Монтаж и ремонт аппаратов защиты

Коммутационные аппараты

Контакторы с бездуговой коммутацией (гибридные) Модификацией контакторов серии КТ600, КТП6000 и КТ7000 являются контакторы переменного тока 380 и 660 В на 100, 160 и 250 А гибридного исполнения с бездуговой коммутацией серии КТ60 и КТП60, в которых сочетаются контактные и полупроводниковые элементы (рис. 36).

Рис. 36.  Контакторы электромагнитные переменного тока серии КТСО и КТП60 (гибридные) с бездуговой коммутацией
а — упрощенная принципиальная схема, б — конструкция контактора (вид спереди), в —то же вид сбоку,

К — главный контакт, VT1 и VT2 — тиристоры,

Т — трансформатор тока, VD1 и VD2 — диоды,

1 — вспомогательные контакты, 2 — полупроводниковые блоки, 3 — полюсы контактора с дугогасительными камера ми, 4 — электромагнитный привод, 5 — рейка.

Параллельно главным контактам К включены встречно параллельно тиристоры VT1 и VT2 Управление тиристорами осуществляется от трансформатора тока Т, первичной обмоткой которого является шина контактора Вторичные обмотки трансформатора Т подключены через диоды VD1 и VD2 к управляющим цепям тиристоров Когда контактор включен, ток проходит только по контактам К, так как падение напряжения на них очень мало и значительно ниже порогового напряжения вольт амперной характеристики тиристоров При отключении контактов К ток проходит в цепь тиристоров, находящихся во включенном состоянии, под действием сигналов управления, поступающих от трансформатора тока Т При этом дуга на контактах К не образуется, так как падение напряжения на тиристорах не превышает 4—5 В, т. е. оно ниже напряжения, необходимого для зажигания электрической дуги При изменении направления тока сигналы управления снимаются и ток в цепи тиристоров прекращается при первом переходе его через нулевое значение, т е в течение не более полупериода.
Гибридные контакторы сочетают преимущества контактных аппаратов (малые габариты, потребляемая мощность и повышенная нагрузочная способность) и бесконтактных (высокая износостойкость, надежность, простота обслуживания).
Электрическая износостойкость контакторов -г- 5 млн. циклов. Контакторы выдерживают сквозной ток КЗ 20 кА. Контакторы типа КТ имеют катушку электромагнита переменного тока, а КТП — постоянного.
Контакторы с бездуговой коммутацией выпускаются также серии МК2 на 380 и 660 В на ток 63 А.
Вакуумные контакторы серий КМ 13 и КТ 12Р. В связи с тем что электрическая прочность промежутка между контактами в вакууме значительно выше, чем в воздухе, гашение дуги проходит быстрее, а следовательно, коммутационная износостойкость контактов выше. Вакуум в дугогасительных камерах — не выше 13,3 мПа. Преимущества по сравнению с воздушными контакторами: быстрое восстановление электрической прочности межконтактного промежутка, отсутствие взаимодействия дуги с окружающей средой, быстродействие, высокая механическая и