Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Аппараты распределительных устройств низкого напряжения

Автоматы серии АВ - Аппараты распределительных устройств низкого напряжения

Оглавление
Аппараты распределительных устройств низкого напряжения
Требования, предъявляемые к аппаратуре
Допустимое превышение температуры токоведущих частей аппаратов
Требования к изоляции
Экономия дефицитных материалов
Прочие требования
Предельная коммутационная способность
Определение предельной коммутационной способности
Величины токов короткого замыкания в установках
Выбор аппаратуры по предельной коммутационной способности
Основные закономерности, определяющие размеры и конструкцию
Влияние разных факторов на гашение дуги постоянного тока
Гашение дуги переменного тока
Гашение дуги в дугогасительных камерах
Износ контактов при замыкании цепи
Износ контактов при размыкании цепи
Приваривание контактов
Длительное прохождение тока через контакты
Назначение и классификация автоматических выключателей
Устройство автоматов
Устройство быстродействующих автоматов
Автоматы ВАБ-2
Автоматы ВАБ-28 и ВАБ-20-М
Автоматы 6ХВАБ10 и 6ХВАБ15
Быстродействующие короткозамыкатели
Автоматы серии АВ
Автоматы серии АМ
Установочные автоматы
Перспективы развития серий универсальных и установочных автоматов
Бытовые автоматы
Автоматы защиты сетей постоянного тока на до 24 В
Автоматы АГП
Веса и габаритные размеры автоматов
Обзор развития конструкций контактных систем
Рекомендации по конструкции контактных систем
Дугогасительные камеры
Приводы универсальных и установочных автоматов
Механизм универсальных и установочных автоматов
Механизм свободного расцепления
Конструкции расцепителей максимального тока
Сравнение расцепителей максимального тока
Расчет электромагнитных расцепителей
Расчет тепловых термобиметаллических расцепителей
Расцепители независимые и минимального напряжения
Плавкие предохраннтели-расцепители
Назначение и классификация плавких предохранителей
Плавкие вставки
Предохранители без патрона и с полузакрытым патроном
Наполнитель предохранителей с закрытым патроном
Длина плавкой вставки в предохранителях с наполнителем
Перенапряжения в предохранителях с наполнителем
Энергия, выделенная дугой в предохранителях с наполнителем
Предохранители высокой разрывной способности с наполнителем
Предохранители высокой разрывной способности с закрытым патроном без наполнителя
Предохранители низкой разрывной способности с закрытым патроном без наполнителя
Инерционные предохранители
Быстродействующие предохранители
Быстродействующие предохранители взрывного типа
Блоки предохранитель—выключатель
Тепловой расчет плавких вставок
Рубильники
Пакетные выключатели
Распределительные устройства
Распределительные устройства, осуществляющие разветвления
Выбор аппаратуры
Проверка защищенности элементов установки при коротком замыкании
Испытание аппаратуры распределительных устройств
Определение величии срабатывания аппаратов
Испытание на нагревание
Испытание изоляции
Испытание оболочек
Испытание на коммутационную способность
Испытание на механический износ и при разных температурах
Испытание контактов на подпрыгивание
Приложения

4-8. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ АВТОМАТЫ СЕРИИ АВ

а) Общие сведения и классификация

Универсальные автоматы АВ являются наиболее распространенной серией общего применения для промышленных установок [Л. 4-28]. Они являются модификацией ранее изготовлявшейся серии А2000 [Л. 4-26] и очень близки по конструкции к серии тропического исполнения А15Т, А20Т, А25Т [Л. 4-27]. Автоматы рассчитаны на номинальное напряжение 500 в переменного и 440 в постоянного тока.

Серия имеет две базовые конструкции — АВ10 и АВ20 на номинальные токи в общепромышленном открытом исполнении соответственно 1 000 и 2 000 а. Первая смонтирована на пропитанной асбестоцементной плите, вторая — на изолированных рейках металлического каркаса. Кроме того, имеются автомат АВ4 на ток 400 а, который представляет собой слегка облегченный тип АВ10 почти такого же габарита, и автомат АВ15 на ток 1 500 а, который представляет собой автомат АВ20, но с одним мостиковым главным контактом на полюс вместо двух.

Все типы имеют ряд исполнений, которые друг от друга отличаются следующим:

номинальным током расцепителей максимального тока — у каждого типа есть два — шесть расцепителя на разные токи от некоторого минимального тока (АВ4-100 а, АВ 10-500 а, АВ15-800 а, АВ20-1000 а) номинального тока автомата соответствующего исполнения;

числом полюсов — автоматы исполняются двух- или трехполюсными;

способом монтажа — автоматы исполняются со стационарным креплением и передним присоединением проводов или выдвижные на тележке с четырьмя колесами и втычными контактами сзади;

родом привода — автоматы со стационарным креплением исполняются с рукояткой или ручным дистанционным (рычажным) или электродвигательным

Приводом; автоматы выдвижные исполняются с электродвигательным приводом и съемной рукояткой для оперирования при ремонтных и аварийных режимах работы; автоматы АВ15 (за исключением селективных и выдвижных), кроме того, выпускаются с электромагнитным приводом;

расцепителями — двухполюсные автоматы исполняются с двумя, а трехполюсные с двумя пли тремя расцепителями максимального тока; кроме того, может быть установлен независимый расцепитель или расцепитель минимального напряжения, но последний нельзя установить у селективных автоматов (см. ниже);

защитными характеристиками — в зависимости от рода расцепителя максимального тока автоматы исполняются: мгновенного действия, неселективные с выдержкой времени — с обратно зависимой от тока регулируемой выдержкой времени при перегрузках и мгновенного действия при коротких замыканиях или селективные — с обратно зависимой от тока регулируемой выдержкой времени при перегрузках и независимой регулируемой выдержкой времени при коротких замыканиях; последние дают возможность получить избирательную (селективную) защиту установки при всех сверхтоках;

приспособленностью к работе при разных условиях окружающей среды — имеются автоматы общего применения (35° С, относительная влажность 70%), морского исполнения (40° С, относительная влажность 95% при 20° С, соляной туман), тропического исполнения при влажном климате (40° С, относительная влажность 95% при 35°,С), тропического исполнения при сухом климате (55°С).

Всего универсальные автоматы серии АВ имеют 5 000 исполнений, если не учитывать шунтовых катушек различных напряжений, и более 100 000 с учетом этого.

б) Технические данные

Указанные выше номинальные токи относятся к автоматам общего применения, установленным без оболочки. В других случаях номинальные токи обычно снижаются (табл. 4-3).

Данные о коммутационной способности автоматов см. в приложении П-3. Уставки расцепителей максимального тока регулируются в пределах, указанных в табл. 4-4. В этой таблице /и — номинальный ток расцепителя. Защитная характеристика расцепителя приведена на рис. 4-21.

Таблица 4-3

Номинальные токи автоматов АВ, установленных в ящике или распределительном устройстве

Тип

Номинальный ток, а

Общее применение

Для тропического климата

влажного

| сухого

АВ4

400

400

360

АВ10

750—800*

750—800*

675 — 720*

АВ15

1 150

1000

900

АВ20

2 000_

2 000_

1 800

I 500

1500

1 350

* Большая цифра относится к автомату с максимальным расцепителем без выдержки времени.

Для обеспечения избирательности срабатывания автоматов при перегрузках максимальные расцепители их устроены так, что если по истечении 2/3 выдержки времени при данной перегрузке ток снизится до 70%! тока уставки, но не менее, чем до номинального тока расцепителя, то он должен вернуться в исходное положение.

Защитная характеристика автоматов АВ

Рис. 4-21. Защитная характеристика автоматов АВ с часовым механизмом.

Независимый расцепитель работает при напряжении на его катушке >50—>110% номинального. Расцепитель минимального напряжения отключает автомат при напряжении 40% номинального и меньшем. Он не отключает автомат при 50% и не препятствует ручному включению при 70% номинального напряжения и выше. Электродвигательный привод работает при напряжениях 85 — 110%! номинального.

