Бурштинський М.В. Копчак Л.С. Хай М.В. Апарати захисту та керування в електричних установках низької напруги

Подождите немного. Документ загружается.

100

навантаження. Таку функцію виконують контакти стану – OF (рис. 5) та

аварійної сигналізації – SD (рис. 6).

Рис. 3. Схема вмикання розчеплювача

мінімальної напруги

Рис. 4. Схема вмикання

незалежного розчеплювача

Рис. 5. Схема вмикання контакту

стану

Рис. 6. Схема вмикання аварійного

контакту сигналізації

Модуль “Контакт стану” – OF сигналізує про стан вимикача:

“Увімкнено” чи “Вимкнено”. Перемикання контактів відбувається

навіть, якщо руків’я керування вимикача утримується у зведеному

положенні, що стається у разі вимкнення за надструмами. Застосо-

вується для звукової чи світлової сигналізації стану кола. Цей вид

101

повідомлення може бути виведений на лицьову панель розподільного

щита, а також (чи) на центральний пульт керування.

Модуль “Контакт аварійної сигналізації” – SD інформує

про положення механізму зведення автоматичного вимикача. Після

установлення модуля в зачеплення з механізмом вимикача, при

першому зведенні руків’я керування вимикача перемикаються кон-

такти стану, що залишаються в такому положенні і при ручному

вимиканні вимикача. Перемикання контактів відбудеться тільки у

разі спрацьовування вимикача від надструмів. Можливе тестування

контактів модуля за допомогою кнопки, розташованої у верхній

частині корпусу.

Модулі монтують до вимикачів з лівого боку, попередньо

знявши захисну заглушку на корпусі вимикача. Верхній важіль

модуля вводять у зачеплення з руків’ям керування вимикача, а

нижній з механізмом зведення.

1.3. Автоматичні вимикачі серії ВА88

з термомагнітною системою захисту від надструмів

1.3.1. Призначені для проведення струму в нормальному

режимі і вимикання струму під час коротких замикань, переван-

тажень, недопустимих знижень напруги; вимикачі допускають також

оперативні вмикання та вимикання електричних кіл, кількість яких

на добу не повинна перевищувати 30 і які розраховані для

експлуатації в електроустановках з номінальною робочою напругою

до 400 В змінного струму частотою 50 Гц.

Передбачено шість типорозмірів на номінальні струми вими-

качів (типорозмірів) I

від 125 до 1600 А. Кожен габарит комплек-

тується розчеплювачем, вибраним із проміжного ряду розчеплю-

вачів, що мають різні теплові уставки за номінальним струмом I

(розчеплювач може мати позначення як RN, наприклад, R125).

Вимикач виконаний у вигляді моноблока і складається з

підставки і накривки з фальшпанеллю, у якій є вікно для руків’я

102

керування і штовхач кнопки “ТЕСТ” (перевірки механізму вимк-

нення вимикача). Підставка є несучою конструкцією для приєдну-

вальних затискачів, нерухомих силових контактів із системою

дугогасіння, механізму керування із системою рухомих контактів,

блока захисту від надструмів. Накривка закриває всі рухомі елемен-

ти механізму керування і внутрішніх струмоведучих частин.

Передбачені три варіанти монтажу вимикачів: звичайне

підімкнення наконечників провідників і шин під затискач вимикача;

втичний монтаж, що вимагає спеціальної панелі, яка кріпиться на

монтажній плиті шафи і в комплект не входить тощо; висувний

варіант, який дає змогу виймати і вставляти апарат, не рухаючи

з’єднань. Він також потребує додаткового обладнання.

1.3.2. Технічні характеристики вимикачів наведено в табл. 1.

Таблиця 1

Технічні дані вимикачів

Типорозмір

Назва параметра

ВА88-32 ВА88-33 ВА88-35 ВА88-37 ВА88-40

Номінальний струм

вимикача I

, А

125 160 250 400 800

Номінальний струм

теплового розчеп-

лювача I

, А

12,5; 16;

20; 25; 32;

40; 50; 63;

80; 100;

125

16; 20; 25;

32; 40; 50;

63; 80;

100; 125;

160

125;

160;

200;

250

250;

315;

400

400;

500;

630; 800

Часострумові

характеристики

[2] рис. 7 [2] [2] [2]

Номінальна робоча

вимикальна здат-

ність I

, кА

12,5 17,5 25 35 35

Номінальна гранич-

на вимикальна

здатність I

, кА

25 35 35 35 35

Примітки: 1. Теплові розчеплювачі ВА88-33;35;37 можуть мати регульо-

вану наставку (0,7÷1)I

2. Список основних понять наведено у додатку 5.1.