коммутационная износостойкость, исключение необходимости применения серебра для силовых контактов, стабильность переходного сопротивления, минимальный уход и обслуживание. Вакуумные камеры серии КДВ-12 рассчитаны на номинальные токи 400 и 630 А при напряжении 1140 В. Вакуумные контакторы КМВ с управлением на постоянном и переменном токе предназначены для управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором и другими приемниками электроэнергии, в основном с тяжелым режимом работы электроприводов в сетях переменного тока 380, 660 и до 1000 В, частотой 50 и 60 Гц, номинальный ток главной цепи 250, 400 и 630 А. Коммутационная износостойкость для категорий применения АС-3 2,2 млн. (КМ13-35) и 1,5 млн (КМ13-37 и КМ13-39) циклов включений и отключений (ВО), для категории применения АС-4 — соответственно 1,2 и 0,8 млн. циклов ВО. Частота включений в час 1200. Предельная коммутационная способность при 660 В 10/ном при включении и в 8/НОм при отключении (Люм — номинальный ток), механическая износостойкость 5 млн. циклов ВО.
Вакуумные контакторы серии КТ12Р (или КТ12Р37) по конструкции и назначению аналогичны контакторам КМ13, но могут быть встроены в оболочки взрывозащищенных и рудничных взрывобезопасных аппаратов. Удовлетворяют повышенным требованиям безопасности в условиях угольных шахт. Номинальный ток 400 А, напряжение 660 и 1140 В. Предельная коммутационная способность (действующее значение тока КЗ) 4,8 кА при 660 В и 3,45 кА при 1140 В. Коммутационная износостойкость для категорий применения АС-3 и АС-4 — соответственно 2 и 0,5 млн. циклов ВО.
Герсиконовые контакторы КМГ-13 и КМГ-14 предназначены в основном для коммутации цепей переменного тока, управления асинхронными двигателями мощностью до 3 кВт и малоамперными элементами слаботочной автоматики. Малая потребляемая мощность (4 Вт) и высокая предельная мощность коммутации (более 20 кВ-А) позволяют использовать их как связующее звено между слабыми выходными сигналами от логических схем и мощными контакторами (до 630 А).
Контакторы оснащены герсиконами КМГ-12 (магнитоуправляемыми герметичными контактами) — коммутационными аппаратами принципиально нового вида, повышенной надежности контактирования и повышенной коммутационной износостойкости, с контактами, размещенными в герметичном керамическом корпусе, заполненном защитным газом. Контакты выполнены из тугоплавкого материала (вместо серебра). Герсиконы не требуют ухода и обслуживания, бесшумны, их подвижные элементы практически не изнашиваются. Коммутационная и механическая износостойкость 50 млн. циклов ВО. Габаритные размеры 23x42,5x83,5 мм, масса 0,11 кг, номинальный ток 6,3 А при напряжении 380— 400 В.
Герсиконы КМГ-12 являются основным комплектующим изделием для герсиконовых контакторов КМГ-13 и КМГ-14, в которых выполняют роль главных контактов, но могут применяться и самостоятельно в различных силовых схемах.

