Mpk-prometey.ru

МПК Прометей
10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматические выключатели, электромагнитные реле, контакторы, магнитные пускатели; устройство, назначение и принцип действия

Автоматические выключатели, электромагнитные реле, контакторы, магнитные пускатели; устройство, назначение и принцип действия.

Автоматический выключатель (автомат) служит для нечастых включений и отключений электрических цепей и защиты электроустановок от перегрузки и коротких замыканий, а также недопустимого снижения напряжения. По сравнению с плавкими предохранителями автоматический выключатель обеспечивает более эффективную защиту, особенно в трёхфазных цепях, так как в случае, например, короткого замыкания производится отключение всех фаз сети. Предохранители в этом случае, как правило, отключают одну или две фазы, что создаёт неполнофазный режим, который также является аварийным.

Автоматический выключатель (рис. 1) состоит из следующих элементов: корпуса, дугогасительных камер, механизма управления, коммутирующего устройства, расцепителей.

Рис. 1. Автоматический выключатель, серия ВА 04-36 (устройство выключателя): 1- основание, 2- камера дугогасительная, 3, 4-пластины искрогасительные, 5-крышка, 6-пластины. 7-звено, 8-звено, 9-рукоятка, 10-рычаг опорный, 11-защелка, 12- рейка отключающая, 13- пластина термобиметаллическая, 14-расцепитель элетромагнитный, проводник гибкий, 16-токопровод, 17- контактодержатель, 18-контакты подвижные

Для включения автоматического выключателя, находящегося в расцепленном положении (положение «Отключено автоматически»), механизм должен быть взведен путем перемещения рукоятки 9 выключателя в направлении знака «О» до упора. При этом происходит зацепление рычага 10 с защелкой 11, а защелки – с отключающей рейкой 12. Последующее включение осуществляется перемещением рукоятки 9 в направление знака «1» до упора. Провал контактов и контактное сжатие при включении обеспечивается за счет смещения подвижных контактов 18 относительно контактодержателя 17.

Автоматическое отключение автомата происходит при повороте отключающей рейки 12 любым расцепителем независимо от положения рукоятки 9 выключателя. При этом рукоятка занимает промежуточное положение между знаками «О» и «1», указывая, что выключатель отключен автоматически. Дугогасительные камеры 2 установлены в каждом полюсе выключателя и представляют собой деионные решетки, состоящие из ряда стальных пластин 6.

Искрогасители, содержащие искрогасительные пластины 3 и 4, закреплены в крышке 5 выключателя перед отверстиями для выхода газов в каждом полюсе автоматического выключателя. Если в защищаемой цепи, хотя бы одного полюса ток достигает величины равной или превышающей значение уставки по току, срабатывает соответствующий расцепитель и выключатель отключает защищаемую цепь независимо от того, удерживается ли рукоятка во включенном положении или нет. Электромагнитный максимальный расцепитель тока 14 устанавливается в каждом полюсе выключателя. Расцепитель выполняет функцию мгновенной защиты от короткого замыкания.

Дугогасительные устройства необходимы в электрических аппаратах, коммутирующих большие токи, так как возникающая при разрыве тока электрическая дуга вызывает подгорание контактов. В автоматических выключателях применяются дугогасительные камеры с деионным гашением дуги. При деионном гашении дуги (рис. 2.) над контактами 1, помещенными внутри дугогасительной камеры 2, располагается решетка из стальных пластин 3. При размыкании контактов образовавшаяся между ними дуга потоком воздуха выдувается вверх, попадает в зону металлической решетки и быстро гасится.

Рис. 2. Устройство дугогасительной камеры автоматического выключателя: 1- контакты, 2- корпус дугогасительной камеры, 3 — пластины.

Схема и основные элементы автоматического выключателя представлены на рисунке 3.

Рис. 3. Устройство автоматического выключателя: 1 — максимальный расцепитель, минимальный расцепитель, независимый расцепитель, 4 — механическая связь с расцепителем, 5- рукоятка ручного включения, 6- электромагнитный привод, 7,8- рычаги механизма свободного расцепления, 9- отключающая пружина, 10- дугогасительная камера, 11- неподвижный контакт, 12- подвижный контакт, 13- защищаемая цепь, 14- гибкая связь, 15- контактный рычагу, 16- тепловой расцепитель, 17- добавочное сопротивление, 18- нагреватель.

Читайте так же:
Схема проводки выключателя с одной клавишей

Механизм управления предназначен для обеспечения ручного включения и выключения аппарата при помощи кнопок или рукоятки.

Коммутирующее устройство автоматического выключателя состоит из подвижных и неподвижных контактов (силовых и вспомогательных). Пара контактов (подвижный и неподвижный) образуют полюс автоматического выключателя, количество полюсов бывает от 1 до 4. Каждый полюс комплектуется отдельной дугогасительной камерой.

Механизм, который отключает автоматический выключатель при аварийных режимах, называется расцепителем. Различают следующие виды расцепителей:

— электромагнитный максимального тока (для защиты электроустановок от токов короткого замыкания),

— тепловой (для защиты от перегрузок),

— комбинированный, имеющий электромагнитный и тепловой элементы,

— минимального напряжения (для защиты от недопустимого снижения напряжения),

— независимый (для дистанционного управления автоматическим выключателем),

— специальный (для реализации сложных алгоритмов защиты).

Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя представляет собой небольшую катушку с обмоткой из медного изолированного провода и сердечником. Обмотка включается в цепь последовательно с контактами, то есть по ней проходит ток нагрузки.

В случае возникновения короткого замыкания ток в цепи резко возрастает, в результате создаваемое катушкой магнитное поле вызывает перемещение сердечника (втягивание в катушку или выталкивание из неё). Сердечник при перемещении действует на отключающий механизм, который вызывает размыкание силовых контактов автоматического выключателя. Существуют автоматические выключатели с полупроводниковыми расцепителями, реагирующими на максимальный ток.

Тепловой расцепитель автоматического выкючателя представляет собой биметаллическую пластину, изготовленную из двух металлов с различными коэффициентами линейного расширения, жестко соединенных между собой. Пластина не является сплавом металлов, их соединение производится обычно прессованием. Биметаллическая пластина включается в электрическую цепь последовательно с нагрузкой и нагревается электрическим током.

В результате нагрева происходит изгибание пластины в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения. В случае возникновения перегрузки, то есть при небольшом (в несколько раз) увеличении тока в цепи по сравнению с номинальным, биметаллическая пластина, изгибаясь, вызывает отключение автоматического выключателя.

Время срабатывания теплового расцепителя автоматического выключателя зависит не только от величины тока, но и от температуры окружающей среды, поэтому в ряде конструкций предусмотрена температурная компенсация, которая обеспечивает корректировку времени срабатывания в соответствии с температурой воздуха.

Независимый расцепитель минимального напряжения по конструкции аналогичны электромагнитному и отличаются от него условиями срабатывания. В частности, независимый расцепитель обеспечивает отключение автомата при подаче напряжения на расцепитель независимо от наличия аварийных режимов.

Указанные расцепители являются дополнительными и могут отсутствовать в конструкции автоматического выключателя. Имеются также выключатели без каких-либо расцепителей, в этом случае они называются выключателями-разъединителями.

Реле́ — электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрических цепей (скачкообразного изменения выходных величин) при заданных изменениях электрических или не электрических входных величин.

Релейные элементы (реле) находят широкое применение в схемах управления и автоматики, так как с их помощью можно управлять большими мощностями на выходе при малых по мощности входных сигналах; выполнять логические операции; создавать многофункциональные релейные устройства; осуществлять коммутацию электрических цепей; фиксировать отклонения контролируемого параметра от заданного уровня; выполнять функции запоминающего элемента и т. д.

Первое реле было изобретено американцем Дж. Генри в 1831 г. и базировалась на электромагнитном принципе действия, следует отметить что первое реле было не коммутационным, а первое коммутационное реле изобретено американцем С. Бризом Морзе в 1837 г. которое в последствии он использовал в телеграфном аппарате. Слово реле возникло от английского relay, что означало смену уставших почтовых лошадей на станциях или передачу эстафеты (relay) уставшим спортсменом.

Читайте так же:
Щит с выключателем наружной установки

Реле классифицируются по различным признакам: по виду входных физических величин, на которые они реагируют; по функциям, которые они выполняют в системах управления; по конструкции и т. д. По виду физических величин различают электрические, механические, тепловые, оптические, магнитные, акустические реле и т.д. При этом следует отметить, что реле может реагировать не только на значение конкретной величины, но и на разность значений (дифференциальные реле), на изменение знака величины (поляризованные реле) или на скорость изменения входной величины.

Реле обычно состоит из трех основных функциональных элементов: воспринимающего, промежуточного и исполнительного.

Воспринимающий (первичный) элемент воспринимает контролируемую величину и преобразует её в другую физическую величину.

Промежуточный элемент сравнивает значение этой величины с заданным значением и при его превышении передает первичное воздействие на исполнительный элемент.

Исполнительный элемент осуществляет передачу воздействия от реле в управляемые цепи. Все эти элементы могут быть явно выраженными или объединёнными друг с другом.

Воспринимающий элемент в зависимости от назначения реле и рода физической величины, на которую он реагирует, может иметь различные исполнения, как по принципу действия, так и по устройству. Например, в реле максимального тока или реле напряжения воспринимающий элемент выполнен в виде электромагнита, в реле давления – в виде мембраны или сильфона, в реле уровня – в вице поплавка и т.д.

По устройству исполнительного элемента реле подразделяются на контактные и бесконтактные.

Контактные реле воздействуют на управляемую цепь с помощью электрических контактов, замкнутое или разомкнутое состояние которых позволяет обеспечить или полное замыкание или полный механический разрыв выходной цепи.

Бесконтактные реле воздействуют на управляемую цепь путём резкого (скачкообразного) изменения параметров выходных электрических цепей (сопротивления, индуктивности, емкости) или изменения уровня напряжения (тока).

Выключатель нагрузки и автомат в чем разница

ВН и автомат

Некоторые пользователи электроэнергии, покидая помещение, обесточивают его, щелкая рычажками вводных автоматов на электрическом щитке. Согласитесь, это позволяет чувствовать себя намного увереннее, например, покидая рабочее место в конце дня, таким образом, отключают нагрузку, иногда это даже выделено отдельным пунктом в должностной инструкции. Однако стоит ли это делать, рассмотрим ниже. Ответ на поставленный вопрос однозначен – конечно, нет! Обесточивание электрической цепи обычным автоматическим выключателем, возможно, но оно не предусмотрено:

  • назначением самого автомата, который срабатывает при перегрузках или от токов КЗ;
  • ограниченным ресурсом (количеством циклов срабатывания).

Зачастую цепь отключают при работе электрических приборов и дуга, возникающая в момент разрыва контактов, способствует их подгоранию. Нагрузку отключают с помощью специального коммутационного устройства – выключателя нагрузки (ВН), аналога древнего рубильника, который так и называют «мини-рубильником».

Устройство выключателя нагрузки, особенности выбора и подключения

Выключатель нагрузки представляет собой обыкновенный модульный выключатель, выполненный в корпусе аналогичном автоматическому выключателю и производящий коммутацию электрических линий вручную. Внутри корпуса предназначенного для установки на DIN-рейку расположена мощная контактная группа с одинарным или двойным разрывом цепи. Контактные группы в модульных выключателях рассчитаны на коммутацию номинальных токов от 16 до 125 А (9 ступеней). Ресурс контактов модульных выключателей нагрузки значительно превышает аналогичный показатель автомата и составляет не менее 10 тыс. циклов.

По количеству коммутируемых линий выключатели нагрузки выпускаются 1, 2, 3 и 4-х полюсными. Это позволяет их использовать в любых схемах электрической сети с номинальным напряжением 230/400 В:

  • однофазной;
  • трехфазной;
  • с разрывом нулевого провода;
  • без разрыва нуля.
Читайте так же:
Силовые автоматические трехфазные выключатели

В зависимости от производителя, корпуса выключателей нагрузки могут быть глухими, а могут быть оснащены прозрачным окошком, позволяющим визуально определять положение контактных групп. Кроме того они оснащены блокировкой, которая предотвращает возможность его случайного включения.

Выбор выключателя нагрузки производится согласно номиналу вводного автомата, лучшим вариантом будет, если номинальный ток ВН будет на 1 – 2 ступени выше номинала автоматического выключателя. К примеру, при 40-ка амперном автомате лучше использовать выключатель номиналом 63А.

Поскольку в выключателях нагрузки токовая защита не предусмотрена использовать их следует только последовательно с автоматикой защитного отключения, в цепи входных или дифференциальных автоматов. Допускается установка ВН перед счетчиком электроэнергии.

Отличия ВН от автомата

Теперь мы видим разницу между выключателями нагрузки и вводным автоматом. Наверно проще говорить о сходствах, поскольку их объединяет всего лишь внешний вид. Но и здесь имеются отличия:

  • мини-рубильник имеет более мощный рычаг;
  • на корпусе приведена аббревиатура «ВН» с указанием номинального тока;
  • нанесена схема включения.

Кроме того в сравнении с автоматом коммутатор нагрузки имеет:

  • более мощные контактные группы, рассчитанные на высокие нагрузки, превышающие ограничения автоматикой;
  • повышенную износоустойчивость;
  • менее подвержены разрушительному воздействию дуги.

Применение этого устройства позволит корректно отключать нагрузку и продлит жизнь автоматике.

Смотрите также другие статьи :

Испытания электрооборудования сети и проведение электроизмерительных работ выполняются с целью проверки параметров сети на соответствие проектным величинам и требованиям установленных норм.

Часто можно услышать, что одни, SH серии — Российской сборки, другие S оригинальные, Немецкой или Французской. На самом деле обе серии оригинальные, если приобретены у официальных поставщиков, отличия этих двух серий в другом.

Контактор: принцип работы и правила выбора

контактор

Контактор — электромагнитное устройство, совершающее частые коммутации (включения и выключения) в электроцепях большой мощности. Можно сказать точно, работа у контакторов напряженная и ответственная. Коммутации происходят с частотой от нескольких десятков до нескольких тысяч раз в час, что требует от контакторов высокой механической и электрической выносливости.

Контакторы классифицируют:

  • по количеству полюсов (от 1 до пяти);
  • по типу тока в электрической сети (постоянный или переменный, а иногда и оба сразу)
  • по номинальному току главной цепи (контакторы работают с током силой от 1,5 до 4800 А);
  • по номинальному напряжению в главной сети и вращающей катушке;
  • по наличию или отсутствию дополнительных контактов.

устройство контактора

Конструкция контактора

Независимо от типа контактора , ег о основная конструкция остается неизменной. Это контактная , электромагнитная и дугогасительная системы, вспомогательные контакты , и возвратная пружина .

Контактная система представляет собой группу контактов, которые производят смыкание и размыкание электрической силовой цепи. В свою очередь контакты бывают двух видов : рычажные — для работы в поворотной системе, и мостиковые — для работы в прямоходной системе.

Дугогасительная система отвечает за гашение дуги, возникающей при переключении главных контактов. Дуга гасится поперечным магнитным полем, которое образуется в специальных камерах с продольными отверстиями. Магнитное поле создается последовательным подключением катушки к контактам.