Таблица 4-4

Уставки расцепителей максимального тока автоматов серии АВ

Род расцепи-

Уставка замедленного срабатывания

Уставка быстрого или мгновенного срабатывания

теля

Ток Гпогр

Время

Ток

\ Время

Мгновенного действия

-

-

(1-2)и

Мгновенно

Неселективные с выдержкой времени

(1,25 — 2)/и

От нуля до максимума, указанного на рис. 4-21

(8-11) /и, но не более 8 000— 10 000 а

Мгновенно

Селективные

(1,25 — 2) /и

От нуля до максимума, указанного на рис. 4-21

(8-11)/и, но не более 8 000— 10 000 а

0,25 — 0,4 сек

или 0,4 — 0,6 сек

Расцепитель минимального напряжения потребляет длительно на переменном токе мощность 50 ва, а на постоянном токе — 9 Вт. Прочие приставки при включении кратковременно потребляют мощность при переменном и постоянном токах соответственно:

Независимый расцепитель , 0,9 КВ*А, 0,32 кет

Реле блокировки (см. ниже) 0,36 КВ*А, 0,45 кет

Реле управления (см. ниже) 0,2 КВ*А, 0,15 кет

Электродвигательный привод АВ4 и АВ10 7,7 КВ*А, 5,3 кет Электродвигательный привод АВ15 и АВ20 9,3 КВ*А, 6,4 кет

Электромагнитный привод постоянного тока трехполюсных автоматов АВ15 12 кет

Все выдвижные автоматы и автоматы с электромеханическим приводом имеют 3 нормально открытых (и. о.) и 3 нормально закрытых (и. з.) блок-контакта на ток 10 а; прочие автоматы имеют 2 и. о. и 2 и. з. блок-контакта.

в) Схемы включения автоматов

Схемы включения автоматов с ручным приводом приведены на рис. 4-22 и 4-23. Катушка независимого расцепителя включается через нормально открытые блок-контакты, так как она допускает пребывание под током не более 30 сек.

Катушка электромагнитного привода также не рассчитана на длительное пребывание под током и должна быть отключена после включения автомата. Желательно иметь автоматическое отключение во избежание перегрева ее, при этом должны быть предотвращены многократные самопроизвольные повторные включения при коротком замыкании.

Схема включения универсального автомата

Рис. 4-22. Схема включения универсального автомата с расцепителем минимального напряжения Н.

ОТКЛ—кнопка для дистанционного отключения; /1 — сигнальные лампы.

Схема включения универсального автомата А с электромагнитным приводом

Рис. 4-24. Схема включения универсального автомата А с электромагнитным приводом. О—независимый расцепитель; С— электромагнит; Я—прерыватель; К— вспомогательный контактор; СЛ— сигнальные лампы; ОТКЛ— кнопка для дистанционного отключения;

ВКЛ—кнопка для дистанционного включения.

С этой целью применяется смонтированный на автомате прерыватель (рис. 4-24). При нажатии кнопки ВКЛ включается контактор К и сердечник электромагнита механически размыкает контакт прерывателя, в результате чего уменьшается напряжение на катушке контактора (из-за введения в ее цепь катушки прерывателя Я). Контактор отключает катушку электромагнита, несмотря на то, что кнопка ВКЛ еще не отпущена. После возврата сердечника- электромагнита в исходное положение контакты прерывателя удерживаются в разомкнутом положении до тех пор, пока не будет отпущена кнопка ВКЛ. Это предотвращает самопроизвольные повторные включения. Повторное включение возможно только после отпуска и нажатия кнопки. Электромагнитный привод должен питаться от независимого источника энергии; в противном случае вообще не исключены повторные включения, вызываемые периодическим перерывом питания при коротком замыкании и восстановлением питания после его отключения.

Схема включения универсального автомата А с независимым расцепителем

Рис. 4-23. Схема включения универсального автомата А с независимым расцепителем О и отдельно установленным реле обратного тока Р. ОТКЛ—кнопка для дистанционного отключения; Л—сигнальные

Электродвигательный привод может питаться как от главной цепи автомата, так и от независимого источника энергии. Электродвигатель применен коллекторный однофазный на 12 000 об/мин. Вращение его передается через червячный редуктор на включающий диск, который за один оборот взводит механизм и включает автомат. Связь между включающим валом автомата и включающим диском осуществляется через кулису и тягу. Для остановки включающего диска в нужном месте служит тормоз, действующий на вал двигателя. Схему включения см. на рис. 4-26.

