Общие сведения. Аппараты защиты предназначены для отключения электродвигателей и других электротехнических установок при ненормаль­ных режимах (перегрузках двигателей

Аппараты защиты предназначены для отключения электродвигателей и других электротехнических установок при ненормаль­ных режимах (перегрузках двигателей, снижении или повышении напряжения, появлении значительных токов, вызванных корот­кими замыканиями).

Защита электродвигателей небольшой мощности от длительных перегрузок (порядка 10—20% от номинальной величины) осу­ществляется тепловыми реле, устройство и принцип работы ко­торых были рассмотрены выше. Достоинством теплового реле является то, что оно реагирует на общее количество тепла, выде­ляемого в двигателе протекающим током, которое наиболее опасно для целости изоляции обмоток двигателей и определяется выражением

Наиболее просто защита электродвигателей и других участков электрических установок от токов, значительно превосходящих поминальное значение, осуществляется при помощи плавких предохранителей.

Плавкий предохранитель состоит из корпуса 1, контактов 2, обойм 3 и плавкой вставки 4. При протекании через плавкую вставку тока, превышающего допустимое значение, вставка расплавляется и отключает аварийный участок.

Для улучшения условий гашения электрической дуги, возникающей при сгорании плавкой вставки, корпус предохранителя заполняется кварцевым песком 5.Ток плавления плавкой вставки I_пл больше номинального I_н на 20-25% т.е.

Следует отметить, что ток, расплавляющий вставку предохранителя, является величиной крайне неопределенной, зависящей условий охлаждения, длительности протекания тока и металлу из которого изготовлена плавкая вставка.

Плавкая вставка не всегда расплавляется при токе больше 1, 25 I_Н и двигатель может длительно работать при перегрузке 25% и больше, что может вызвать повреждение изоляции. В этом и заключается основной недостаток защиты при помощи плавких предохранителей. Но плавкие предохранители хорошо защищают от сверхтоков, воз­никающих при коротких замыканиях, поэтому для защиты элек­трических двигателей часто применяют совместно тепловые реле и плавкие предохранители. Первые защищают двигатель от токов перегрузки, а вторые от токов короткого замыкания. К достоинствам плавких предохранителей следует отнести их простоту и дешевизну.

Более современной является защита электротехнических установок от токов перегрузки и короткого замыкания при помощи электромагнитных реле.

Схема устройства электромагнитного реле защиты с поворотным якорем, которое нашло широкое применение и схемах защиты. Реле состоит из магнитопровода 1, обмотки 2, и образного якоря 3, укреплённого на оси 4совместно с контактным мостиком 5. Повороту оси под действием момента, создаваемого электромагнитом, препятствует спиральная пружина 6. Работает реле следующим образом. При возрастании тока в катушке реле возрастает и электромагнитный момент, который стремится повернуть якорь, но этому противодействует пружина. При определённой величине тока в катушке сила, действующая на якорь, преодолевает противодействие пружины, якорь вместе с осью поворачивается и контактный мостик замыкает неподвижные контакты 7 в оперативной цепи. Регулирование тока срабатывания реле осуществляется при помощи пружины 6.

При длительном значительном снижении напряжения на зажимах асинхронных электродвигателей увеличивается потребляемый ими ток. Кроме того, при кратковременном исчезновении напряжения на зажимах асинхронных двигателей с фазным ротором и при последующем восстановлении исчезнувшего напряжения такие электродвигатели не могут включаться в сеть без пусковых сопротивлений, так как это может привести к выходу их из строя. Защита электроустановок от понижения напряжения осуществляется посредством реле минимального напряжения.

Конструкция реле защиты минимального напряжения аналогична конструкции рассмотренного выше реле максимального тока, но его якорь при номинальном напряжении находится в притянутом положении; когда напряжение сети уменьшается ниже допустимого значения, якорь отпадает и контактный мостик его замыкает (или размыкает) неподвижные контакты.

Для создания выдержки времени, обеспечивающей определенную­ последовательность действия устройств релейной защиты, применяют реле времени различных конструкций.

Реле времени содержит электромагнитное реле 3, якорь 2 которого при обесточенной катушке 1 оттянут вверх пружиной 4 и удерживает рычаг 7, сидящей на оси 9 часового механизма 12. Пружина 8 стремится повернуть рычаг по часовой стрелке. При подаче питания в катушку 1 якорь втягивается и контактным мостиком 6 мгновенно замыкает контакты 5, а рычаг 7 потеряв опору, начинает вращаться по часовой стрелке, но поворот его осуществляется не мгновенно, а по мере выбега часового механизма. По окончании хода контактный мостик 11, укрепленный на " рычаге, замыкает контакты 10.

Часовой механизм в зависимости от настройки может иметь различное время хода. Такие реле обеспечивают выдержки времени до 10 сек. После снятия питания с катушки якорь мгновенно возвращается в исходное положение, так как при обратном ходе рычаг 7 и часовой механизм расцепляются.

Контрольные вопросы.

1.Предохранитель представляет собой…?

2.Основное преимущество плавких предохранителей?

3.Для регулирования величины тока и напряжения в электрических цепях применяются?

4.Чем создается заземление спадание потока?

5.Какие резисторы могут выполняться в виде отдельных конструкционных элементов?

Ответы.

1.Коммутоционный электрический аппарат, предназначенный для отношения защищаемой цепи.

2.Их действие токоограничивающие.

3. Различные реостаты.

4.Короткозамкнутых медным кольцом, одетым на сердечник.

5.Чугунные, стальные с ребрами жесткости, и большой толщиной.

5 Практическая работа № 3

Изучение аппаратов высокого напряжения

Цель: изучить виды и конструкцию аппаратов высокого напряжения.