Для группы электродвигателей, служащих для привода одной машины либо ряда машин, осуществляющих единый технологический процесс, следует, обычно, использовать общий аппарат либо набор коммутационных аппаратов, если это оправдывается требованиями удобства либо безопасности эксплуатации. В других случаях каждый электродвигатель обязан иметь отдельные коммутационные аппараты.
Коммутационный аппарат — это аппарат, при помощи которого коммутируется электрический ток (цепь замыкается и размыкается). Так же их делят на аппараты до 1000 В и после 1000 В.
Коммутационные аппараты до 1000 В:
- — контактор — аппарат, имеющий электрический привод, предназначен для нередкого выключения и включения, не может защитить оборудование от тока недлинного замыкания, для дополнительно устанавливается плавкий предохранитель либо рубильник;
- — рубильник — выключатель ручного привода, с его помощью можно коммутировать электрический ток, менее той силы, которая указана на аппарате;
- — магнитный пускатель — аппарат, имеющий встроенное термическое реле, изготовленное из биметаллической пластинки, которая греется от тока, и если допустимое напряжение вырастает, она отключает аппарат;
- — автомат — выключатель, созданный для защиты оборудования от недлинного замыкания, для этого встроено электромагнитное реле, при помощи которого, при повышении напряжения выбивается защелка отключающей пружины;
- — силовая сборка — силовой щиток, который можно ставить около оборудования, которое от него питается, позволяет сберечь на электрокабеле и панели РУ 0,4 кВ.
Коммутационные аппараты выше 1000 В:
- — отделитель (ОД) — аппарат разъединитель, имеет автоматическое отключение, автоматом отделяет неисправное оборудование от электросети, после того как с участка напряжение снимается;
- — короткозамыкатель — коммутационный аппарат, имеет автоматическое включение, применяется в схемах защиты трансформатора, который не имеет стороннего выключателя, может работать только вместе с ОД;
- — разъединитель — аппарат, который служит для разборки схемы (делает видимый разрыв), так же с его помощью можно отключать токи маленькой величины, аппарат до 110 кВ имеет ручной привод, а после 220 кВ только электрический;
- — выключатель нагрузки — аппарат, который имеет три полюса и ручной привод, предназначен для отключения тока от 5-10 кВ. На сегодня такие аппараты уже не применяются;
- — предохранитель — аппарат однократного деяния, защищает оборудование от превосходящего тока, которое разрешено для данного устройства, на сегодня предохранители выше 1000 В используют исключительно в трансформаторах;
- — выключатель — коммутационный аппарат, при помощи которого включают и отключают обычный (нагрузочный) ток, от тока недлинного замыкания, главным элементом аппарата является дугогасительная камера, при помощи которой происходит гашение электрической дуги.
Коммутационные аппараты в цепях электродвигателей должны отключать от сети сразу все проводники, находящиеся под напряжением. В цепи отдельных электродвигателей допускается иметь аппарат, отключающий не все проводники, если в общей цепи группы таких электродвигателей установлен аппарат, отключающий все проводники.
Для включения и отключения разъединителей, выключателей нагрузки, масляных выключателей и другой коммутационной аппаратуры применяют особые устройства — приводы. Для автоматом отключаемых либо включаемых аппаратов привод держит их соответственно во включенном либо отключенном положении.
По роду применяемой энергии приводы делят на ручные, электрические (электромагнитные, электродвигательные), пружинные, пневматические. Ранее применялись грузовые приводы, которые оказались недостаточно надежными в работе.
Различают также неавтоматические, автоматические и автоматические приводы. 1-ые дают возможность включать либо отключать аппарат только вручную. 2-ые обеспечивают автоматическое (дистанционное) отключение либо в некоторых случаях включение аппарата. Автоматические приводы дают возможность автоматом (от соответственных устройств защиты и автоматики) либо дистанционно включать и отключать коммутационные аппараты.
Ручной привод применяется в главном в маленьких грузоподъемных машинах: лебедках, домкратах и талях.
Для привода механизма в движение используются: приводная ручка, модифицирующая радиальное движение руки во вращательное движение приводного вала; нескончаемая цепь, модифицирующая прямолинейное движение руки во вращательное приводного колеса; рычаг, возвратно-поступательные движения которого преобразуются во вращательное либо поступательное.
При длительной работе усилие, прикладываемое к ручке ручного привода, не должно превосходить 16-20 кг. При недолговременной работе усилие может быть в 2-3 раза больше.
Управление машиной может осуществляться машинистом (оператором), включающим и выключающим приборы управления, либо же автоматом по заложенной в систему заблаговременно составленной и записанной на перфоленту программке. В данном случае считывающее устройство машины производит выключение и включение пусковых устройств. В нужных случаях используют дистанционное управление машинами средством сигналов, передаваемых по проводам либо радио.
По источнику энергии системы управления делятся на механическую, пневматическую, гидравлическую и электрическую. Могут быть и комбинированные системы управления.
По конструктивному выполнению системы управления бывают конкретного деяния и с усилителем (сервоприводом).
В первой управление делается под действием усилия, прилагаемого машинистом к рычагу либо педали, связанной с выключающим либо тормозным устройством механизма с помощью механической либо гидравлической передачи.
В системе управления с усилителями основную работу по включению и выключению устройств производят устройства, использующие посторонние источники энергии: с механическим, электрическим, гидравлическим либо пневматическим приводом. Машинист при всем этом делает операции по включению либо выключению особых устройств управления с усилиями и перемещениями несравненно наименьшими, чем требовалось бы при конкретном воздействии.
Коммутационные аппараты высокого напряжения
Коммутационная аппаратура высокого напряжения как более принципиальная и ответственная часть схемы электроснабжения характеризуется основными техническими параметрами, характерными всем коммутационным аппаратам [ГОСТ Р 52565—2006]. Такие характеристики, как номинальное напряжение и номинальный ток, тщательно описаны в параграфе 3.1 реального учебника. Различие заключается только в величинах этих характеристик. Так, шкала номинальных напряжений Un (действующее значение номинального межфазпого) составляет: 3, 6,10,15, 20, 35,110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ, а соответственное ему наибольшее рабочее напряжение выключателя [/пр на 5—10% превосходит Un, шкала номинальных токов 1п: 200, 400, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000, 5000, 6300, 8000, 10 000, 12 500, 16 000, 20 000, 25 000, 31 500 А.
Для аппаратов высокого напряжения важными параметрами являются тепловая и электродинамическая стойкость, номинальный ток отключения 10 иом, режим, при котором происходят отключение и включение (режим автоматического повторного включения — АПВ).
Тепловая стойкость определяется способностью аппарата выдерживать протекание сверхтоков определенной продолжительности, не разрушаясь при всем этом термически.
Электродинамическая стойкость определяется наибольшей величиной тока, который может выдержать аппарат без повреждений, препятствующих его предстоящему функционированию. Обычно, электродинамическая стойкость выражается амплитудой ударного тока или ее кратностью по отношению к номинальному значению. Совокупным параметром аппарата является понятие стойкости при сквозных токах КЗ.
Номинальный ток отключения /0 ном — эго ток, который способен отключить выключатель в месте его установки в сети. Он должен превосходить очень вероятные токи КЗ: их действующее значение повторяющейся составляющей в момент расхождения контактов выключателя. При всем этом имеют место наибольшее рабочее напряжение и нормированные условия восстановления напряжения. Так как ток КЗ в цепях высокого напряжения содержит огромную апериодическую составляющую (нормированный процент ее содержания может достигать 90% амплитуды ее повторяющейся составляющей в 1-ые 10 мс после КЗ), неизменная времени затухания апериодической составляющей может достигать 0,045 с. Через, приблизительно, 70 мс после КЗ апериодическая составляющая тока КЗ фактически равна нулю.
Режим автоматического повторного включения — АПВ формируется с целью проверки работы выключателя на возможность его включения при исчезновении КЗ, дабы не нарушать электроснабжение потребителей. К примеру, одним из таких режимов испытаний может быть режим АПВ: О — 180 с — ВО — 180 с — ВО: Отключение — Пауза продолжительностью 180 с — Включение/Отключение — Пауза продолжительностью 180 с — Вклю- чение/Отключение. Таковой режим испытаний применяется для выключателей, не созданных для работы в режиме АПВ [ГОСТ Р 52565—2006].
Высоковольтные разъединители, отделители, короткозамыкатели
Как отмечалось ранее, подобные аппараты работают в обесточенной цепи, создавая гальваническую развязку, но при всем этом они должны выдерживать приложенное напряжение, протекание номинального тока, владеть тепловой и электродинамической стойкостью.
Так, для обеспечения безопасности персонала при проведении ремонта и ревизии оборудования объект заземляется, к примеру, при помощи зазем- лителей QSG, которые могут быть интегрированы в сам разъединитель QS (рис. 9.2, а). Разъединители внешней установки, обычно, снабжены встроен ными заземлителя ми.
Рис. 9.2. Схемы включения РУ 6—35 кВ (а) и 35—220 кВ (б) с разъединителями QS, заземлителями QSG, отделителем QR и короткозамыкателем QK:
силовой Т и измерительный 7V трансформаторы; выключатель Q; предохранитель FU
Отделители QR и короткозамыкатели QK (рис. 9.3) инсталлируются на стороне высокого напряжения и служат для проведения испытаний на КЗ и проверки работы выключателей и релейной защиты (см. рис. 9.2, б).
