переменного тока питается от переменного тока Входное питание двигателя постоянного тока - постоянный ток
      В этом моторе нет щеток и коммутаторов. В этом двигателе присутствуют угольные щетки и коммутаторы.
      Входные фазы питания двигателей переменного тока одно- и трехфазные Входные фазы питания двигателей постоянного тока однофазные
      Характеристики якоря двигателей переменного тока: якорь неактивен, а магнитное поле вращается. Характеристики якоря двигателей постоянного тока: якорь вращается, а магнитное поле остается неактивным.
      Он имеет три входных терминала, таких как RYB. Он имеет две входные клеммы, такие как положительный и отрицательный
      Управление скоростью двигателя переменного тока может осуществляться путем изменения частоты. Регулировка скорости двигателя постоянного тока может осуществляться путем изменения тока обмотки якоря
      КПД двигателя переменного тока ниже из-за потери индукционного тока и скольжения двигателя. Эффективность двигателя постоянного тока высока из-за отсутствия индукционного тока и скольжения.
      Не требует обслуживания Требует обслуживания
      Двигатели переменного тока используются везде, где требуется высокая скорость, а также переменный крутящий момент. используются везде, где требуется регулируемая скорость, а также высокий крутящий момент.
      На практике они используются в крупных отраслях промышленности На практике они используются в бытовой технике

      Потери в машине постоянного тока

      Мы знаем, что основная функция машины постоянного тока заключается в преобразовании механической энергии в электрическую.При использовании этого метода преобразования вся входная мощность не может быть преобразована в выходную мощность из-за потерь мощности в различных формах. Тип потери может меняться от одного устройства к другому. Эти потери снизят эффективность устройства, а также увеличат температуру. Потери энергии в машинах постоянного тока можно разделить на электрические, в противном случае - потери на медь, потери в сердечнике или потери в железе, механические потери, потери в щетках и потери при рассеянной нагрузке.

      Преимущества машины постоянного тока

      К преимуществам этой машины можно отнести следующее.

      • Машины постоянного тока, такие как двигатели постоянного тока, имеют различные преимущества, такие как высокий пусковой крутящий момент, реверсирование, быстрый запуск и остановка, изменяемые скорости через входное напряжение
      • Они очень легко контролируются, а также дешевле по сравнению с AC
      • .
      • Контроль скорости хороший
      • Крутящий момент высокий
      • Работа без шва
      • Без гармоник
      • Простота установки и обслуживания

      Применение машины постоянного тока

      В настоящее время производство электроэнергии может производиться в больших объемах в форме переменного тока (переменного тока).Следовательно, использование машин постоянного тока, таких как двигатели и генераторы, генераторы постоянного тока крайне ограничено, поскольку они используются в основном для обеспечения возбуждения генераторов переменного тока крошечного и среднего диапазона. В промышленности машины постоянного тока используются для различных процессов, таких как сварка, электролитика и т. Д.

      Обычно генерируется переменный ток, а затем он преобразуется в постоянный ток с помощью выпрямителей. Следовательно, генератор постоянного тока подавляется с помощью источника переменного тока, который выпрямляется для использования в нескольких приложениях.Двигатели постоянного тока часто используются в качестве приводов с регулируемой скоростью и там, где происходят серьезные изменения крутящего момента.

      Применение машины постоянного тока в качестве двигателя используется путем разделения на три типа, таких как последовательные, шунтирующие и составные, тогда как применение машины постоянного тока в качестве генератора подразделяется на генераторы с раздельным возбуждением, последовательные и шунтирующие генераторы.

      Таким образом, речь идет о машинах постоянного тока. Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что машины постоянного тока - это генератор постоянного тока и двигатель постоянного тока.Генератор постоянного тока в основном используется для подачи источников постоянного тока к машине постоянного тока на электростанциях. В то время как двигатель постоянного тока приводит в действие некоторые устройства, такие как токарные станки, вентиляторы, центробежные насосы, печатные машины, электровозы, подъемники, краны, конвейеры, прокатные станы, авторикши, льдогенераторы и т. Д. Вот вопрос к вам, что такое коммутация в машина постоянного тока?

      Введение в электрические машины | Схема электрического генератора

      Введение в электрические машины:

      Схема электрогенератора : Схема электрогенератора - Электричество не возникает естественным образом в пригодной для использования форме, а также не может храниться в больших количествах.Следовательно, он должен вырабатываться непрерывно, чтобы постоянно удовлетворять потребность (в мощности). Эффективный и удобный способ выработки электроэнергии - преобразование механической энергии в электрическую форму во вращающемся устройстве, называемом генератором. При этом небольшая часть мощности теряется в генераторе (КПД больших генераторов превышает 90%). Сама механическая энергия получается из тепловой энергии термодинамическими средствами в паровой турбине (КПД…


      Последние тенденции в электрических машинах : Последние тенденции в электрических машинах - нейронные сети, искусственный интеллект, экспертные системы, волоконная связь и интегрированная электроника, горячие сверхпроводники и другие новые керамические проводящие и диэлектрические материалы, магнитная левитация и т. Д.должны помочь молодым инженерам-электрикам разрабатывать более новые, более дешевые и эффективные преобразователи электроэнергии и их контроллеры. Среди всех различных форм энергетических систем электроэнергия предлагает наиболее гибкий, экономичный и эффективный режим для генерации, передачи и использования и стала основой современной цивилизации. Он обеспечивает освещение, отопление, транспорт, коммуникации и практически все производственные процессы. Большая часть энергии, необходимой человеку…


      Типы вращающихся электрических машин : Типы вращающихся электрических машин включают в себя машину постоянного тока, многофазную синхронную машину (переменного тока) и многофазную индукционную машину (переменного тока).В машиностроении в основном используются три материала; сталь для проведения магнитного потока, медь (или алюминий) для проведения электрического тока и изоляция для изоляции напряжения, индуцированного в проводниках, ограничивающего токи. Типы вращающихся электрических машин состоят из двух частей: цилиндрического вращающегося элемента, называемого ротором, и кольцевого неподвижного элемента, называемого статором, с промежуточным воздушным зазором, как показано на рис. 1.4. Ротор имеет осевой вал, установленный на подшипниках на каждом…


      .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *