Апарати захисту електроустановок

Апарати захисту створені для того, щоб при виникненні аварійних режимів в роботі електро приймачів або електронних мереж автоматом відключити захищається електричний ланцюг.

Аварійними режимами є наступні:

1 - між фазное коротке замикання,

2 - замикання фази на корпус,

3 - підвищення струму в мережі, викликане перевантаженням технологічного обладнання,

4 - зникнення напруги або надмірне зниження напруги (яке викликає небезпечне підвищення споживаного струму).

У всіх перерахованих випадках захисні апарати повинні попередити можливість пошкодження ізоляції обмоток двигуна і поломок в механічної частини приводу або робочої машини, вчасно і надійно відключивши електроустановку.

Разом з цим апарати електронного захисту повинні бути розраховані на тривалий перебіг через їх найбільшого струму навантаження і на короткострокове дію пікового струму, який з`являється при включенні в мережу окремих масивних електродвигунів.

Розрізняють найвищу захист, захист від перевантажень і захист малого напруги (або нульову).

найбільшою захистом іменується захист електроприводу від струмів короткого замикання і короткостроковій великий перезавантаження Цей вид захисту здійснюється електричними расцепителями автоматичних повітряних вимикачів, плавкими запобіжниками, також електричними реле, включеними у вторинні кола.

Захист від перевантажень електроустановок тривалими струмами, на 30-60% перевищують номінальні струми, здійснюється за допомогою термічних реле або реле максимального струму з витримкою часу.

При дуже значному зниженні напруги, також при повному його зникнення движок може зупинитися. Якщо після чого напруга мережі буде в один момент відновлено, то станеться самозапуск мотора, що в деяких випадках може привести до суворих катастроф і злощасним випадків. Захист, що спрацьовує при зниженні напруги в мережі і тим виключає можливість самозапуску (якщо він неприпустимий), здійснюється електричними реле напруги, магнітними пускателями і контакторами. вона називається захистом мінімальної напруги.

Розглянемо пристрій деяких апаратів захисту:

автоматіческійй повітряний вимикач (автомат) призначений для автоматичного розмикання і замикання електронних ланцюгів механічно пов`язаними розсовує контактами. Автомати роблять також захист ланцюгів при різних аварійних режимах (короткий замикання, перевантаження, зникнення напруги, неприпустиме зниження

напруги і т. п.).

Автомати бувають:

а) з термічними і електромагнітними расцепителями;

б) тільки з термічними расцепителями, допускають регулювання струму спрацьовування;

в) тільки з електромагнітними расцепителями;

г) без расцепителей.

Термічне реле захищає двигун від перевантажень вище 20-30% від номінального значення струму, також від обриву однієї фази живильної смуги, тому що в даному випадку в 2-ух непошкоджених проводах величина струму буде вищою номінальної.

Мал. 1 Принципова схема включення термічного реле.

На рис. 1 приведена схема термічного реле. Реле складається з нагрівального елементу, наприклад спіралі 1, біметалічною пластинки 2, що складається з 2-ух смужок металу з різними коефіцієнтами лінійного розширення. Нагрівальний елемент включається по черзі в силовий ланцюг мотора (на схемі струм I). Якщо движок не перевантажується, то тепло, що виділяється нагрівальним елементом, викликає незначне вигин біметалічної пластинки. При токах, що перевершують номінальні, біметалічна пластинка дуже гріється і так згинається, що її незакріплений кінець вивільняє важіль 3 під дією пружини 4 важіль 3, роблячи поворот проти годинникової стрілки, розмикає контакт 5. Контакт 5 включається послідовно в ланцюг котушки контактора (на схемі струм i) - при розмиканні цього контакту відбувається відключення контактора, який відключає движок від мережі. Після спрацьовування реле повернення його в початкове положення здійснюється за допомогою кнопки повернення (на схемі не показана).

Для правильного вибору захисних апаратів слід знати їх номінальні дані і захисні властивості.

під номінальними даними захисних апаратів розуміють: систему струму (постійний, змінний) - найбільша напруга-більший струм, допустимий в умовах звичайної експлуатації і при маленьких замиканіях- режим роботи (довгий, короткостроковий, повторно-короткочасний) та інші умови роботи, для яких апарат призначений.

під захисними характеристиками розуміють тривалість часу, протягом якого апарат відключає струми перевантаження і струми короткого замикання різної величини. Захисні характеристики зазвичай зображують у вигляді кривих, де на горизонтальній осі відкладають кратність струму перевантаження або короткого замикання по відношенню до номінального струму захисного елемента плавкою вставки, а на вертикальній осі - час відключення.