Электрические сети и проводки на напряжение до 1 кв реферат

Обновлено: 03.07.2024

Соединение трансформаторов со сборными шинами распределительных устройств низкого напряжения могут осуществляться без применения коммутационных аппаратов (рис. 13.9, а), с применением неавтоматических аппаратов, например рубильников (рис. 13.9, б, в), если на трансформатор не может быть подано напряжение со стороны низкого напряжения, но требуется ручное отключение нагрузки или ручное отключение трансформатора. Такие схемы применяются очень редко.

На промышленных предприятиях, в портах и гидросооружениях присоединения выполняются через автоматические выключатели напряжением до 1 кВ (рис. 13.9, г). Если на двухтрансформаторных подстанциях предусматривается параллельная работа секций шин или автоматическое подключение любой из секций шин низкого напряжения при выходе из строя одного из трансформаторов, то на низковольтной стороне необходимо устанавливать автоматические выключатели для подачи питания при аварии с одним из трансформаторов (рис. 13.9, д).

Присоединение отходящих линий НН выполняется через плавкие предохранители (рис. 13.10, а, б, в) и через автоматические выключатели (рис. 13.10, г, д, е). Схемы обеспечивают отключение электроприемников и сетей НН при профилактическом обслуживании и автоматическое отключение при коротких замыканиях за установленными аппаратами.

Электрические сети напряжением до 1 кВ могут выполняться радиальными, магистральными, смешанными. Участок сети, питающий отдельные электроприемники (ЭП), называется ответвителем, а питающий группу ЭП или группу распределительных шкафов —магистралью.

На рис. 13.11, а приведена схема простейшей радиальной сети; на рис. 13.11, б — радиальная сеть с вторичными магистралями, когда от распределительного щита 1 ТП отходят две радиальные линии к главным шкафам 2, от которых идут вторичные магистрали к распределительным шкафам 3 и от последних — ответвления к отдельным ЭП 4.

Схема цепочки (рис. 13.13) применяется при малых мощностях электроприемников, количестве их не более четырех и стабильном расположении на площади. При нестабильном расположении технологического оборудования цепочка является неудобной и может применяться только для питания электродвигателей мощностью 1—2 кВт.

Осветительные сети разделяются на два вида: питающие (магистральные), прокладываемые от трансформаторов до групповых щитков, и групповые — идущие от щитков до светильников и штепсельных розеток. Схема групповых сетей для трехфазной сети с глухо- заземленной изолированной нейтралью приведена на рис. 13.14.

Распределительные пункты имеют в качестве аппаратов управления и защиты автоматы или рубильники с предохранителями. В сетях с заземленной нейтралью и нулевым проводом предохранители и автоматы устанавливаются только в фазных проводах, а в нулевом проводе в целях безопасности их установка не допускается.

Схемы питания осветительных установок составляются с учетом требований надежности, вытекающих из степени ответственности и освещенности объектов и учета целесообразности совмещения питания силовых и осветительных сетей.

Освещение может быть рабочее и аварийное. Рабочее освещение создает нормированные уровни освещенности при нормальной эксплуатации; аварийное — обеспечивает условия видения, необходимые для временного продолжения деятельности персонала или для безопасного выхода людей из помещения в случае погасания светильников рабочего освещения.

На схеме питания силовой и осветительной нагрузок от двух ТП (рис. 13.15) аварийное освещение получает питание от оставшейся л двух в работе ТГ1.

Схема питания освещения в помещении с автоматическим переключением осветительной сети с одного трансформатора на другой (рис. 13.16, а) отличается от схемы питания осветительной сети с автоматическим переключением питания с источника переменного тока на источник постоянного тока (рис, 13.16,6).

Если по условиям колебаний или отклонения напряжения совместное питание силовой и осветительной нагрузок невозможно, то используют отдельный трансформатор для питания только осветительной нагрузки (см. гл. 20).

Приближение высокого напряжения к месту потребления вследствие совершенствования технологий изготовления электротехнического оборудования, увеличения плотности электрической нагрузки привели к тому, что на промышленных предприятиях, как правило, отсутствуют силовые сети до I кВ вне помещений. Обобщенно структура сети выглядит следующим образом: цеховая трансформаторная подстанция ЗУР с низшим напряжением до 1 кВ, к которой присоединена внутрицеховая сеть (электрически связанные уровни 1УР, 2УР и ЗУР находятся в одном производственном здании).

К внутрицеховым сетям предъявляются требования надежности, экономичности, учета возможности роста нагрузки и возможности изменения места расположения ЭП (в специальных случаях).

Требования к схемам до 1 кВ

К проводникам и схемам до 1 кВ предъявляются следующие требования:

Сечение проводников не должно допускать их разрушения в нормальном и аварийных режимах;
Исполнение проводников, способ их прокладки должны соответствовать условиям окружающей среды, исключая возможность механического повреждения, и учитывать присоединение к ЭП;
Схема электрической сети должна обеспечивать минимальную длину и минимальные затраты на нее, обеспечивая резервирование в необходимых случаях.

При разработке сетей до 1 кВ учитывают следующие инженерные рекомендации:

Пространственное расположение проводников не должно приводить к появлению так называемых встречных потоков мощности, что ведет к увеличению длины линий и увеличению потерь мощности.
Схема сети должна соответствовать технологическому процессу (циклу) и учитывать вопросы бесперебойности его питания. Например, при отказе одного элемента должны терять питание ЭП одного процесса, а не по одному ЭП из нескольких независимых технологических процессов.
Резервирование питания осуществляется не ниже ЗУР, т. е. схема присоединения к ЗУР, 2УР ответственного ЭП (первой категории по надежности) и малоответственного ЭП (третьей категории) не отличаются.

Важным параметром, влияющим на выбор элементов сети и экономичность режимов, является напряжение сети, которое, в свою очередь, определяется номинальным напряжением ЭП. Выбирают ЭП в технологической части проекта, поэтому для электроснабженцев они выступают как исходные данные.

Существует ряд рекомендаций по выбору напряжения сети до 1 кВ по выбору режима нейтрали.

Напряжение 660/380 В (при режиме глухозаземленной нейтрали получаем два уровня напряжения для включения однофазных ЭП) целесообразно для предприятий с большой удельной плотностью электрических нагрузок, необходимостью по технологическим условиям отдалять подстанции ЗУР от ЭП до 1 кВ, при наличии большого количества двигателей в диапазоне более 100 до 630 кВт. напряжение 660/380 В считается перспективным даже с учетом установки отдельного трансформатора для питания осветительной нагрузки.

Напряжение 380/220 В является наиболее распространенным, так как позволяет без дополнительной трансформации питать силовую нагрузку напряжением 380 В, а осветительную и бытовую однофазную — напряжением 220 В.

Напряжение 220/127 В считается устаревшим и не применяется для новых объектов. Использование режима сети с изолированной нейтралью оправданно при повышенных требованиях к электробезопасности, что в общем случае требует техникоэкономического сравнения вариантов совместного питания силовой и осветительной нагрузки напряжением 220 В, или питания силовой нагрузки 380 В, а для осветительной — установки отдельного осветительного трансформатора с вторичным напряжением 220 В.

Схемы питания электропотребителей до 1кВ

Для питания отдельных ЭП на 1УР применяют:

радиальную схему, когда каждый ЭП питается по своей питающей линии и от своего коммутационного аппарата;
магистральную схему, питающую одновременно несколько ЭП;
смешанную схему, которая является комбинацией первых двух схем.

Наиболее затратна радиальная схема, при магистральной и смешанной схемах хуже показатели надежности.

На этом уровне рассмотрения схемы управление включение и отключением ЭП осуществляется автоматическими выключателями и магнитными пускателями, контакторами. Магнитные пускатели и контакторы обязательны при подключении ЭД, при частых коммутациях других ЭП. Место установки магнитных пускателей допускается в начале линии и непосредственно у ЭП и определяется требованиями технологии. Канализация электроэнергии к отдельным ЭП осуществляется кабелями или проводами.

Отдельные ЭП или магистраль ЭП присоединяют к 2УР, которыми могут быть распределительные пункты (РП), групповые щитки питания, шинопроводы (ШП) или щит станции управления (ЩСУ).

