Аппараты защиты и управления

Распределение энергии между приемниками электрической энергии (двигателями, нагревательные, осветительными и другими электротехническими устройствами) и их электрическая защита осуществляются с помощью электрических аппаратов. В зависимости от назначения их можно разделить на две основные группы: коммутационные аппараты (разъединители, высоковольтные выключатели, контакторы и др.) и защитные аппараты (различные реле, плавкие предохранители, автоматические воздушные выключатели).

По числу разрываемых контактов-полюсов электрические аппараты подразделяются на одно-, двух-, трехполюсные и с большим числом полюсов.

Разъединители являются простейшими выключателями высокого напряжения. Их назначение — отключение и переключение участков цепи под напряжением, но при отсутствии тока (для обеспечения безопасности осмотров и ремонтных работ, переключения подводящих и отводящих линий с одной системы шин (проводники) на другую и т.д.). У разъединителей есть неподвижные и подвижные контакты, укрепленные на изоляторах. В зависимости от назначения и способа установки применяются рубящие и поворотные разъединители.

Пакетные выключатели и переключатели служат в качестве пускателей электродвигателей малой мощности для переключения в цепях постоянного и переменного тока, в различных автоматических схемах для включения нагрузки и т.д.

Их конструкции предусматривают возможность получения различных соединений в электрических схемах, например для регулирования тепловой мощности электрических жарочных шкафов.

Выпускаемые отечественной промышленностью пакетные выключатели и переключатели состоят из отдельных колец-пакетов, выполненных из изолирующего материала. Внутри пакета помещается контактная система, состоящая из неподвижного и подвижного контактов. Каждый пакет представляет собой одну пару контактов — один полюс. Из таких пакетов можно набрать любое число полюсов. Чаще используют одно-, двух-, и трехполюсные аппараты.

Выключатели и переключатели применяют для размыкания и замыкания маломощных электрических цепей различного назначения постоянного и переменного тока. Они выполняются одно- и двухполюсными, защищенными (корпус из пластмассы) и герметическими (корпус из металла). По конструкции они делятся на поворотные, перекидные и кнопочные. Для управления электротехническими установками чаще используют кнопочные выключатели с двумя кнопками: одной для включения, другой для выключения. Такие кнопочные выключатели называют пускателями или командоаппаратами.

Контактор представляет собой электромагнитный выключатель дистанционного действия, срабатывающий при замыкании или размыкании цепи оперативного тока. Он применяется для управления приемниками электроэнергии достаточно большой мощности — крупными электродвигателями, нагревательными устройствами и т.п. Контактор управляется оперативным током вспомогательной цепи, причем это управление может выполняться простым нажимом кнопки в цепи оперативного тока (кнопочное управление).

Контактор переменного тока является составной частью магнитного пускателя, который предназначен для дистанционного управления двигателями и представляет собой управляющий комплект из контактора (или нескольких), теплового реле и кнопок управления. Электромагнитные реле по принципу действия аналогичны контакторам и в зависимости от Применения разделяются на реле защиты и управления.

Реле защиты электротехнических устройств и сетей выполняются для защиты от обрыва цепи, превышения тока, а также превышения или снижения напряжения питания. Они рассчитаны на многократное использование, но из-за значительной тепловой инерции (низкая скорость срабатывания) не обеспечивают защиту от токов короткого замыкания.

Короткое замыкание может произойти при случайном соединении неизолированных токоведущих элементов сети (например, соединение двух проводов воздушной линии) или при повреждении изоляции. При этом резко увеличивается ток и его тепловое действие на изоляцию, падает напряжение в сети (снижается частота вращения валов электродвигателей вплоть до полной остановки). От таких перегрузок провода электрических линий и электротехнические устройства защищают способом отключения аварийных участков за счет использования теплового действия токов короткого замыкания. Простейшими приборами защиты являются предохранители с плавкой вставкой — пробочные и трубчатые, основной частью которых является плавкая вставка — металлическая проволока с высоким удельным сопротивлением (сплав олова и свинца) или пластинка из хорошо проводящего металла (чаще медь), но меньшего сечения, чем сечение проводов.

Плавкая вставка — сменяемая часть предохранителя, плавящаяся при увеличении тока в защищаемой цепи свыше определенного значения. При токах короткого замыкания, в 6 и более раз превышающих номинальный ток цепи, она мгновенно расплавляется. При этом электрическая цепь разрывается и прохождение тока прекращается.

Широкое распространение получили малогабаритные автоматы, предназначенные в основном для защиты от коротких замыканий и перегрузок приемников электроэнергии и проводов на напряжение до 380 В и ток до 50 А.

Средством защиты в этих автоматах являются различные расцепители (электромагнитные, тепловые или комбинированные). Электромагнитные расцепители срабатывают практически моментально, и поэтому необходимость в предохранителях с плавкой вставкой отпадае

ускорегулирующие устройства, аппараты управления и защиты

К пускорегулирующим устройствам и аппаратам управления относятся: рубильники, пакетные выключатели, магнитные пускатели, пускорегулирующие сопротивления, силовые контроллеры, магнитные контроллеры, командоконтроллеры, контакторы, электромагнитные реле времени и др., а к аппаратам защиты— автоматические выключатели, реле максимального тока, тепловое реле, плавкие предохранители, защитные панели и др.

Рубильники служат для замыкания и размыкания электрических цепей постоянного и переменного тока напряжением не свыше 500 В.

По количеству подвижных и неподвижных контактов рубильники бывают двух- и трехполюсные, а по расположению рукоятки, служащей для выключения и включения рубильника,—с центральной рукояткой, с боковой рукояткой, с центральным рычажным приводом и с боковым рычажным приводом. По расположению зажимов для присоединения проводов рубильники бывают с задним и с передним присоединением. Рубильник состоит из панели, неподвижных контактов (губок), подвижных контактов (ножей) и привода (рукоятки или системы рычагов). Рубильник устанавливают в защитном металлическом корпусе.

Пакетные выключатели типа ПВ-1-10, ПВ-3-10, ПП-2-10/НЗ и др.