Вопрос 41

Захист від обриву фази при живленні від берегової мережі.

ЗУ от обрыва фазы устанавливаются в цепи фидера питания с берега и предназначены для его отключения при обрыве фазы. Тем самым исключается массовый выход из строя судовых 3-фазных АД вследствие перегрузки по току при работе в 1-фазном режиме. Этот вид защиты может быть построен на операционном усилителе DA типа 140УД1В (рис. 41.1, а).

Принцип действия ЗУ основан на сравнении двух напряжений: входного U_вх и опорного U_on, приложенных соответственно к инверсному 9 и прямому 10 входам. Напряжение U_вх получено при помощи схемы выпрямления на диодах VD1-VD3 и пропорционально току фидера питания с берега. Напряжение U_on создано током, протекающим по цепи: "+" 6,3 В - потенциометр RP1 - корпус, снимается с нижней части потенциометра. Дифференциальное входное напряжение U = U_вх - U_оп между входами 9 и 10 имеет полярность большего из этих напряжений.

При нормальном режиме работы береговой сети U_вх > U_on (рис. 41.1, б), поэтому напряжение U имеет полярность: "+" на входе 9, "-" на входе 10. Через входы усилителя DA протекает ток по цепи: "+" схемы выпрямления - R4- вход 9 - вход 10 - R5-RP1 - "-" схемы выпрямления. На выходе усилителя DA существует небольшое отрицательное напряжение U_вых1 (рис. 41.1, в), недостаточное для включения реле KV1.

Рисунок 41.1 – Принципиальная схема защитного устройства от обрыва фазы (в) и графики напряжений (б, в, г, д)

При обрыве фазы токи в исправных фазах одинаковы по значению и сдвинуты на 180°. При этом в промежутках времени t входное напряжение уменьшается до значения U_вх < U_on (рис. 41.1, г), вследствие чего полярность напряжения U изменяется на обратную. Через входы усилителя DA потечет ток обратного направления по цепи: "+" 6,3 В -верхняя часть RP1-R5 - вход 10 - вход 9 - VD4 - корпус. На выходе усилителя DA напряжение скачком изменится от U_вых1 до U_вых2 (рис. 41.1, д). При этом включается реле KV1, замыкающее свои контакты в цепи независимого расцепителя АВ питания с берега, который отключает береговую сеть от судна.

Диодный ограничитель напряжения на диоде VD4 предназначен для ограничения напряжения на входе 9 до безопасного значения при токах перегрузки и КЗ в цепи фидера питания с берега. При номинальном токе фидера ток через VD4 не протекает, так как прямое напряжение на диоде меньше порогового, при котором диод открыт. При увеличении тока в цепи фидера увеличивается выпрямленное диодами VD1-VD3 напряжение, вследствие чего напряжение на R4 становится больше порогового. Через резистор R4 и открытый диод протекает ток, создающий на VD4 практически неизменное напряжение. Последнее объясняется тем, что при увеличении выпрямленного напряжения одновременно возрастает падение напряжения на R4.

Вопрос 42

Захист електродвигунів. Трансформаторів, вимірювальних та реєструючих приладів і контрольних ламп. Вибірковість захисту. Логічна селективність.

Потребители электроэнергии защищаются от токов КЗ, перегрузки. Электродвигатели дополнительно должны иметь защиту от снижения напряжения, которая сочетается с нулевой, а также защиту от обрыва поля (только для двигателей постоянного тока и синхронных).

Защита от коротких замыканий осуществляется автоматическими выключателями и действует на отключение пораженного участка. Для защиты потребителей (включая электродвигатели мощностью менее 0,5 кВт) допускается применение предохранителей.

Автоматические выключатели применяются с электромагнитным максимальным расцепителем. Ток трогания автомата должен быть больше пусковых токов потребителей. Автоматы защиты электродвигателей защищают питающие кабели.

Если требуется дополнительно защита от перегрузки, то используют АВ с комбинированным расцепителем.

Защита от перегрузки осуществляется тепловыми реле, встроенными в магнитные пускатели. Защита действует на отключение электродвигателя с выдержкой времени за исключением рулевых электроприводов и электроприводов аварийных пожарных насосов.

Защитные устройства от перегрузки ЭД должны иметь уставки в пределах 105 – 125 номинального тока.

Для защиты электродвигателей рулевого устройства, аварийных пожарных насосов от перегрузки используют тепловые реле, которые выдают сигнал в цепь звуковой и световой сигнализации.

Защита от перегрузки грузоподъемных механизмов иногда осуществляется снижением нагрузки путем уменьшения скорости подъема груза.

Минимальная и нулевая защита осуществляются, как правило, одновременно с помощью линейного контактора или нулевого реле, действует на отключение электродвигателя и не позволяет самопроизвольно включиться электродвигателю при восстановления напряжения после его исчезновения. Защита срабатывает при снижении напряжения до 60% и менее.

Защита от обрыва фазы в каждом электроприводе не выполняется, однако при питании с берега такая защита предусматривается в фидере питания с берега. Действует на отключение питающего фидера при обрыве фазы, исключая работу двигателей на двух фазах.

Защита от обрыва поля (для двигателей постоянного тока и синхронных) выполняется при помощи токовых реле и действует на отключение электродвигателя от сети.