103

1.3.3. Додаткові пристрої автоматичних вимикачів серії ВА88:

• незалежний розчеплювач;

• розчеплювач мінімальної напруги;

• додаткові контакти стану;

• аварійні контакти сигналізації;

• ручний поворотний привід;

• електромагнітний привід.

Рис. 7. Часострумові характеристики

для автоматичного вимикача типорозміру ВА88-32

1.3.3.1. Незалежний розчеплювач (РН) використовують для

дистанційного вимикання вимикача поданням напруги в коло

керування незалежного розчеплювача. Якщо вимкнуто вимикач,

подавання напруги на незалежний розчеплювач блокується. Вими-

кач після його дистанційного вимкнення вмикають вручну.

1.3.3.2. Розчеплювач мінімальної напруги (РМ) вимикає

вимикач у разі зниження фазної чи лінійної напруги на його уводі до

70 % від номінальної. Він може слугувати незалежним розчеплю-

104

вачем, якщо в коло його керування послідовно увімкнути кнопковий

вимикач з розмикальними контактами.

Розчеплювач РН або РМ вставляють у відповідне гніздо в

лівій частині підставки вимикача (крім ВА88-32, 33, де додаткові

пристрої вставляють у зняту верхню накривку вимикача).

Вимкнення вимикача від РН чи РМ сприймається сигналізацією

як аварійне.

1.3.3.3. Додаткові контакти стану OF призначені для сигна-

лізації про положення контактів вимикача (увімкнено/вимкнено).

1.3.3.4. Аварійні контакти стану SD призначені для сигналі-

зації про вимкнення вимикача від надструмів, розчеплювача неза-

лежного чи мінімальної напруги, кнопки “ТЕСТ”. У разі повторного

увімкнення вимикача сигналізація вимикається.

Для захисту кіл керування незалежних розчеплювачів і до-

даткових контактів від короткого замикання варто застосовувати

плавкі запобіжники чи автоматичні вимикачі з номінальним стру-

мом, зазначеним в інструкції з експлуатації.

1.3.3.5. Ручний поворотний привід призначений для пере-

творення обертального руху на поступальний для керування автома-

тичним вимикачем. Привід закріплюється на двері розподільного

пристрою для оперування вимикачем через двері або безпосередньо

на вимикачі. Він може містити пристрій для навісного замка для

блокування у вимкненому стані.

1.3.3.6. Електромагнітний привід – це електромеханічний

пристрій оперування вимикачем (увімкнути/вимкнути), який має

також ручне керування. Привід дає змогу дистанційно керувати

вимикачем і особливо зручний в системах телекерування енерго-

збереженням. Може мати пристрій для навісного замка для блоку-

вання у вимкненому стані.

Електромагнітний привід встановлюють на передню панель

вимикача. Встановлення привода не змінює ніяких функцій ви-

микача.

105

1.4. Автоматичний вимикач ВА88-43

з мікропроцесорним захистом від надструмів

1.4.1. Сенс мікропроцесорного захисту полягає в тому, що

команди на спрацювання розчеплювача виробляє мікропроцесорний

модуль, що програмується. Це означає, що бажана часострумова

характеристика вимикача може бути сформована за допомогою

програмування; в нашому випадку її вибирають за допомогою

перемикача 3 на передній панелі моделі (рис. 8).

Рис. 8. Передня панель блока мікропроцесорного розчеплювача надструму:

1 – індикація поточного значення струму в % від заданого значення

робочого струму теплового захисту; 2 – перемикач наставляння робочого

струму теплового захисту; 3 – перемикач уставляння виду захисної

характеристики; 4 – перемикач наставляння передаварійної сигналізації;

5 – діаграми захисних характеристик; 6 – гніздо для підключення

тестувального пристрою; 7 – індикатор передаварійного стану

(ТРИВОГА); 8 – індикатор самодіагностування і вмикання живлення

розчеплювача

Пропонується чотири види захисної характеристики: F, R, B,

M (рис. 9).