При подаче напряжения включается реле РБ, после чего привод подготовлен ко включению. При нажатии кнопки ВКЛ включается реле РУ, контакты которого шунтируют кнопку, подают питание двигателю и включают тормозной электромагнит, который ликвидирует тормозящее усилие. В начале вращения питание катушки РБ осуществляется через блок-контакты автомата БК и конечный выключатель В1, затем замыкается конечный выключатель В2 (до того, как разомкнётся Б К). После включения автомата контакты В2 размыкаются, вследствие чего отключаются реле РБ и РУ и отключается цепь электродвигателя. Для быстрой остановки его служит тормоз, кинематически связанный с включающим диском и вступающий в действие лишь после включения автомата при определенном положении включающего диска. К этому времени контакт ВЗ уже разомкнут и тормозной электромагнит не препятствует торможению. К моменту остановки привода конечные выключатели В1 и ВЗ замыкаются, подготовляя схему для следующего цикла. При включенном автомате все элементы цепи управления приводом обесточены, так как блок-контакты Б К разомкнуты.

Если в процессе включения автомата электродвигательным приводом (или после включения) произошло его отключение, а контакты ВКЛ при этом замкнуты, то катушка реле РБ после отключения ее контактами конечного выключателя В1 и В2 питания вновь не получает, так как она зашунтирована контактами включающей кнопки. Этим устраняются самопроизвольные повторные включения автомата.

Схема цепи управления универсального автомата серии АВ

Рис. 4-25. Схема цепи управления универсального автомата серии АВ с электродвигательным приводом. Л— электродвигатель; Т— тормозной электромагнит; РУ— реле управления; РБ— реле блокировки; БК— блок-контакты автомата; ВКЛ— кнопка для дистанционого включения; ОТКЛ— кнопка для дистанционного отключения; О—независимый расцепитель; Л—сигнальные лампы; Bl, В2, ВЗ— контакты конечного выключателя электродвигательного привода; R1 и R2 — сопротивления; ПР—предохранитель.

г) Описание конструкции На рис. 4-26 изображен трехполюсный автомат АВ-10 с дистанционным рычажным приводом. Детали автомата смонтированы на изоляционной плите 1, находящейся внутри распределительного устройства. На его лицевой стороне 5 находится рукоятка рычажного привода 7. Движение от рукоятки через систему рычагов и механизм свободного расцепления 6 передается контактам 2, входящим внутрь дугогасительных камер 3.

автомат типа АВ-10

Рис. 4-26. Трехполюсный универсальный автомат типа АВ-10 на 1 000 а, 500 в с дистанционным рычажным приводом.

При срабатывании расцепителя минимального напряжения (или независимого расцепителя) 8 или максимального расцепителя 9 поворачивается отключающий валик 4, что приводит к расцеплению механизма. Тогда контактная система под действием отключающей пружины приходит в отключенное положение.

Механизм автомата изображен на рис. 4-27, 4-28, 4-29. В этом механизме нарушение связи между валами привода 1 и контактов 2 осуществляется ломающими рычагами 3. При автоматическом отключении (под воздействием расцепителей) это происходит под влиянием усилия пружины 4, поворачивающей рычаг 6, когда полуось 5 его освободит (при повороте отключающего валика). При ручном отключении рычаги 3 ломаются, когда при повороте валика 1 вступает в действие упорный рычаг 7.

Расцепитель максимального тока автомата АВ-10 с выдержкой времени изображен на рис. 4-30. При перегрузках главный ток, проходящий по катушке 1, притягивает якорь 2, который преодолевает усилие пружины уставки замедленного срабатывания 13. Якорь движется медленно вследствие противодействия механизма 5, имеющего систему зубчатых колес и анкер со значительной инерцией.

Механизм свободного расцепления во включенном положении автомата АВ10

Рис. 4-27. Механизм свободного расцепления во включенном положении автомата АВ10

Механизм свободного расцепления в отключенном положении автомата АВ10

Рис. 4-28. Механизм свободного расцепления в отключенном положении автомата АВ10. Отключение произошло вследствие срабатывания расцепителя.

 

Рис. 4-29. Механизм свободного расцепления в отключенном положении автомата АВ10. Автомат подготовлен к Механизм свободного расцепления в отключенном положении автомата АВ10включению. В этом положении автомат находится после отключения вручную.

Расцепитель максимального тока автомата АВШ

Рис. 4-30. Расцепитель максимального тока автомата АВШ с обратно зависимой от тока выдержкой времени.

