Стартовая >> Архив >> Судовые электрические станции и сети

Автоматические установочные выключатели - Судовые электрические станции и сети

Оглавление
Судовые электрические станции и сети
Приемники электроэнергии
Структура и классификация электроэнергетических систем
Требования к электрооборудованию
Параметры электроэнергетических систем
Генераторные агрегаты
Генераторы переменного и постоянного тока
Генераторные установки отбора мощности
Выбор мощности, числа и типов генераторных агрегатов
Системы стабилизации напряжения синхронных генераторов
Принципы постороения систем стабилизации напряжения
Системы стабилизации с фазовым компаундированием
Система стабилизации напряжения генераторов ГМС
Параллельная работа синхронных генераторов
Параллельная работа генераторов постоянного тока
Аварийные электростанции
Кислотные аккумуляторы
Щелочные аккумуляторы
Серебряно-цинковые аккумуляторы
Выбор и размещение аккумуляторов
Вращающиеся зарядные преобразователи
Выпрямительные агрегаты
Генерирование и распределение электроэнергии
Главные распределительные щиты и пульты управления
Вторичные распределительные щиты
Автоматизированные электростанции
Схемы АДУЭС
Локальные устройства автоматизации
Обслуживание ЭС
Расчеты токов короткого замыкания
Коммутационная и защитная аппаратура
Автоматические установочные выключатели
Автоматические выключатели АК
Предохранители
Пакетные выключатели и переключатели
Реле обратной мощности и тока
Электроизмерительные приборы
Схемы распределения электроэнергии и сетей
Кабели
Контроль изоляции
Защита от помех радиоприему
Электробезопасность обслуживания
Пожарная безопасность
Назначение судового освещения
Основные светотехнические величины судового освещения
Источники света судового освещения
Светильники с лампами накаливания судового освещения
Светильники судового освещения с люминесцентными лампами
Нормы и методы расчета освещенности
Сигнально-отличительные огни судового освещения
Прожекторы и электронагревательные приборы судового освещения
Обслуживание осветительных установок
Данные по судовому электрооборудованию

§ 37. АВТОМАТИЧЕСКИЕ УСТАНОВОЧНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
Выключатели (серий А3300, А3300М, А3500, АК), предназначенные для защиты электрических цепей переменного и постоянного тока от КЗ и перегрузок, используют для нечастых коммутаций этих цепей. Они могут быть выполнены без расцепителей максимального тока. В этом случае их используют в качестве неавтоматических с полной номинальной нагрузкой.
Максимальные расцепители ВАУ выполняют комбинированными или электромагнитными. Комбинированный расцепитель имеет элементы тепловой, срабатывающий с выдержкой времени при перегрузках, и электромагнитный, срабатывающий мгновенно при КЗ. Электромагнитный расцепитель имеет только электромагнитный элемент мгновенного действия, срабатывающий при КЗ.
Тип ВА выбирают по номинальным данным тока (табл. 15).
Выключатель (рис. 73, а) состоит из кожуха, коммутирующего устройства, дугогасительных камер, максимальных расцепителей, механизма управления и зажимов для присоединения внешних проводов. В выключателях А3310, А3320 и А333О главные контакты являются одновременно и разрывными, а в выключателях А3340 — отдельные главные и разрывные.
На основании 11 с крышкой 1 смонтированы все части выключателя. Коммутирующие контакты выполнены из специальных металлокерамических композиций на основе серебра.
При включении ВАУ соприкасаются разрывные контакты, а затем главные 9, их размыкание происходит в обратной последовательности, при этом происходят размыкание тока разрывными контактами и защита главных контактов от электрического износа.
Таблица 15

* Выключатель выполняют в размерах трехполюсного.