Электромагнитная система производит удаленное включение и выключение устройства. Она состоит их якоря , сердечника , катушки и крепежных элементов .
Когда на катушку поступает напряжение, якорь притягивается к сердечнику меняя при этом положение контактов, а контакты в свою очередь разрывают цепь. Но конструкция напрямую зависит от типа тока, поэтому может немного различаться. В первом случае , система производит подключение и удержание якоря автоматически. Во втором — электромагнитная система может производить только включение (после включения якорь поддерживается в нужном положении с помощью защелки).

Читайте так же:
Схема подключения двухклавишного выключателя с двумя фазами

Вспомогательные контакты переключают ток в управляющей и блокировочной цепях. Как правило, они рассчитаны на напряжение не больше 20 Ампер, а на отключение не больше 5 Ампер. Вспомогательные контакты относятся к мостиковым, поэтому способны замыкать и размыкать цепь. Отключение контактора производится возвратной пружиной , в тот момент, когда с катушки снимается напряжение.

На контакторы возможно установление дополнительных модулей , что расширяет его возможности, упрощает монтаж и дальнейшую эксплуатацию. К примеру, если установить на него модуль задержки, получится контактор с задержкой. Если на 2 контактора установить модуль механической блокировки, получится обратимый контактор. Обычно они выпускаются без корпуса, и устанавливаются внутрь специальных ящиков, которые оберегают их от воздействия окружающей среды и человека.

контактор

Где применяются контакторы?

Контакторы шир око применяются в управлении мощными электродвигателями (электровозы, паровозы, трамваи и троллейбусы), лифтами зданий, подъемными кранами, отопительными насосами, в общем теми устройствами, где необходимо совершать частые переключения токов высокой мощности.

  • требуемой задачей, а также областью эксплуатации;
  • механической и электрической выносливостью;
  • количеством главных контактов;
  • типом тока (постоянный или переменный)
  • номинальными значениями тока и напряжения;
  • климатическими условиями;
  • температурными режимами;
  • режимом работы.

Торговая сеть «Планета Электрика» обладает широким ассортиментом низковольтного оборудования , в число которых входит большое количество различных моделей контакторов.

Контактор модульный. Описание, применение, параметры.

Контактор модульный или, как его еще часто называют магнитный пускатель или реле. При грамотном применении в схемах электрощитов модульный контактор может быть очень полезным прибором, и в том числе незаменимым при проектировании АВР.

контактор абб

Я в своих электрощитах, как правило, использую контактор для дистанционного (удаленного) отключения/включения потребителей. Например, для управления НЕотключаемыми линиями в квартире или частном доме, а также для управления системами отопления совместно с контроллером GSM “Кситал” и других схожих реле, которые могут давать команду на включение или отключение контактору дистанционно при помощи связи GSM.

На производстве обычно контакторы (магнитные пускатели) используют для управления двигателями, насосами, а также в схемах дистанционного управления многими другими приборами и освещением.

контактор пускатель магнитный

Контактор модульный

Контактор ABB представляет собой устройство, контакты которого замыкаются или размыкаются катушкой (электромагнитом). Подали напряжение на катушку (электромагнит), и контакты самого контактора в зависимости от его исполнения или замкнулись или разомкнулись. Катушки контактора рассчитаны на напряжение, как переменного тока (АС), так и постоянного (DC), поэтому при выборе контактора обращайте внимание на этот параметр. Напряжение можно подключать от 12 до 415 В, на это тоже обязательно надо обратить внимание, т.к. модульный контактор, рассчитанный на напряжение 12В при подаче на него 220 В просто сгорит.

Контактор модульныйКонтактор ESB

Модульные контакторы ABB делятся на две серии: ESB и EN. Отличие в том, что контакторы ESB управляются только подачей или отключением напряжения и рассчитаны на токи 20, 24, 40 и 63А, а контакторы EN имеют дополнительное ручное управление (включение/отключение) и рассчитаны на токи до 40А.

Контактор модульный

У контакторов два вида контактов. Одни контакты – это силовые контакты, которые размыкают или замыкают силовые цепи, а другие – контакты управления самим контактором, т.е. непосредственно дают команду на замыкание/размыкание силовых.

Читайте так же:
Проходные выключатели накладные этюд

Контактор модульный

Контакты управления А1-А2 обозначаются одинаково на всех контакторах. Именно к ним надо подать или снять напряжение, чтобы силовые контакты размыкались или замыкались.

Контактор модульный

Силовые контакты, которые включают или отключают нагрузку, подключенную к контактору, всегда парные 1-2, 3-4, 5-6, 7-8 и т.д.

силовые контакты контактора

Количество пар силовых контактов у магнитных пускателей ABB чётное, или два или четыре. Обозначаются или НО (нормально открытый) или НЗ (нормально закрытый). Т.е. при отсутствии напряжения на катушке НО – разомкнуты, при подаче напряжения на катушку НО замыкаются, ну а НЗ соответственно наоборот. Вариации бывают разными 2НО (два открытых контакта), 3НО-1НЗ (три открытых + один закрытый) и т.д., и обозначаются на корпусе контактора цифрами 40 (четыре контакта НО), 20 (два контакта НО), 22 (два НО и два НЗ), 02 (два НЗ).

Например, из названия контактора ABB EN40-40N следует, что этот модульный контактор рассчитан на номинальный ток 40А и имеет четыре НО (нормально открытых) контакта. Также указано, что катушка контактора рассчитана на напряжение 230В переменного или постоянного тока.

контактор модульный

Для защиты катушки управления контактора правильно ставить в её цепь автоматический выключатель, и т.к. мощность потребляемая катушкой мизерная, то номинал автомата лучше брать не более 1А .

Контактор ESB 20А занимает 1 модуль, 24А – 2 модуля, 40 и 63А – занимают по 3 модуля на дин-рейке.

Контакторы бывают также и с ручным управлением, точнее с комбинированным. Т.е. можно при помощи переключателя включать и выключать модульный контактор руками, передвигая рычажок. На фото ниже показан контактор ABB EN-40-4НО с ручным управлением.

Контактор модульный

К контакторам, как и к другим модульным приборам ведущих серий ABB, Легранд, Шнейдер Электрик, Хагер, можно прикреплять по бокам дополнительный контакт. Только следует учитывать, что это “не совсем полноценные” контакты, у них номинальный ток только до 6А.

Ниже привожу пример дополнительного контакта к контактору Legrand. В дополнительном контакте на самом деле имеется два контакта, один НЗ, другой НО.

Дополнительный контакт контактора

Сцепить модульный контактор и дополнительный контакт несложно. Схема сцепления устройств между собой изображена на самом дополнительном контакте. Важно, чтобы отверстие в контакторе и “рычажок” дополнительного контакта точно совпали.

дополнительный контакт контактораА так выглядят совмещенные приборы, в том числе, и уже подключенные в электрическом щитке.
дополнительный контакт контактораКонтактор АББ

Схема подключения модульного контактора.

Ниже приведена схема подключения модульного контактора. Основная суть подключения – это подать питание на катушку (контакты А1-А2), которые будут размыкать или замыкать силовые контакты НО и НЗ контактора.

схема контактора

Контактор модульный Legrand и Schneider Electric.

Контакторы Легран CX и Шнейдер Электрик iCT по назначению, бесшумности и техническим характеристикам идентичны ABB, но имеют и несколько преимуществ:
Legran CX контакторКонтактор АББ

  1. Контактор модульный АВВ 40 и 63А имеет строго 4 контакта, меньше не бывает, и занимает три модуля. У Легранда и Шнейдер Электрик есть контакторы на 40 и 63А только с двумя контактами, что достаточно при однофазной электрической сети, т.к. они занимают меньше места в электрощите (два модуля), что на целый модуль меньше, чем у АВВ.
    Контактор модульный Шнейдер
  2. Такой модульный контактор Legrand или Schneider Electric, который занимают меньше места, и стоит подешевле, чем пускатель АВВ.
    Контактор ЛегранКонтактор Legrand модульныйСпасибо за внимание!
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector