3KIsprrelpernapr14_08_07

Втяжелых режимах контакты могут разомкнуться и загорится электрическая дуга.

Во избежании этих явлений применяют компенсаторы электродинамических усилий, представляющие собой две параллельные шинки 1, одна из них (правая) неподвижна. Токи в шинках встречные, создают отталкивающие усилия, подвижная (левая) шинка сжимает контакты.

При включении дугогасительные контакты 21 включаются раньше главных 3, при отключении наоборот. При включении и отключении возникает электрическая дуга. Для ее гашения используется дугогасительная камера 22. Чаще всего применяется дугогасительная решетка, набранная из стальных пластин, втягивающих электрическую дугу и разбивающая ее на (n+1) дуг. Особенно эффективно гасится в ней электрическая дуга переменного тока. На выходе из камеры устанавливается пламягасительная решетка.

Висследуемом однополюсном автомате снимается времятоковая характеристика биметаллического теплового реле, которая имеет вид, рис.1.

t

Imin

I

Рис.1 Времятоковая характеристика

2 Программа работы и порядок ее выполнения

1.Ознакомиться с устройством автоматов и принципом действия. На выставочных образцах ознакомиться с элементами защиты, механиз-

51

мом свободного расцепления, контактной группой и дугогасительным устройством.

2.Подобрать аппаратуру, собрать схему электрическую соеднинений.

3.Снять времятоковую характеристику для двух крайних положений уставки тока.

2.1Перечень аппаратуры

Обозна-
чение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Однофазный источник питания	218	220В/16А
А1	Регулируемый автотрансформатор	318.1	0…240В/2А
А4	Однофазный трансформатор	372	120 ВА /
			220/24 В
А11	Автоматический однополюсный	359	230 В / 0,5 А
	выключатель
Р2	Измеритель тока и времени	524	0…5А 0,01…999 с

2.2 Схема электрическая соединений

220 B

A

218	318.1	372	524	359
G1	А1	А4	Р2	А11

52

2.3 Указания по проведению эксперимента

Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

Соедините гнезда защитного заземления « " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» автотрансформатора А1.

Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.

Установите регулятор тока автомата на минимальное значение.

Включите автоматический выключатель и устройство защитного отключения в однофазном источнике питания G1.

Включите выключатель «СЕТЬ» измерителя тока и времени Р2.

Поверните регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 в крайнее по часовой стрелке положение.

Включите выключатель А11.

Включите выключатель «СЕТЬ» автотрансформатора А1.

После отключения выключателя А11 считайте показания тока I и времени t, высвечивающиеся на индикаторах измерителя тока и времени Р2, и занесите их в таблицу 2.3.1.

Таблица 2.3.1

I,A

t, с

Отключите выключатель «СЕТЬ» автотрансформатора А1.

Поверните регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 против часовой стрелки примерно на 45 градусов.

Спустя, например, 5 минут повторите операции начиная с включения выключателя А11 и заканчивая поворотом ругулировочной рукоятки автотрансформатора А1.

Операции повторяйте до тех пор, пока после включения выключателя «СЕТЬ» автотрансформатора А1 выключатель А11 не перестанет отключаться.

Установите регулятор автомата на максимальное значение, повторите эксперимент.

53

Отключите автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

Отключите выключатели «СЕТЬ» автотрансформатора А1, измерителя тока и времени Р2.

Используя данные табл. 2.2.1, постройте искомую времятоковую характеристику t f (I ) автоматического воздушного выключателя для двух крайних положений регулятора тока.

По графикам определить минимальный (пограничный) ток для каждой уставки.

Определить номинальный ток Iн = (0,75 0,8) Imin.

Определить пределы регулирования тока.

3 Вопросы для самоконтроля

1.Для чего служат автоматические выключатели.

2.Какие требования предъявляются к автоматам.

3.Из каких основных узлов состоят автоматы.

4.Как работает механизм сводного расцепления при включении и отключении.

5.Какие дугогасительные устройства используются в автоматах.

6.Как осуществляется селективность защиты объектов.

7.Для чего в автоматах применяются электродинамические компенсаторы, принцип их работы.

8.Каким образом можно увеличить быстродействие автоматов.

9.Какие виды защит осуществляют автоматы.

54

Лабораторная работа № 7

ОГРАНИЧИТЕЛИ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Цель работы: Ознакомиться с принципом действия, конструкцией и характеристиками ограничителей перенапряжений. Снять вольтамперные характеристики.

1 Предмет исследования

В схемах автоматики и управления электромагнитные реле, пускате

ли, контакторы работают совместно с электронными и микропроцессорными аппаратами. При коммутации включающих обмоток электромагнитных устройств возникают перенапряжения, которые нарушают нормальную работу микропроцессоров и могут вывести их из строя.

Для подавления перенапряжений, возникающих на катушках пускателей, контакторов с управлением переменным напряжением используются ограничители перенапряжений ОПН-1 и ОПН-2 с применением R-С цепочек и варисторов соответственно, и для пускателей, контакторов, реле с управлением постоянным напряжением – ограничители ОПН-3 с применением диодов.

Ограничители ОПН подключаются параллельно катушкам электромагнитов и устанавливаются непосредственно на аппарате. Ограничители ОПН-1 могут устанавливаться на лицевой поверхности аппарата при помощи специальных защелкивающих элементов, например в пускателях ПМЛ, могут устанавливаться на боковой поверхности.

Ограничители ОПН-2, имеющие малые габариты и массу, крепятся к аппарату при помощи собственных выводов, подсоединяемых к выводам катушки (см. электромеханическое реле времени тип 369 лабораторной установки). Ограничители ОПН-3 выполняются в двух конструктивных вариантах.

1. Для пускателей ПМЛ в виде отдельного законченного узла, устанавливаемого после сборки на их металлическое основание при помощи металлической скобы, являющейся несущей деталью непосредственно ограничителей ОПН-3.

2.Для пускателей ПМА – в виде сборочного узла, устанавливаемого в

процессе сборки аппарата на скобе магнитопровода между колодкой с неподвижными контактами главной цепи и скобой. В собранном виде пускатель с установленным ограничителем внешне не отличается от пускателя без ограничителя, т.к. он спрятан внутри.

55

Структура условного обозначения ограничителей перенапряжений представлена на рис.1.

ОПН Х Х Х Х 4

цифра, характеризующая категорию размещения; буква, характеризующая климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69; цифра, указывающая исполнение ограничителя

перенапряжений по номинальному напряжению Uном и по роду тока цепи управления

	Uном, В	Род тока цепи
цифра		управления
0	24	переменный
1	48	переменный
2	110	переменный
3	220	переменный
4	380	переменный
5	24	постоянный
6	48	постоянный
7	60	постоянный
8	110	постоянный
9	220	постоянный

цифра, указывающая исполнение ограничителя перенапряжений по типу аппаратов:

1-ПМА-0000,2– ПМЛ-1000, ПМЛ-2000, ПМ12-040 3- ПМЛ1000, ПМЛ-4000; 4-ПМЛ-3000, 5-ПМА-4000, ПМА-5000, 6-6000;

цифра, указывающая исполнение по элементной базе 1 – R-С цепочка, 2-варистор, 3-диод; ограничитель перенапряжений.

Рис.1. Структура условного обозначения ограничителей ОПН

56

Для исследования предложены 3 ограничителя перенапряжений, соп-

ротивления которых зависят от напряжения – варисторы. Выполнены они в виде дисков разного диаметра и объема, следовательно, отличаются величиной сопротивления.

2 Программа работы и порядок ее выполнения

1.Снять вольтамперные характеристики ограничителей перенапряжений.

2.Построить вольтамперные характеристики R f (U ) .

2.1Перечень аппаратуры

Обозна-	Наименование	Тип	Параметры
чение
G1	Однофазный источ-	218	220В/16А
	ник питания
А18	Блок предохраните-	374	3 предохранителя 1А (длина
	лей и ограничителей		15,20.30 мм) /3 варистора
	перенапряжений		(Кл.напряжения 180,220, 220В;
			диаметр 7,7,14 мм)
Р1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра
			0…1000В/
			0…10А
			0…20 МОм

57

2.2 Схема электрическая соединений

220 B

P1.2

A

V

P1.1

218	318.1	374
G1	А1	А18

2.3Указания по проведению эксперимента

Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

Соедините гнезда защитного заземления « " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» автотрансформатора А1.

Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.

Поверните регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 в

крайнее против часовой стрелке положение.

Включите автоматический выключатель и устройство защитного отключения в однофазном источнике питания G1.

Включите автоматический выключатель и устройство защитного отключения в однофазном источнике питания G1.

Включите выключатели «СЕТЬ» автотрансформатора А1 и блока мультиметров Р1.

Активизируйте используемые мультиметры Р1.1. и Р1.2.

Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А1, увеличивайте напряжение U, приложенное к ограничителю перена-

58

пряжений в блоке А18, и заносите показания вольтметра Р1.1 (напряжение U на ограничителе перенапряжений) и амперметра Р1.2 (ток I ограничителя перенапряжений) в таблицу 2.3.1. Ток I

при этом не должен превышать 1 мА для ограничителей перенапряжений RU1, RU2 и 2 мА для – RU3! Так как ОПН рассчи-

таны на работу при кратковременных импульсах, эксперимент необходимо проводить быстро, т.к. при длительном протекании тока ОПН может выйти из строя.

Таблица 2.3.1

U,В

I, мА

Отключите автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

Отключите выключатели «СЕТЬ» автотрансформатора А1 и блока мультиметров Р1.

Используя данные табл. 2.3.1, постройте искомую вольтамперную

характеристику U f (I ) ограничителя перенапряжений и

R f (U ) .

Определите по графикам при каком напряжении происходит защита.

Аналогичные испытания провести для всех ОПН.

Сравнить результаты экспериментов, сделать выводы.

3 Вопросы для самоконтроля

1.Для чего нужны ограничители перенапряжений

2.Как подключаются ограничители к катушкам напряжения

3.Что представляет из себя вольт-амперная характеристика варистора

4.Принцип работы варистора

5.Зависит ли сопротивление варистора от тока

6.Как зависит сопротивление варистора от напряжения

7.Как выбрать ограничивающее напряжение по вольт-амперной характеристике

8.Как по структуре условного обозначения определить элементную базу, тип аппарата, род тока, номинальное напряжение

9.Что произойдет с ОПН при длительной подаче напряжения, превышающего номинальное

59

Лабораторная работа № 8

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ МАКСИМАЛЬНОГО ТОКА РТ-40

Цель работы. 1.Изучить принцип действия и конструктивные особенности электромагнитных реле максимального тока РТ-40 и напряжения РН-50. 2.Снять основные характеристики реле.

1 Предмет изучения

В устройствах релейной защиты и противоаварийной автоматики, в

качестве органа, реагирующего на повышение тока в контролируемой цепи находят все большее применение электронные реле, в то же время эксплуатируются и продолжают выпускаться в большом количестве хорошо себя зарекомендовавшие на протяжении длительного времени электромеханические реле.

В реле РТ-40 (рис.1) использована одна из разновидностей электромагнитных систем, называемая системой с поперечным движением якоря.

Магнитная система реле состоит из П-образного шихтованного магнитопровода 1 рис.1,а и Г-образного якоря 12, выполненного из тонкой сплошной пластины, вращающегося на двух полуосях. На рисунке видно только верхнюю полуось 4. На магнитопроводе установлены две одинаковые катушки 2, которые можно соединить последовательно или параллельно. В выпускаемых реле они соединены последовательно. Якорь реле удерживается в начальном положении с помощью противодействующей спиральной пружины 10, один конец которой связан хвостовиком 11 с якорем, а другой с указателем уставки 8. Пружина крепится на держателе пружины 9.

При перемещении якоря перемещается и контактный мостик с подвижными контактами 6, жестко связанные с полуосью 4.

На рис. 1б пояснено выполнение крепления контактных пружин (неподвижных контактов) к держателю (изоляционной колодке) 9.

При прохождении тока по обмотке реле магнитный поток, создаваемый этим током, намагничивает якорь, возникающая при этом электромагнитная сила будет создавать вращающий момент, поворачивающий подвижную систему по часовой стрелке. Этому перемещению препятствует спиральная пружина, создающая противодействующий момент.

Для надежного срабатывания реле необходимо, чтобы вращающий момент был больше момента сопротивления пружины, сил инерции

60