Монтаж и ремонт аппаратов защиты

План занятий:

1. Монтаж автоматических выключателей.

2.Комутационно защитные аппараты.

3. Ремонт пускорегулирующей аппаратуры до 1000 вольт.

Согласно требований правил электробезопасности, автоматические выключатели (автоматы), как и другая электрика в квартире устанавливаются в помещениях, которые должны быть надежно защищены от дождя, снега и других внешних воздействий. Установка автомата – достаточно сложный процесс и работы по его монтажу должны проводиться специалистом – электриком с соблюдением технологии монтажа. Автоматические выключатели устанавливаются в специальный электрощит, при этом их закрепляют на DIN-рейку. ДИН-рейка – это изделие для закрепления различного электрооборудования, получила широкое распространение за универсальность и удобство в- эксплуатации. Выключатели закрепляются на рейке обязательно вертикально, с расположением «выкл» в верхней части. Перед монтажом Необходимо произвести тщательный осмотр автомата на предмет возможных повреждений корпуса. Рекомендуется, также, несколько раз пощелкать выключателем, проверить, работу механизма «вкл-выкл». Сразу же перед установкой нужно проверить маркировку автомата, сравнить ее с параметрами подключаемой электрической сети. Непосредственно к сети подсоединяется с помощью медной проволоки или шин. Подвод напряжения к устройству осуществляется только с верхней стороны. В- отдельных случаях допускается подводка напряжения снизу при условии соблюдения дополнительных мер электробезопасности. В соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок автоматы подсоединяются к сети так, чтобы винтовая гильза была без напряжения при выкрученной пробке. При использовании одностороннего питания, токоподающий проводник подсоединяется к неподвижным контактам выключателя. Эксплуатация автоматических выключателей Длительность срока службы зависит не только от правильно выполненного монтажа, но и от его грамотной эксплуатации в дальнейшем. Для этого нужно просто соблюдать несложные правила эксплуатации. Современные автоматические выключатели, в большинстве своем, могут нормально работать при диапазоне рабочих температур в пределах от -25С до +40С. Отдельные модификации автоматов имеют еще более широкий диапазон температур. Очень важно при эксплуатации соблюдать необходимую влажность воздуха в том помещении, где находится автомат. При средней температуре +20С влажность воздуха равна примерно 90%. В случае значительного повышения температуры, например, до +40С – влажность воздуха должна быть не более 50%. Регулярное техническое обслуживание проводится с определенной периодичностью и не зависит от условий их эксплуатации. Оно включает в себя определенный комплекс профилактических работ, проводимых с целью обеспечения нормальной работоспособности устройства. Основные действия при этом – очистка от пыли и грязи, смазывание отдельных элементов, устранение возникших в процессе эксплуатации повреждений. Установку и последующее обслуживание нужно обязательно проводить используя услуги электрика – специалиста в области электротехники.
В настоящее время распределительные устройства поставляются электропромышленностью в комплектном полностью собранном виде с законченным монтажом всех входящих в них аппаратов, и монтаж их сводится лишь к установке в монтажной зоне в проектное положение. Электромонтажные организации не выполняют монтаж отдельных аппаратов и приборов, и поэтому в данной книге не приводится описание их монтажа. В случае необходимости монтажа отдельных аппаратов, описание которых приводится ниже, следует руководствоваться технической документацией предприятий-изготовителей, а так же справочниками по монтажу электроустановок [19, 20].
Остановимся кратко на основных направлениях развития низковольтного аппаратостроения.
При разработке третьего поколения низковольтных аппаратов управления (НАУ) решались и решаются задачи повышения эксплуатационной надежности при сокращении материальных, трудовых и энергетических затрат на их разработку и производство Решение электропромышленностью этих задач велось по двум направлениям 1) совершенствование контактной аппаратуры за счет применения материалов с улучшенными физико-техническими свойствами и более совершенных комплектующих изделий, создание аппаратов с новыми качествами, 2) создание аппаратов новой конструкции, использование полупроводниковых устройств, гашения дуги в инертном газе или в вакууме, с герметизированными силовыми контактными устройствами [25] Низковольтные аппараты выполняют функции включения, переключения и отключения электрической цепи (коммутационные аппараты), автоматического отключения электрической цепи при КЗ и недопустимых токовых перегрузках, а также при недопустимых кратковременных снижениях напряжения или исчезновениях напряжения (коммутационно-защитные аппараты).
Ниже приводится описание некоторых аппаратов нового, третьего поколения, получающих все более широкое распространение
Пояснения по выбору аппаратов для применения в низковольтных комплектных устройствах управления электроприводами (НКУ).

Коммутационные аппараты

Контакторы с бездуговой коммутацией (гибридные) Модификацией контакторов серии КТ600, КТП6000 и КТ7000 являются контакторы переменного тока 380 и 660 В на 100, 160 и 250 А гибридного исполнения с бездуговой коммутацией серии КТ60 и КТП60, в которых сочетаются контактные и полупроводниковые элементы (рис. 36).

Рис. 36.  Контакторы электромагнитные переменного тока серии КТСО и КТП60 (гибридные) с бездуговой коммутацией
а — упрощенная принципиальная схема, б — конструкция контактора (вид спереди), в —то же вид сбоку,

К — главный контакт, VT1 и VT2 — тиристоры,

Т — трансформатор тока, VD1 и VD2 — диоды,

1 — вспомогательные контакты, 2 — полупроводниковые блоки, 3 — полюсы контактора с дугогасительными камера ми, 4 — электромагнитный привод, 5 — рейка.