Выбор конкретного устройства 2УР определяется условиями окружающей среды в помещении, пространственным расположением ЭП.

Если среда в помещении допускает установку коммутационных аппаратов, то используют схему либо с РП, либо с ШП. Если ЭП располагаются концентрированными группами, то целесообразно применение схемы с РП.

В свою очередь, РП могут получать питание по радиальной, магистральной или смешанной схеме. Как правило, РП получают питание от ЗУР — РУ цеховой ТП. Однако допускается их присоединение к устройствам 2УР — к РП, ШП, ЩСУ. Промышленностью выпускаются РП с рубильниками и предохранителями, автоматическими выключателями и магнитными пускателями с числом присоединений от 4 до 12 (в зависимости от мощности отходящих линий).

Простейшая схема распределения нагрузки сети 0.4кВ

Правила распределения электропотребителей в сетях до 1кВ

Не допускается подключение к РП ЭП с Рном более 70 кВт (их подключают непосредственно к ЗУР). На вводе РП устанавливается коммутационный аппарат или осуществляется глухое подключение. Наличие аппарата определяется схемой подключения РП к питающей сети, необходимостью отключения отдельного РП при КЗ или профилактических работах. При радиальной схеме коммутационный аппарат на вводе не обязателен; если РП включены в магистральную или смешанную схему, то вводной коммутационный аппарат необходим.

Канализация электроэнергии к РП осуществляется кабелями.

Если среда в производственном помещении не допускает установки коммутационных аппаратов общего исполнения, то необходимо применение схемы с ЩСУ, который устанавливается в отдельном помещении с нормальной средой, как правило, в помещении с цеховой ТП. ЩСУ — не типовой элемент, он не изготавливается целиком промышленно, а формируется для конкретного цеха на каждое присоединение — либо из автоматов, магнитных пускателей или контакторов, либо из блоков управления, содержащих их в сборе.

Схема присоединения ЭП к ЩСУ полностью радиальная, поэтому наиболее затратная, однако при этом удается вынести все коммутационные аппараты из производственного помещения с опасной средой, что дешевле, чем использовать коммутационные аппараты взрывозащищенного исполнения.

При схеме с ЩСУ также возможно подключение крупных ЭП непосредственно к ЗУР. ЩСУ к ЗУР, т.е. к РУ цеховой ТП, присоединяется либо через линейный автомат, либо от шин РУ на шины ЩСУ шинным мостом без коммутационного аппарата (инженерная рекомендация — если к ЩСУ присоединено более 80 % общего количество ЭП).

Электрические сети низкого напряжения на предприятиях служат для распределения электрической энергии к электроприемникам при напряжении до 1 кВ. Они подразделяются на внешние и внутренние (цеховые). Передача электроэнергии к электроприемникам в основном осуществляется по цеховым сетям, так как питающие трансформаторные подстанции находятся внутри цехов либо пристроены к ним. Применение наружных сетей ограничено. Они используются для передачи электроэнергии от цеховых подстанций в соседние здания, в которых расположены электроприемники незначительной суммарной мощности, для которых сооружение подстанции экономически не оправдано.

Электрические сети напряжением до 1 кВ различаются по виду применяемых проводников, способам их изоляции и конструктивному выполнению.

По виду проводников сети подразделяют на сети, выполненные проводами, кабелями и шинами.

По способу изоляции проводники бывают неизолированные и изолированные. К неизолированным проводникам относятся провода воздушных линий и шины токопроводов. К изолированным – изолированные провода, кабели и шины. Изолированные проводники выполняются защищенными и незащищенными. Защищенные проводники поверх электрической изоляции имеют металлическую или другую оболочку, предотвращающую механические повреждения. Незащищенные проводники такой оболочки не имеют.

Воздушная линия (ВЛ) электропередачи напряжением до 1 кВ – устройство для передачи и распределения электроэнергии по изолированным и неизолированным проводам, расположенным на открытом воздухе, и прикрепленным линейной арматурой к опорам, изоляторам или кронштейнам, к стенам зданий и к инженерным сооружениям.

Воздушная линия электропередачи напряжением до 1 кВ с применением самонесущих изолированных проводов (СИП) обозначается ВЛИ.