Рис. 73. Выключатель А3320 и его комбинированный максимальный расцепитель
Выключатель А3320
Контакты выключателей А3310, А3320 и А333О при включении соприкасаются сначала верхними частями, затем нижними, а при отключении — размыкаются наоборот. При этом нижние (рабочие) части контактов защищаются от преждевременного износа.
Неподвижный контакт укреплен на медных шинах 10, а подвижный — на медных основах 8. Последние расположены на контактодержателе 7 и соединены гибким соединением 6 с токовой цепью расцепителя 5 максимального тока. Дугогасительная камера 3 над контактами каждого полюса действует по принципу дробления и деионизации электрической дуги омедненными стальными пластинами 2.
Максимальные расцепители могут быть комбинированными или электромагнитными. Комбинированный расцепитель (рис. 73, б) устанавливают на нижней части выключателя. Для ВАУ II—IV величин расцепители съемные, закрытые изоляционным кожухом, а для автоматов I величины — несъемные.
Расцепитель состоит из механизма зацепления, удерживающей рейки, двух или трех (по числу полюсов) токовых элементов.
В механизм зацепления входит одна (или две в выключателях АЗЗЗО) собачка 13, валики и пружины удерживают ее в определенном положении. Этот механизм связывает механизм выключения с удерживающей рейкой 15. Рейка представляет собой стальной опрессованный пластмассовый валик с кулачками и пазами, в один из которых заводится фиксирующая пружина, а в другой проваливается при повороте валика конец находящейся в сцеплении с ним собачки.
Токовый элемент комбинированного расцепителя состоит из •теплового и электромагнитного элементов.
Тепловые элементы расцепителей выключателей I—III величин состоят из шин 20 и двух параллельно включенных биметаллических пластинок 17, по которым протекает нагревающий их ток. Концы биметаллических пластинок входят в вырезы пластинок 16. При нагреве пластинки 17 изгибаются в разные стороны и поворачивают пластинки 16. Ток уставки изгибает пластинки 17 настолько, что они посредством регулировочных винтов 14 поворачивают удерживающую рейку, и собачка 13 освобождает рычаг 12 механизма управления: контакты выключателя размыкаются.
На автоматах IV величины тепловой элемент расцепителя состоит из двух биметаллических пластинок и нагревательного элемента, который, нагреваясь под действием тока, нагревает пластинки. Отключение автомата от теплового элемента происходит с такой же последовательности.
Электромагнитный элемент расцепителя состоит из сердечника 21, якоря 19 и возвратной пружины 18. При токе КЗ в любом из полюсов автомата якорь притягивается к сердечнику и, ударяясь с кулачок удерживающей рейки, поворачивает ее. Отключение протекает в той же последовательности, что и при действии теплового элемента расцепителя.              
Механизмы управления для автоматов I—III величин устроены одинаково.
Коммутационное положение выключателей определяется по положению рукоятки (см. рис. 73, а): положение «Включено» — крайнее верхнее, «Выключено» — крайнее нижнее, отключение — промежуточное. При ручном управлении механизм независимо от скорости движения рукоятки обеспечивает быстрое замыкание и :размыкание контактов.
Для включения ВАУ рукоятку 4 отжимают в крайнее положение в сторону расцепителя. При этом рычаг механизма управления защелкивается расцепителем и фиксируется в определенном положении (механизм взведен). Если расцепитель срабатывает при включенном положении автомата, то освобожденный рычаг поворачивается, отключая автомат.
Для присоединения (переднего, заднего и комбинированного) внешних проводов цепи главного тока имеются зажимы.
Основными техническими и эксплуатационными данными, определяющими работу ВАУ, являются: токовременные характеристики, время срабатывания в холодном и нагретом состояниях.
Токовременные характеристики выключателей А3320 и А3500
Рис. 74. Токовременные характеристики выключателей А3320 и А3500 переменного тока
время остывания для повторного включения, коммутационная способность, термическая стойкость, допустимое число включений и отключений без осмотра и замены контактов.
В зависимости от тепловых и электромагнитных элементов расцепителя возможны различные токовременные характеристики ВАУ. У выключателя с комбинированным расцепителем они зависимые (рис. 74, а).
В табл. 16 приведены уставки на ток для электромагнитных элементов расцепителей (при работе выключателя в условиях вибрации или ударных сотрясений токи несрабатывания могут снижаться на 15%, а токи срабатывания — увеличиваться на 15%). Из таблицы следует, что уставки для выключателей всех величин переменного тока имеют 7—14-кратное значение от номинального» а постоянного тока — 5—7-кратное.