Параллельно главным контактам К включены встречно параллельно тиристоры VT1 и VT2 Управление тиристорами осуществляется от трансформатора тока Т, первичной обмоткой которого является шина контактора Вторичные обмотки трансформатора Т подключены через диоды VD1 и VD2 к управляющим цепям тиристоров Когда контактор включен, ток проходит только по контактам К, так как падение напряжения на них очень мало и значительно ниже порогового напряжения вольт амперной характеристики тиристоров При отключении контактов К ток проходит в цепь тиристоров, находящихся во включенном состоянии, под действием сигналов управления, поступающих от трансформатора тока Т При этом дуга на контактах К не образуется, так как падение напряжения на тиристорах не превышает 4—5 В, т. е. оно ниже напряжения, необходимого для зажигания электрической дуги При изменении направления тока сигналы управления снимаются и ток в цепи тиристоров прекращается при первом переходе его через нулевое значение, т е в течение не более полупериода.
Гибридные контакторы сочетают преимущества контактных аппаратов (малые габариты, потребляемая мощность и повышенная нагрузочная способность) и бесконтактных (высокая износостойкость, надежность, простота обслуживания).
Электрическая износостойкость контакторов -г- 5 млн. циклов. Контакторы выдерживают сквозной ток КЗ 20 кА. Контакторы типа КТ имеют катушку электромагнита переменного тока, а КТП — постоянного.
Контакторы с бездуговой коммутацией выпускаются также серии МК2 на 380 и 660 В на ток 63 А.
Вакуумные контакторы серий КМ 13 и КТ 12Р. В связи с тем что электрическая прочность промежутка между контактами в вакууме значительно выше, чем в воздухе, гашение дуги проходит быстрее, а следовательно, коммутационная износостойкость контактов выше. Вакуум в дугогасительных камерах — не выше 13,3 мПа. Преимущества по сравнению с воздушными контакторами: быстрое восстановление электрической прочности межконтактного промежутка, отсутствие взаимодействия дуги с окружающей средой, быстродействие, высокая механическая и коммутационная износостойкость, исключение необходимости применения серебра для силовых контактов, стабильность переходного сопротивления, минимальный уход и обслуживание. Вакуумные камеры серии КДВ-12 рассчитаны на номинальные токи 400 и 630 А при напряжении 1140 В. Вакуумные контакторы КМВ с управлением на постоянном и переменном токе предназначены для управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором и другими приемниками электроэнергии, в основном с тяжелым режимом работы электроприводов в сетях переменного тока 380, 660 и до 1000 В, частотой 50 и 60 Гц, номинальный ток главной цепи 250, 400 и 630 А. Коммутационная износостойкость для категорий применения АС-3 2,2 млн. (КМ13-35) и 1,5 млн (КМ13-37 и КМ13-39) циклов включений и отключений (ВО), для категории применения АС-4 — соответственно 1,2 и 0,8 млн. циклов ВО. Частота включений в час 1200. Предельная коммутационная способность при 660 В 10/ном при включении и в 8/НОм при отключении (Люм — номинальный ток), механическая износостойкость 5 млн. циклов ВО.
Вакуумные контакторы серии КТ12Р (или КТ12Р37) по конструкции и назначению аналогичны контакторам КМ13, но могут быть встроены в оболочки взрывозащищенных и рудничных взрывобезопасных аппаратов. Удовлетворяют повышенным требованиям безопасности в условиях угольных шахт. Номинальный ток 400 А, напряжение 660 и 1140 В. Предельная коммутационная способность (действующее значение тока КЗ) 4,8 кА при 660 В и 3,45 кА при 1140 В. Коммутационная износостойкость для категорий применения АС-3 и АС-4 — соответственно 2 и 0,5 млн. циклов ВО.
Герсиконовые контакторы КМГ-13 и КМГ-14 предназначены в основном для коммутации цепей переменного тока, управления асинхронными двигателями мощностью до 3 кВт и малоамперными элементами слаботочной автоматики. Малая потребляемая мощность (4 Вт) и высокая предельная мощность коммутации (более 20 кВ-А) позволяют использовать их как связующее звено между слабыми выходными сигналами от логических схем и мощными контакторами (до 630 А).
Контакторы оснащены герсиконами КМГ-12 (магнитоуправляемыми герметичными контактами) — коммутационными аппаратами принципиально нового вида, повышенной надежности контактирования и повышенной коммутационной износостойкости, с контактами, размещенными в герметичном керамическом корпусе, заполненном защитным газом. Контакты выполнены из тугоплавкого материала (вместо серебра). Герсиконы не требуют ухода и обслуживания, бесшумны, их подвижные элементы практически не изнашиваются. Коммутационная и механическая износостойкость 50 млн. циклов ВО. Габаритные размеры 23x42,5x83,5 мм, масса 0,11 кг, номинальный ток 6,3 А при напряжении 380— 400 В.
Герсиконы КМГ-12 являются основным комплектующим изделием для герсиконовых контакторов КМГ-13 и КМГ-14, в которых выполняют роль главных контактов, но могут применяться и самостоятельно в различных силовых схемах.