Номінальний струм типорозміру I

=1600 A. Проте модель може

бути оснащена одним із розчеплювачів ряду R800, R1000, R1250, R1600,

що розширяє діапазон номінальних струмів I

від 800 до 1600 А.

106

Рис. 9. Часострумова характеристика ВА88-43:

II =

для I

< I

;

II =

для I

≥ I

Крім того, робочий номінальний струм I

у межах теплового

захисту може бути заданий у частках від номінального струму I

розчеплювача, а саме: 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0. Задається цей струм

перемикачем 2 на передній панелі.

Перемикачем 2 може бути задана комбінація OFF (ВИКЛ). У

такому разі задають часострумові характеристики (рис. 10), які ви-

користовують, як правило, для організації захисту від коротких зами-

кань, на відміну від характеристик, наведених на рис. 9, що забез-

печують тепловий захист (в ідеальному випадку за законом I

t = const).

107

Рис. 10. Часострумова характеристика ВА88-43

для захисту від струмів короткого замикання:

II =

для I

< I

;

II =

для I

≥ I

1.4.2. Мікропроцесор забезпечує індикацію:

• поточного значення струму I

у відсотках від робочого

номінального струму I

(світлодіоди 1 на передній панелі);

• передаварійного стану (світлодіод 7 – ТРИВОГА), яка спра-

цьовує, коли поточний струм досягне значення, настав-

леного перемикачем 4;

• вмикання живлення мікропроцесорного розчеплювача (світло-

діод 8) після самодіагностування.

108

1.4.3. Електрична структурна схема вимикача подана на рис. 11.

У схемі блока мікропроцесорного захисту можна виділити три

трансформатори струму Т1...Т3, багатокристалічний модуль MCU,

вимикальну котушку К і власне розчеплювач А. Трансформатори стру-

му, розташовані в корпусі вимикача, живлять схему розчеплювача і є

давачами струму, необхідного для реалізації функції захисту. Очевидно,

схема блока захисту може працювати лише за наявності струму в

силовому колі. Він повинен бути не меншим за 15 % від номінального,

причому достатньо наявності струму лише в одній фазі. Так забезпечу-

ється гальванічний розв’язок силового кола від кіл блока захисту.

Рис. 11. Електрична структурна схема автоматичного вимикача серії ВА88-43:

MCU – скорочено від multichip unit – багатокристалічний модуль

Дію механізму вимикання можна перевірити, подаючи постій-

ну напругу 12 В на вилку гнізда “Тест”, розташованого на передній

панелі.

1.4.4. Додаткові пристрої: незалежний розчеплювач РН800/1600

або розчеплювач мінімальної напруги РМ-800/1600; додаткові кон-

такти стану ДК-800/1600 або аварійні контакти АК-800/1600 монту-

ються у корпусі вимикача відповідно з лівого та правого боків після

зняття двох верхніх накривок; електромагнітний привід CD3, який

монтується на передній панелі вимикача.

109

1.5. Обмежувальна здатність автоматичних вимикачів

1.5.1. З моменту виникнення короткого замикання (КЗ) в

електричному колі розпочинається перехідний процес зростання

струму від поточного значення до усталеного струму КЗ. Проте

наявність автоматичного вимикача зупиняє зростання струму у колі

вже на стадії першої напівхвилі синусоїди струму КЗ (рис. 12).

Рис. 12. Вимикання зі струмообмеженням:

– напруга мережі; U

– спад напруги на дузі; i

– очікуваний

(розрахунковий) струм; i

– ідеалізована крива обмеженого струму КЗ;

– пікове (максимальне) значення обмеженого струму i

; і

– струм КЗ,

з якого розпочалося розривання контактів; t

– час початку розривання

контактів; t

– час появи дуги;

– час, що відповідає піковому струмові

; t

– час затримки вимикання КЗ; Е=I

t – коефіцієнт пропускання енергії

За час t

струм КЗ досягає значення, достатнього для

відкидання контактів, та лише через час t

розпочинається розрив

контактів і з’являється дуга, що починає вносити в коло додатковий

опір дуги, який зі збільшенням довжини розриву контактів зростає.

Обмежуваний струм і

у колі, досягнувши максимуму

, відповідно

починає спадати і з розривом дуги дорівнює нулеві. Отже, фак-