Таблица 16

Тепловой элемент комбинированного расцепителя срабатывает с выдержкой времени при перегрузках. Выдержки времени для расцепителей переменного и постоянного тока в зависимости от тока нагрузки приведены в табл. 17.
Время срабатывания тепловых элементов расцепителя при других кратностях тока по отношению к номинальному показано на токовременной характеристике (см. рис. 74, а).
Для ВАУ существенное значение имеет время, необходимое для остывания тепловых элементов после срабатывания до нового включения: оно различно для разных типов выключателей.
Время повторного включения выключателей после срабатывания тепловых элементов не превышает 1 мин для автоматов I— III величин и 2,5 мин — для выключателей IV величины. Время возможного повторного включения ВАУ может ограничить применение тепловых элементов расцепителей для особо ответственных приемников, требующих быстрой готовности к действию после первого отключения.
Токи, характеризующие предельную разрывную способность выключателей А3300 переменного тока, приведены в табл. 18. Предельные разрывные способности установлены при испытаниях выключателей в заданных коммутационных циклах.
Срок службы выключателей 10—12 тыс. ч при календарном сроке службы не менее 5 лет. Выключатели выдерживают 10 тыс. циклов включений и отключений, проверяемых по специальным программам испытаний.
Сопротивление изоляции металлических, подвижных и неподвижных контактов главной цепи, соединенных между собой зажимами, для выключателей в холодном состоянии (при температуре 20 ±5° С и влажности 65 + 5%) колеблется в пределах 15— 20 МОм, а в горячем состоянии (при температуре +40° С и влажности 65 + 5%) — в пределах 1—10 МОм.
На базе автоматов А3300 разработана улучшенная серия А3300М повышенной разрывной способности, предназначенная для защиты электрических установок от КЗ и перегрузок, а также для периодических включений и отключений цепи переменного тока частотой 50 Гц и номинальным напряжением до 400 В. Выключатели имеют только электромагнитный расцепитель. Их предельная разрывная способность выше, чем у автоматов серии А3300.
Расцепителя выключателей величины I имеют поминальные токи 25, 50, 100 А; И —25, 60, 100 А; III —200 А; IV —600 А. Предельный отключаемый ударный ток составляет для этих величин соответственно 7,5—20; 14—40; 60 и 70 тыс. А.

Ток нагрузки в кратности
номинального А ном

Время срабатывания тепловых элементов при одновременной загрузке всех полюсов и номинальном токе выключателя, А

15—200

250—400

500—600

1,1

Не должен срабатывать до установления номинальной температуры

1,5

С момента установления номинальной температуры, ч (не более)

1,5

2

5

В холодном состоянии, с (не более)

25

65

90

7

(не менее)

20

6

6

Таблица 18


Величина выключателей

номи-
нальный ток расцепителя, А

Испы-
тательное напря-
жение, В

Предельно допустимый отключаемый ударный ток {мгновенное значение), А, при кос. ф= 0,5

Величина выклю-
чателей

номи-
нальный ток расце-
пителя, А

Испы-
тате-льное нап-
ряже-ние, В

Предельно допустимый  отключаемый ударный ток (мгновенное значение), А, при cos = 0,5

 

15

230

4 500

 

50

230

16000

 

 

400

4 000

 

 

400

14 000

 

 

230

6000

 

 

230

18 000

1 и II

20

400

5 000

I и II

60

400

16 000

 

 

230

7 500

 

 

230

24 000

 

25

400

7 000

 

80, 100

400

22 000

 

30

230

11 000

 

 

230

25 000

 

 

400

10 000

III

120

400

23 000

 

 

230

14 500

 

160

230

35 000

 

40

400

13 000

 

200

400

30 000

 

 

 

16 000

 

250

233

50 000

 

 

 

 

IV

600

400

50 000

 

Величина и тип выключателя

номиналь-ный ток расцепителя, А

Допустимый ток КЗ, А

Ток электро-
динамической устойчивости, А

Термическая устойчивость, Ая*с 10—4

ударный

действую-
щий

I

20

2 500

1 400

2 500

2,4

А3510

40

2 500

1 400

2 500

2,4

 

50

4 000

2 300

4 000

5,0

 

60

4 000

2 300

4 000

5,0

 

80

7 000

4 100

7 000

12,8

 

100

10 000

5 700

10 000

20

 

120

17 000

10 000

17 000

36

 

160

20 000

11 500

20 000

45

II

120

25 000

14 000

25 000

39

А3520

160

30 000

17 000

30 000

58

 

200

30 000

17 000

30 000

58

 

250

35 000

20 000

35000

80

III

250

40 000

22 500

40 000

80

А3530

300

40 000

22 500

40 000

100

 

400

40 000

22 500

40 000

125

IV

250

45 000

25 500

45 000

129

А3540

300

45 000

25 000

45 000

125

 

400

50 000

28 000

45 000

125

 

500

50 000

28 000

50 000

180

 

600

50 000

28 000

50 000'

180

В настоящее время разработаны воздушные ВАУ серий А3500, А3700 избирательного действия переменного и постоянного тока. Для судовых условий применимы выключатели А3500 переменного тока (50 Гц, 400 В) с максимальными расцепителями, осуществляющими защиту от токов перегрузки и КЗ или только от токов КЗ. Первый из них имеет уставки на ток срабатывания в зоне короткого замыкания — 21 /ном, а в зоне перегрузки — 1,4 /ном, второй— в зоне короткого замыкания — 21 /ном. Основные технические данные ВАУ этой серии приведены в табл. 19.
Уставки на время срабатывания указанных расцепителей 0,15 и 0,33 (соответственно зоны 1 и 2 на рис. 74, б).



 
« Станок шлифовально-притирочный   Тепловизоры »
электрические сети