Самонесущий изолированный провод – скрученные в жгут изолированные жилы, причем несущая жила может быть как изолированной, так и неизолированной. Механическая нагрузка может восприниматься или несущей жилой или всеми проводниками жгута.

Магистраль ВЛ – участок линии от питающей трансформаторной подстанции до концевой опоры. К магистрали ВЛ могут быть присоединены линейные ответвления или ответвления к вводу.

Линейное ответвление от ВЛ – участок линии, присоединенной к магистрали ВЛ, имеющий более двух пролетов.

Ответвление от ВЛ к вводу – участок от опоры магистрали или линейного ответвления до зажима (изолятора ввода). Ответвление от ВЛИ допускается выполнять в пролете.

Токопроводом называется устройство, предназначенное для передачи и распределения электроэнергии, состоящее из неизолированных или изолированных проводников и относящихся к ним изоляторов, защитных оболочек, ответвительных устройств, поддерживающих и опорных конструкций. В зависимости от вида проводников токопроводы подразделяются на гибкие (при использовании проводов) и жесткие (при использовании жестких шин). Жесткий токопровод до 1 кВ заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями, называется шинопроводом.

В зависимости от назначения шинопроводы подразделяются на:

а) магистральные, предназначенные в основном для присоединения к ним распределительных шинопроводов и силовых распределительных пунктов, щитов и отдельных мощных электроприемников (ШМА-73, ШМА-16 на токи 1600-4000 А);

б) распределительные, предназначенные в основном для присоединения к ним электроприемников (ШРА-73, ШРА-4 на токи 100-1250 А);

в) троллейные, предназначенные для питания передвижных электроприемников (ШМТ, ШТА на токи 100-400 А);

г) осветительные, предназначенные для питания светильников и электроприемников небольшой мощности (ШОС на токи 25, 63 и 100 А).

Коммутационная и защитная аппаратура для ответвлений от токопроводов должна устанавливаться непосредственно на токопроводах или вблизи пункта ответвления.

Кабельной линией называется линия для передачи электроэнергии или отдельных импульсов ее, состоящая из отдельного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями, а для маслонаполненных линий, кроме того, с подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла.

На территориях промышленных предприятий [5] кабельные линии должны прокладываться в земле (в траншеях), туннелях, блоках, каналах, по эстакадам, в галереях и по стенам зданий.

На территориях подстанций и распределительных устройств кабельные линии должны прокладываться в туннелях, коробах, каналах, трубах, в земле (в траншеях), наземных железобетонных лотках, по эстакадам и в галереях.

Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями, установленными в соответствии с ПУЭ [5]. Электропроводки разделяются на открытые и скрытые.

Открытая электропроводка – проложенная по поверхности стен, потолков, по фермам и другим строительным элементам зданий и сооружений, по опорам и т. п. При открытой электропроводке применяются следующие способы прокладки проводов и кабелей: непосредственно по поверхности стен, потолков и т. п., на струнах, тросах, роликах, изоляторах, в трубах, коробах, гибких металлических рукавах, на лотках, в электротехнических плинтусах и т. п.

Открытая электропроводка может быть стационарной, передвижной и переносной.

Скрытая электропроводка – проложенная внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях), а также по перекрытиям в подготовке пола, непосредственно под съемным полом т. п.

При скрытой электропроводке применяются следующие способы прокладки проводов и кабелей: в трубах, гибких металлических рукавах, коробах, замкнутых каналах и пустотах строительных конструкций, в заштукатуриваемых бороздах, под штукатуркой, а также замоноличиванием в строительные конструкции при их изготовлении.

Наружная электропроводка – проложенная по наружным стенам зданий и сооружений, под навесами и т. п., а также между зданиями на опорах (не более четырех пролетов длиной до 25 м каждый) вне улиц, дорог и т.п.

Наружная электропроводка может быть открытой и скрытой.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Кабель состоит из токоведущих медных или алюминиевых жил, имеющих изоляцию жил и поясную изоляцию. Внутренняя оболочка (поясная изоляция) служит для усиления изоляции жил. Для защиты от механических повреждений в конструкцию кабеля входит броня, поверх которой накладывается внешняя покровная оболочка - для металлической брони кабеля.