Тормозящее усилие механизма 5 передается якорю 2 через шарнирно присоединенную тягу 6, промежуточную скобу 7 и сильную пружину 8, которая не может растянуться под влиянием усилий, созданных током перегрузки. Угол поворота оси механизма 5, при котором в нем имеется зацепление, регулируется передвижением указателя 9, чем достигается изменение выдержки времени. После выхода из зацепления подвижная система быстро притягивается и боек промежуточной скобы 7 ударяется по кулачку отключающего валика 4, который, поворачиваясь, расцепляет механизм свободного расцепления, как это описано выше. Уставка тока замедленного срабатывания регулируется винтом 10. Указатель И показывает на шкале 12 ток уставки.

Две пружины 17 служат для того, чтобы выбрать зазоры в шарнирах в одну сторону и таким образом предотвратить сильный шум из-за вибрации при переменном токе.

При токах короткого замыкания якорь 2 мгновенно притягивается, преодолевая натяжение пружины 8. Ток уставки регулируется винтом 14. Указатель 16 показывает его значение на шкале 15. При притяжении якоря 2 его боек ударяет по кулачку валика 3, который поворачивается.

Замедлитель расцепления селективного исполнения автомата АВ10

Рис. 4-31. Замедлитель расцепления селективного исполнения автомата АВ10.

У селективных автоматов поворот валика 3 вызывает натяжение пружины 1 (рис. 4-31) замедлителя расцепления, вращение зубчатого сектора 2, анкерной шестерни 4 и колебание анкера 5, который задерживает движение сектора 2 на несколько десятых долей секунды. По прошествии установленной выдержки времени анкер выходит из зацепления и сектор 2 вызывает поворот полуоси 5 (рис. 4-28) и расцепление механизма свободного расцепления.

Избирательность отключения двух последовательно включенных селективных автоматов достигается разной выдержкой времени их замедлителей расцепления. При коротком замыкании якори расцепителей максимального тока обоих автоматов притянутся и анкера замедлителей расцепления начнут колебаться. Когда нижестоящий автомат (установленный на меньшую выдержку времени) отключится и ток в вышестоящем автомате уменьшится по крайней мере до номинального, якорь

Контактная система автомата АВ15

Рис. 4-32. Контактная система автомата АВ15 на 1 500 а.

I— изолированные рейки каркаса: 2 — главные неподвижные контакты; 3 — главный подвижный контакт; 4 - предварительные контакты; 5 — разрывные контакты; 6 — дугогасительная камера с деионной решеткой; 7 — вал, приводящий в движение контакты; 8 — неподвижные шарниры рычагов контактной системы; 9 — упор, воспринимающий энергию подвижных контактов; 10 — магнитопровод расцепителя максимального тока, надетый на шину, несущую главный ток; 11—междуполюсная изоляционная перегородка.

его расцепителя и зубчатый сектор замедлителя расцепления должны вернуться в нормальное положение. Возврат якоря расцепителя вышестоящего автомата при работе во всем диапазоне сверхтоков является необходимым условием достижения селективной защиты, и поэтому магнитные системы специально проектируются так, чтобы иметь достаточно высокий коэффициент возврата (§ 5-9). На рис. 4-30 видно, что форма полюсов якоря и сердечника — довольно сложная. Она выбрана так, чтобы характеристики тяговых усилителей электромагнита соответствовали характеристике противодействующих усилий. Преимущество описанной конструкции расцепителя перед применявшейся в автоматах серии А2000 заключается в том, что не требуется питания от источника постоянного тока.

На рис. 4-32 показана контактная система автомата АВ15. Во всей серии подвижные главные контакты имеют накладки из серебро — никеля, а неподвижные — из серебро — никель — графита; предварительные контакты выполнены из меди; разрывные подвижные контакты — из меди, а неподвижные — из медь — графита. При включении вначале замыкаются разрывные, затем предварительные и, наконец, главные контакты. Размыкание контактов происходит в обратной последовательности.

На рис. 4-33 показан автомат АВ15 с электродвигательным приводом в выкатном исполнении для монтажа в распределительных устройствах. Благодаря тому что сзади автомата имеются штепсельные соединения, в случае порчи автомата его можно быстро сменить на запасной. Для вкатывания автомата служит механизм с червячной передачей. Возможность выкатывания автомата облегчает осмотр, уход и ремонт. Автомат сблокирован так, что его нельзя выкатить из ячейки во включенном положении.



 
« Агрегаты питания электрофильтров   Архивы 2001 »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.