Краткая характеристика работы

Томский политехнический университет

УТВЕРЖДАЮ Зам.директора ЭЛТИ по УМР _____________Дудкин А.Н. «____»____________2003 г.

Электроснабжение промышленных предприятий

Методические указания к выполнению лабораторных работ для

студентов направлений 551700 – «Электроэнергетика»

и 551300 – «Электротехника, электромеханика и электротехнологии»

Томск 2004

УДК 621.3.016.25

Электроснабжение промышленных предприятий. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов направления 551700 – «Электроэнергетика» и 551300 – «Электротехника, электромеханика и электротехнологии». – Томск: Изд-во ТПУ. – 91 с.

Составители: асс. Выблов А.Н.

доц., канд. техн. наук Обухов С.Г.

проф., докт. физ.-мат. наук Кабышев А.В.

доц., канд. техн. наук Даценко В.А.

доц., канд. техн. наук Волков Н.Г.

Резензент проф., докт. техн. наук Мельников М.А.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры Электроснабжения промышленных предприятий ЭЛТИ 25 сентября 2003 г.

Зав.кафедрой,

проф., докт. техн. наук Б.В.Лукутин

Одобрено учебно-методической комиссией ЭЛТИ.

Председатель учебно-методической комиссии

В.И.Готман

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1

ИСПЫТАНИЕ ВОЗДУШНЫХ АВТОМАТИЧЕСКИХ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Цель работы: 1. Ознакомиться с конструкциями воздушных автоматических выключателей (автоматов).

2. Определение времени отключения автомата (времени срабатывания расцепителя автомата) в зависимости от величины тока, протекающего через автомат.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Для защиты от токов короткого замыкания, токов перегрузки и нечастой коммутации сетей переменного и постоянного тока напряжением до 1000 В применяются автоматы. Принцип автоматического отключения автомата базируется на использовании встроенных в автомат расцепителей (теплового, электромагнитного, комбинированного, полупроводникового и др.). Действие расцепителя (например, электромагнитного) основано на втягивании сердечника электромагнита при прохождении по его обмотке тока, величина которого превышает величину тока уставки. При том усилие через толкатель передается на удерживающую защелку контактной группы, в результате чего контакты под воздействием пружины размыкаются.

Работа тепловых расцепителей основана на изгибе биметаллических пластин под действием нагрева их протекающим током. Биметаллическая пластина состоит из двух плотно соединенных слоев различных металлов, обладающих различным удельным электрическим сопротивлением. При прохождении тока по одному из слоев биметаллической пластины в них выделяется количество тепла, пропорциональное квадрату величины тока. Температура этого слоя пропорциональна количеству выделенного тепла. Каждый из слоев обладает своим коэффициентом теплового расширения (большим или малым). Поэтому прямая биметаллическая пластина при нагревании изгибается в сторону слоя, имеющего больший коэффициент теплового расширения. Когда по защищаемой электрической цепи проходит ток, величина которого превышает номинальную величину, в нагревательном элементе выделяется тепла больше, чем при номинальном токе, и биметаллическая пластина изгибается так, что незакрепленный конец ее через толкатель воздействует на механизм отключения контактной группы. Роль нагревательного элемента может выполнять и сама биметаллическая пластина. Тогда к одному ее концу подсоединяют провод сети, а к другому - провод приемника электроэнергии. Скорость увеличения температуры (изгибания) биметаллической пластины пропорциональна величине тока нагрузки.

Автоматические выключатели выпускаются следующих серий:

1. АП50 на токи до 50 А на напряжение 380 В переменного и 220 В постоянного тока.

2. А3100 на токи до 600 А на напряжение 500 В переменного и 220 В постоянного тока.

3. АЕ2000 на токи до 100 А на напряжение 660 В переменного и 220 В постоянного тока.

4. А3700 на токи до 630 А на напряжение 660 В переменного и 440 В постоянного тока.

5. АВМ на токи до 2000 А на напряжение до 500 В переменного и 440 В постоянного тока.

6. Э (Электрон) на токи до 6300 А на напряжение до 660 В переменного и 440 В постоянного тока.

7. Автоматические выключатели серии ВА на токи до 5500 А.

Автоматические выключатели серии АП-50 выпускаются с электромагнитным и тепловым расцепителями (исполнение АП-50 МТ), только с тепловым расцепителем (исполнение АП-50Т), только с электромагнитным расцепителем (исполнение АП-50М), а также без расцепителей на номинальный ток 50 А (неавтоматическое исполнение АП-50). По номинальному току расцепителей максимального тока автоматы АП-50МТ и АП-50М выпускаются на токи 1,6 А; 2,5 А; 4 А; 6,4 А; 10 А; 16 А; 25 А; 40 А; 50 А, а по току отсечки электромагнитных расцепителей - на токи, превышающие номинальные значения в 11, 7 и 3,5 раза. Автоматы серии АП-50 применяются в электроустановках небольшой мощности.

Автоматы серии А3100 выпускаются в одно-двух и трехполюсном исполнении с нерегулируемыми расцепителями следующих типов (рис. 1; 2; 3).

Автоматы серии А3100 и АВМ в настоящее время сняты с производства, но в эксплуатации имеют очень большое распространение. Вместо них сейчас выпускаются автоматы серии АЕ2000 и воздушные автоматы серии ВА.