На (рис. 10) приведена конструкция четырёхжильного кабеля с бумажной изоляцией и вязкой пропиткой на напряжение до 1 кВ.

Во внутрицеховых электрических сетях кабели прокладываются по стенам, по конструкциям (в лотках, коробах, на кронштейнах), в трубах, в кабельных каналах (рис. 11).

При выборе сечения проводов и кабелей следует учитывать, что провода и кабели с алюминиевыми жилами следует применять, начиная с сечения 2 мм по условиям механической прочности, с медными жилами – начиная с сечения 1мм. При прокладке кабелей с алюминиевыми жилами в траншеях минимальное сечение жил 6мм. Для прокладки в трубах по условиям протяжки не рекомендуется применять провод сечением выше 120мм. Для питания переносных и передвижных механизмов применяют шланговые многожильные гибкие провода или кабели с медными жилами и резиновой изоляцией, например кабели марки КРПТ.

При сооружении внутрицеховых сетей применяются модульные сети. Они представляют собой прокладку проводов под потолком в трубах с разветвительными коробками, над которыми устанавливаются напольные колонки (рис. 12). Сеть называется модульной, так как ответвительные коробки для присоединения ЭП выполняются с заданным шагом (модулем) 1,5-6 м в зависимости от характера производства и габаритов технологического оборудования. Линии, отходящие от напольных колонок к ЭП, выполняются проводами или кабелями в трубах. Модульная магистраль рассчитана на максимальный ток 100 А. Модульные сети применяются на предприятиях машиностроительной, приборостроительной, радиотехнической и других отраслей производства в тех случаях, когда возможна частичная перепланировка технологических агрегатов и предъявляются особые требования к стерильности и эстетике производства. Применение модульной сети делает электротехническую часть производства независимой от размещения технологического оборудования.

4 Основное электрооборудование внутрицеховых сетей.

Кроме шинопроводов в качестве основного электрооборудования для внутрицеховых сетей напряжением до 1 кВ применяются: панели распределительные, силовые распределительные шкафы, распределительные пункты, ящики с рубильниками и предохранителями, ящики с блоками выключатель – предохранитель, щитки освещения, плавкие предохранители, магнитные пускатели, контакторы, автоматические выключатели и др.

Щиты, вводные устройства, шкафы, панели, щитки и другие распределительные устройства современных конструкций – это законченные комплектные устройства для приёма и распределения электроэнергии, управления и защиты ЭУ от перегрузок и коротких замыканий. В них смонтированы коммутационные и защитные аппараты, измерительные приборы, аппаратура автоматики и вспомогательные устройства.

Для комплектования распределительных устройств (щитов низкого напряжения цеховых ТП) применяются распределительные панели одностороннего обслуживания типа ЩО-70М. Их целесообразно применять на ТП, встроенных в производственные помещения предприятия, с трансформаторами мощностью до 630 кВА.

На крупных и ответственных ТП с трансформаторами мощностью 1000 кВА и более при установке сложных коммутационных аппаратов, требующих обслуживания с задней стороны, применяются панели двухстороннего обслуживания.

В цехах промышленных предприятий для распределения электроэнергии применяются силовые распределительные шкафы ШР11 (рис. 13).

Применяются также распределительные пункты серии ПР24 с автоматическими выключателями А3700 взамен распределительных пунктов, ПР9000, в которые встраивались снятые с производства автоматические выключатели А3100.

Осветительные групповые щитки типов ЯОУ-8501, ЯОУ-8504 (рис. 14) предназначены для распределения электроэнергии, защиты от перегрузок и токов короткого замыкания осветительных сетей. Они применяются в трёхфазных сетях переменного тока напряжением 380/220 В с глухозаземлённой нейтралью и могут служить для нечастых (до шести в час) оперативных включений и отключений электрических цепей.

Для защиты внутрицеховых электрических сетей от токов КЗ служат плавкие предохранители. Предохранители насыпные серии ПК изготавливаются на напряжение 3-35 кВ и номинальные токи до 400 А. Патрон предохранителя (рис. 20) состоит из фарфоровой трубки 3, армированный латунными колпачками 2. Внутри патрона размещены медные или серебряные плавкие элементы. Для обеспечения нормальных условий гашения дуги плавкие элементы должны иметь значительную длину и малое сечение. Это достигается применением нескольких параллельных вставок 5, намотанных на ребристый керамический сердечник (рис. 20 в), или, при больших токах, несколько спиральных вставок (рис. 20, б). После того как трубка заполнена кварцевым песком 4, торцевые отверстия закрываются крышками 1 и тщательно запаиваются. Нарушение герметичности, увлажнение песка могут привести к потере способности гасить дугу. Для уменьшения температуры плавления плавкой вставки использован металлургический эффект. На плавкие из меди напаяны шарики из олова 6, которые, расплавляясь при температуре не более С, растворяют в себе медь вставки, цепь обрывается и загорается дуга в нескольких параллельных каналах (в соответствии с числом вставок). Возникшая дуга охлаждается зернами кварца в узкой щели и гаснет раньше, чем ток КЗ в цепи достигнет наибольшего значения. Это свойство называется токоограничивающим эффектом. Такое свойство предохранителей позволяет не проверять по действию токов КЗ токоведущие части и аппараты, находящиеся за ними.

Срабатывание предохранителя определяется по указателю 7, который выбрасывается пружиной из трубки после перегорания стальной вставки, нормально удерживающей пружины в подтянутом состоянии. Стальная вставка перегорает после рабочих вставок, когда по ней проходит весь ток.

Полное время отключения при токах КЗ предохранителем ПК 0,005-0,008 с, отключаемый ток КЗ до 40 кА.

Патрон ПК вставляется в контакты, укреплённые на опорных изоляторах (рис. 20, а). В зависимости от номинального тока в предохранителях может быть один, два, четыре патрона (ПК1, ПК2, ПК4).

. Они являются простейшими аппаратами токовой защиты, действие которых основано на перегорании плавкой вставки. Предохранитель включается последовательно в фазу защищаемой цепи. Наименьший ток, при котором плавкая вставка предохранителя ещё не перегорает при длительной работе, называется током неплавления Этот ток по значению должен быть, возможно, ближе к номинальному току , на который маркируется плавкая вставка. Отношение I/I должно быть несколько больше единицы. Зависимость времени перегорания плавкой вставки (времени срабатывания предохранителя) от тока цепи называется защитной или время-токовой характеристикой предохранителя. Предохранители являются токоограничивающими аппаратами, так как в них обеспечивается деионазация околодугового пространства, а, следовательно, и отключение цепи настолько быстро, что при больших кратностях тока в предохранителе ток не успевает достигнуть своего предельного значения.

Номинальным током плавкой вставки называют ток, который может длительно проходить через неё, не вызывая расплавления металла вставки или сильного нагрева. Время перегорания плавкой вставки при заданных значения тока определяется по защитным характеристикам.

На (рис. 15) изображена схема защиты электрической сети предохранителями. При КЗ в точке К раньше других должна расплавится плавкая вставка предохранителя F2, имеющая меньший номинальный ток. По условию селективности защитная характеристика ближайшего к источнику питания предохранителя F1, должна располагаться над характеристикой более удалённого по схеме предохранителя F2. Как правило, >.

Для управления работой электродвигателей станков, вентиляторов, кранов и других ЭП служат контакторы и магнитные пускатели.

Контактором называется аппарат, приводимый в действие электромагнитом, включение и отключение которого можно осуществлять дистанционно с помощью кнопок управления. Вместе с другими электрическими аппаратами контакторы служат для пуска, ускорения, изменения направления вращения и остановки ЭП при ручном и автоматическом управлении. Контакторы применяются для коммутации силовых цепей электродвигателей мощностью 100 кВт и выше. Для более мелких ЭП применяют магнитные пускатели. В цепях переменного тока в основном используется трёхполюсные контакторы серий КТ, КТВ, а в цепях постоянного тока – одно – и двухполюсные контакторы серии КП, КПВ.

Магнитные пускатели предназначены главным образом для дистанционного управления асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором мощностью до 100 кВт; для пуска непосредственным подключением к сети и останова электродвигателя (нереверсивные пускатели); для пуска, останова и реверса электродвигателя (реверсивные пускатели). В исполнении с тепловым реле пускатели защищают управляемые электродвигатели от перегрузок.

Магнитный пускатель представляет собой трёхполюсной контактор переменного тока прямоходовой магнитной системой, в которой дополнительно встроены два тепловых реле защиты, включенных последовательно в две фазы главной цепи электродвигателя. На (рис. 16 а и б) показаны общий вид пускателя ПМЛ и схема управления электродвигателем с помощью магнитного пускателя типа ПМЛ.

Защита электродвигателей от перегрузки и от обрыва одной фазы осуществляется с помощью тепловых реле типа РТЛ, присоединяемых к пускателю перемычками.

Автоматические воздушные выключатели предназначены для автоматического размыкания электрических цепей при анормальных режимах (КЗ и перегрузках), для редких оперативных переключений (три-пять в час) при нормальных режимах, а также для защиты электрических цепей при недопустимых снижениях напряжения. По сравнению с предохранителями автоматические выключатели обладают рядом преимуществ: после срабатывания автоматический выключатель снова готов к работе, в то время как в предохранителе требуется замена калибровочной плавкой вставки, увеличивающая время простоя ЭП; более точные защитные характеристики; совмещение функций коммутации электрических цепей и их защиты; наличие у некоторых автоматических выключателей независимых расцепителей, позволяющих осуществлять дистанционное отключение электрической цепи и др.

В отличие от предохранителей в автоматических выключателях не применяется какой-либо специальной среды для гашения дуги. Дуга гасится в воздухе, поэтому автоматические выключатели называются воздушными. По числу полюсов автоматические выключатели бывают одно-, двух- и трёхполюсные, изготавливаются на токи до 6000 А при напряжении переменного тока до 660 В и постоянного тока до 1 кВ. Отключающая способность их достигает 200-300 кА. По времени срабатывания () различают: нормальные автоматические выключатели с с; селективные с регулируемой выдержкой времени до 1 с; быстродействующие с с.

Наименьший ток, вызывающий отключение автоматического выключателя, называют током трогания или током срабатывания, а настройку расцепителя автоматического выключателя на заданный ток срабатывания – уставкой тока срабатывания.

Автоматический выключатель имеет следующие основные элементы: контакты с дугогасительной системой; привод; механизм свободного расцепления; расцепители; вспомогательные контакты.

Основными элементами автоматических выключателей, выполняющими его защитные функции при анормальных режимах в цепи, являются расцепители, при срабатывании которых автоматический выключатель отключается мгновенно или с выдержкой времени. Автоматический выключатель может иметь один или несколько расцепителей.

По принципу действия расцепители разделяются на электромагнитные и термобиметаллические (тепловые). Существуют расцепители максимального тока, которые срабатывают при токе, большем уставки тока срабатывания; расцепители минимального напряжения, которые срабатывают, когда напряжение на катушке становится меньше заданного, и расцепители независимые, которые срабатывают без выдержки времени, когда на их катушку подано напряжение.

Для защиты от коротких замыканий применяют электромагнитные расцепители мгновенного действия или с выдержкой времени, обеспечивающей избирательность действия. Одновременная защита сети от КЗ и перегрузки осуществляется за счёт применения комбинированных расцепителей, состоящих из двух элементов – для защиты от КЗ и от перегрузок.

Как правило, автоматические выключатели имеют встроенные в них расцепители. На (рис. 17) представлены различные виды расцепителей, условно показанные для одного вида автоматического выключателя: тепловой (обычно биметаллический) или электронный инерционный расцепитель максимального тока с зависимой от тока выдержкой времени. Эти расцепители осуществляют защиту от перегрузки цепи. Тепловые расцпители (рис.17,а) срабатывают, как и тепловые реле магнитных пускателей за счёт изгибания биметаллической пластины 2, получающей тепло от нагревателя 3, присоединённого к сети через шунт 4, и воздействующей на отключающий механизм автоматического выключателя. Защитная характеристика теплового расцепителя подобна характеристике предохранителя; электромагнитный или электронный расцепитель максимального тока мгновенного срабатывания с независимым от тока временем срабатывания (рис. 17,б). Вид защиты с таким расцепителем иногда называют отсечкой. Она осуществляет защиту от токов КЗ, превышающих 6 – 10-кратные значения номинального тока электрической цепи. Расцепитель максимального тока состоит из катушки 1 и сердечника 5. Когда по катушке протекает ток КЗ, сердечник создаёт механическое усилие, что приводит к отключению автоматического выключателя. Ток срабатывания расцепителя максимального тока можно регулировать. Расцепитель может быть снабжён механизмом выдержки времени, зависимой или независимой от тока. Такие расцепители позволяют осуществить селективную защиту; расцепитель минимального напряжения, состоящий из катушки 1 с сердечником 5 и пружины 6 (рис. 17в) и срабатывающий при недопустимом снижении напряжения в цепи (30-50 % ). Такие расцепители применяют для электродвигателей, сомозапуск которых нежелателен при самопроизвольном восстановлении питания; независимый расцепитель (рис. 17г), служащий для дистанционного отключения автоматического выключателя кнопкой 7 и для автоматического отключения цепи при срабатывании внешних защитных устройств.

Первые два вида расцепителей максимального тока устанавливаются во всех фазах автоматического выключателя, остальные – по одному на выключатель.

В настоящее время в цеховых электрических сетях напряжением до 1 кВ применяются автоматические выключатели различных конструкций: типов А3700, АВМ, АЕ-20, > и др. Автоматические выключатели серии А3700 включают типы А3710, А3720, А3730, А3740 на номинальные токи соответственно 160, 250, 400 и 630 А.

На (рис. 18) показан выключатель серии А3700: 1-корпус из пластмассы, на котором смонтированы детали и сборочные узлы, 2-крышка, закрывающая детали выключателя (кроме зажимов). Коммутирующее устройство состоит из подвижных 3 и неподвижных 4 контактов, изготовленных из металлокерамической композиции на основе серебра. Подвижные контакты 3 припаяны к контактодержателям 5, которые укреплены на общей изоляционной траверсе 6 и связаны с механизмом управления. Контактодержатели 5 электрически соединены гибким соединением 7 с максимальными расцепителями и выводами 8 для присоединения внешних проводников со стороны подвижных контактов. Неподвижные контакты 4 припаяны к малоподвижным контактодержателям 9, которые электрически соединены с неподвижными скобами 10 и имеют вывод 11 для присоединения внешних проводников со стороны неподвижных контактов. Контактодержатели 9 опираются на пружины 12. Механизм управления выключателем выполнен по принципу ломающихся рычагов и устроен так, что обеспечивает моментальное замыкание и размыкание контактов 3 и 4 при оперировании выключателем, а также моментное размыкание контактов при автоматическом срабатывании независимо от того, удерживается ли рукоятка 13 выключателя оператором во включенном положении или нет.

В случае КЗ якорь 18 расцепителя действует на отключающую рейку 20, освобождает защёлку и происходит автоматическое отключение; полупроводниковый блок защиты 22 при перегрузках подаёт сигнал на независимый расцепитель, якорь которого действует на отключающую рейку 20.

Дугогасительные камеры с деионной решёткой расположены над контактами каждого полюса выключателя и представляют собой набор укреплённых в изоляционной оправе 15 стальных пластин14, с помощью которых происходит разделение дуги на ряд последовательных дуг. Искрогаситель 16 предназначен для гашения пламени дуги, возникающей при отключении автоматическим выключателем тока КЗ.

Таким образом, в данном курсовом проекте были рассмотрено всё основное оборудование подстанций. Полученные знания пригодятся для дальнейшей работы на предприятии.

Список используемой литературы

1) ”Обслуживание электрических подстанций„ О.В. Белецкий, С.И. Лезнов, А.А. Филатов

2) ”Электроснабжение промышленных предприятий и установок„Л.Л. Коновалова, Л.Д. Рожкова

3) ” Электроснабжение промышленных предприятий „ Б.А. Князевский, Б.Ю. Липкин

4) ”Справочник по электроснабжению промышленных предприятий „А.А. Фёдоров, В.В. Каменева, Е.А. Конюхова

5) ”Устройство, монтаж и эксплуатация тяговых подстанций „ Б.Е. Геронимус, В.Г. Гурвич, В.В. Мазов

Читайте также: