Фидерный автомат


Цель работы: Практическое ознакомление с устройством УРП, его назначением и конструктивными особенностями составляющего рудничного оборудования.

I. Описательная часть

1) Назначение и размещение УРП

Подземный участковый распределительный пункт УРП вместе с присоединенными к нему электрическими кабелями является частью системы электроснабжения участка работ и в то же время представляет собой электрооборудование электроприводов различных рабочих механизмов и освещения. Он предназначен для приема электроэнергии напряжением 380-660В от участковой трансформаторной подстанции (УТП), распределения ее потребителям участка и управления рабочими механизмами и осветительными приборами.

С целью уменьшения потерь напряжения в распределительных сетях УРП и УТП стремятся расположить как можно ближе к забоям, которые постоянно перемещаются, предопределяя переодическое перемещение и УРП и УТП примерно через 50 м. Электрооборудование УРП устанавливают в специальных нишах на деревянных подставках или металлических тележках.


2) Состав и схема УРП

Подземный УРП может включать в себя следующее оборудование в рудничном исполнении:

– автоматические фидерные выключатели (АФВ, АВ)

– реле утечки (УАКИ, РУВ, РУ, АЗАК)

– магнитные пускатели (ПВИ, ПМВИ, ПВИр, ППВ)

– пусковые агрегаты (АП, АК, АПШ, АБК)

– ручные пускатели (ПРВ, ПРШ)

– осветительные трансформаторы (ТСШ)

– осветительные приборы (РН, РП, РВП, РНП)

и др. оборудование.

Количество и типы аппаратов и устройств УРП определяются количеством рабочих машин и механизмов участка, типом и мощностью их приводов.

Аппараты и устройства УРП соединяют между собой, а также с рабочими машинами, механизмами и осветительными приборами отрезками гибкого кабеля.

На вводе УРП устанавливают автоматический фидерный выключатель (автомат) в комплекте с реле утечки. Автомат соединяют магистральным кабелем с УТП. Магнитные пускатели располагают в ряд в порядке убывания мощности управляемых ими электродвигателей. В конце ряда устанавливают аппараты для питания электроинструментов и осветительных приборов.

На рис.1 изображена схема внешних подключений электрооборудования лабораторного УРП, а на рис.2 – однолинейная схема коммутации его силовых цепей.

Фидерный автомат

Рис.1.Схема внешних подключений электрооборудования лабораторного участкового распределительного пункта (УРП): АФВ-3 – автоматический фидерный выключатель; РУ-380 – реле утечки; ППВ-2, ПВИ-63Б – магнитные пускатели; АПШ – пусковой агрегат; ПВМ – привод винтовой моторный; РВЛ-15 – светильник; ТМ-6 – тройниковая муфта.


Фидерный автомат

Рис.2.Схема коммутации силовых цепей лабораторного УРП

Q1 – выключатель; QF — автоматический выключатель; КМ – контактор (силовые контакты); Т – трансформатор; Q2 – переключатель.

3)Назначение и устройство составных частей УРП

а) Автоматический фидерный выключатель

Фидерные автоматы типа АФВ (см. лаб. работу №2) предназначены для подключения потребителей участка к магистральному кабелю (фидеру), защиты от коротких замыканий и от токов утечки. АФВ могут быть использованы и для нечастых оперативных включений потребителей. Сечения токоведущих жил присоединяемых силовых кабелей по условиям монтажа и эксплуатации не должно превышать 95 мм2. Фидерный автомат представляет собой автоматический воздушный включатель, встроенный во взрывонепроницаемую оболочку. Он снабжен максимальными расцепителями, независимым расцепителем с отключающей катушкой, механизмом свободного расцепления (МСР), коммутатором, дугогасительными камерами, катушками проверки максимальных расцепителей.

Максимальный и независимый расцепители не имеют собственных контактов, но их якори связаны с МСР. В свою очередь МСР жестко связан с контактной системой автоматического воздушного выключателя и с рукояткой его управления.


При коротких замыканиях максимальный расцепитель воздействует своим якорем на МСР, который отключает автомат. При утечках автомат будет аналогично отключен с помощью независимого расцепителя и МСР. АФВ предусматривает возможность регулирования токов уставки (срабатывания) максимальных расцепителей путем изменения натяжения регулировочной пружины и проверки этих расцепителей.

Оболочка АФВ состоит из корпуса, крышки и вводного устройства для ввода кабелей. Крышка АФВ, как и других аппаратов УРП, сблокирована с рукояткой их управления таким образом, что при включенном положении рукоятки крышку нельзя снять, а при снятой крышке нельзя установить рукоядку в положение “включено”.

б) Реле утечки (РУ)

Реле утечки (УАКИ, АЗАК, РУВ) предназначено для защиты людей от поражения электрическим током. При понижении сопротивления изоляции защищаемой электрической сети оно срабатывает и тем самым обеспечивает отключение сети другим аппаратом (например АФВ).

Реле УАКИ (рис. 3) содержит чувствительную часть в виде асимметра (R4–R6) и выпрямителя (VD1–VD3), электрически связанных с фазами сети, исполнительное реле (K), обмотка которого включена между выпрямителем и асимметром и связана с заземленным корпусом, а также – контрольную сеть.

При нормальной величине изоляции сети по обмоткам I и II реле K протекают вспомогательные пульсирующие токи Ib1 и Ib2 благодаря тому, что между точкой О2 асимметра R4R5R6 и точкой О1 выпрямителя VD1, VD2, VD3 существует напряжение. Поскольку обмотки I и II включены встречно, то результирующий магнитный поток в реле K равен нулю и это реле не срабатывает.


Фидерный автомат

Рис.3.Принципиальная электрическая схема реле утечки УАКИ-380:

Q — выключатель; VD1-VD3- выпрямитель; R1-R6 — делитель напряжения; R4-R6 — асимметр (фильтр напряжения нулевой последовательности); К – двухобмоточное реле постоянного тока; конденсаторы С1-С4 и дроссель L — устройство для компенсации емкостных токов утечки и повышения чувствительности реле утечки; РR – килоомметр; Rc — активные сопротивления фаз электрической сети относительно земли; Сс – емкости фаз электрической сети относительно земли.

При симметричном снижении сопротивления изоляции фаз сети в РУ возникает пульсирующий выпрямленный ток утечки Iyc, который протекает по цепи: фазы сети, сопротивления изоляции сети, земля, обмотка II реле K, выпрямитель, резисторы R1–R3 . При критическом сопротивлении изоляции возникающий магнитный поток вызывает срабатывание реле K , что обеспечивает выдачу сигнала о неисправности изоляции сети с вывода РУ “OK” в автоматический воздушный выключатель, который отключит сеть.


При появлении однофазной утечки возникает напряжение нулевой последовательности и разности потенциалов: между точкой О2 и землей. Вследствие этого возникает ток утечки Iун. В один полупериод он протекает, минуя обмотки реле K по цепи: сеть, резисторы R1–R3, асимметр, точка О2, диод VD4, земля, сопротивление утечки, сеть. В другой полупериод ток Iун протекает по цепи: сеть, сопротивление утечки, земля, обмотка II реле K, выпрямитель, резисторы R1–R3. При этом он суммируется с током Iyc и увеличивает результирующий магнитный поток реле K , приводя к его срабатыванию. При нажатии кнопки “Проверка” имитируется однофазная утечка и срабатывание реле. Применение двухобмоточного реле (K) со встречным включением обмоток обеспечивает нечувствительность реле утечки к колебаниям напряжения сети.

в) Магнитный пускатель

Рудничные магнитные пускатели серий ПВИ и ПМВИ предназначены для управления асинхронными электродвигателями горных машин и механизмов и защиты этих двигателей и питающих их кабелей от токов коротких замыканий, утечки и других недопустимых ситуаций.

Рудничный магнитный пускатель представляет собой аппаратуру управления, защиты, блокировки и сигнализации, соединенную по определенной схеме и заключенную во взрывонепроницаемую оболочку (см. пускатель ПВИ в лабораторной работе №7).


Конструкция и схема пускателей позволяет осуществлять дистанционный пуск и остановку электродвигателей, реверсирование, защиту от коротких замыканий, утечек, частоты включения, обрыва заземляющей жилы, нулевую защиту, блокировку между последовательно включенными пускателями и пр.

г) Пусковой агрегат

Пусковые агрегаты АП, АК, АБК предназначены для питания двух горных электросверл (напряжением 127 В), осветительной (как в нашем случае) или иной аппаратуры. Пусковые агрегаты обеспечивают защиту от к.з. в силовой цепи и цепи управления, снижения напряжения, от утечки тока на землю и от обрыва цепи заземления. Схемы пусковых агрегатов различных типов незначительно отличаются от схемы агрегата АП-3,5м, мощность которого 3,5 кВА, напряжение на вторичной обмотке – 127 В, а в цепи управления – 36 В (см. рис.4).

Остальными частями агрегата являются: силовой трансформатор Т, автоматический выключатель QF, два контактора КМ1 и КМ2, два реле К1 и К2, реле утечки (типа УАКИ-127), два максимальных расцепителя КА1 и КА2 и однофазный понижающий трансформатор Т1.

При включении автомата QF, взведении расцепителей КА1 и КА2 и нажатии на выносную кнопку SB4 и SB5 по обмотке реле К1 или К2 начнет протекать однополупериодной выпрямленный ток. Соответственно срабатывает реле К1 и контактор КМ1 или реле К2 и контактор КМ2. В результате подается напряжение 127 В потребителю. При нажатии на кнопку SB1 на корпусе агрегата имитируется ток утечки, срабатывает реле утечки УАКИ, замыкает свой контакт К, срабатывают независимый расцепитель КV и МСР, отключается автомат QF.

При нажатии на кнопку SB2 или SB3 поворотом специальной рукоятки на корпусе агрегата срабатывает расцепитель КА1 или КА2.

На лабораторном стенде УРП через пусковой агрегат включает освещение, представленное люминесцентными лампами типа РВЛ.


Фидерный автомат

Рис.4.Принципиальная электрическая схема пускового агрегата АП-3,5М.

II. Практическая часть

1. Найти на стенде основные узлы УРП и уметь объяснить принцип их монтажа.

2. Произвести включение потребителей в определенной последовательности.

3. Отключить УРП вручную и имитируя утечку с помощью УАКИ

III. Графическое оформление

Вычертите схемы: внешних подключений электрооборудования, коммутации силовых цепей, УАКИ, пускового агрегата.

IV. Контрольные вопросы

1. Объяснить назначение, область применения, порядок включения узлов УРП.

2. Объяснить принцип действия аппаратуры УРП: АФВ, ПВИ, ППВ-2, УАКИ, АП-3.5.

3. Какие виды защит обеспечиваются в системе УРП?

4. Особенности электрооборудования рудничного исполнения.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТД № 9

Источник: studopedia.ru

Как работает автоматический выключатель


В целом, работа автомата, как его называют электрики, достаточно проста. Через это устройство проходит часть электрической сети, однако в отличие от проводов, в которых нет никаких ограничителей, в фидерном выключателе есть предельная допустимая планка нагрузки. Таким образом, при замыкании, перегрузке и в ряде других ситуациях срабатывает автоматический выключатель, который блокирует дальнейшее продвижения тока по электросети.

Если на автоматический выключатель подается большое напряжение, он отключаетсяЕсли на автоматический выключатель подается большое напряжение, он отключается

В первую очередь автомат защищает своей работой провода, если по ним ток будет идти в абсолютно хаотичном и не контролированном объеме, они просто сгорят. Как минимум в таком случае вы получите испорченную проводку, как максимум – серьезные проблемы, связанные с возгоранием. Все мы знаем, что самой частой причиной пожаров становятся как раз таки разнообразные замыкания в электросети, поэтому к данному вопросу лучше относится, конечно же, со всей серьезностью.

Работает автомат следующим образом: устройство имеет специальную биметаллическую пластину, которая выступает частью электросети, то есть по ней проходит ток. Однако если уровень напряжения вдруг начинает резко превышать номинальный, то пластина начинает выгибаться до тех пор, пока не изгибается полностью и тем самым толкает специальный рычаг. Происходит отключение моментально, при этом чем быстрее повышается уровень напряжения, тем скорее нажимается рычаг.

Принцип действия автоматического выключателя


В основном для защиты домашних электросетей используются автоматические выключатели типа ВА. В таких устройствах есть сразу два типа защиты – электромагнитный и тепловой. То есть кроме стандартной биметаллической пластины автоматы такого типа имеют еще и магнитный расцепитель. Как работает пластина, мы уже выяснили – при прохождении по ней слишком большого напряжения она нагревается и начинает гнуться, нажимая впоследствии рычаг. Электромагнитный тип защиты работает немного иначе, при нем автовыключатель срабатывает, когда через сеть проходят так называемые сверхтоки, вызывающие мгновенные замыкания. Такой тип остановки электрического напряжения в некоторых ситуациях оказывается более эффективный, так как температурный тип защиты срабатывает немного дольше.

Перед тем как использовать автоматический выключатель, стоит ознакомиться с инструкциейПеред тем как использовать автоматический выключатель, стоит ознакомиться с инструкцией

Если разобрать автомат, то вы увидите, что его конструкция состоит из следующих деталей:

  • Двугасительная камера;
  • Магнитный расцепитель;
  • Биметаллический расцепитель;
  • Контактная группа;
  • Рычажной механизм.

Надежный автоматический выключатель защищает вашу проводку и не допускает перегрузки в электросети. При этом цена механизма весьма символично по сравнению со стоимостью замены проводки или другими серьезными тратами, связанными с коротким замыканием и пр.

Устройство автоматического выключателя и другие вопросы при выборе

Прежде чем купить автовыключатель, нужно хотя бы немного разобраться, какие виды устройств встречаются на рынке, чем обусловлена классификация аппаратов и на что обратить внимание в первую очередь.

Вопросы при покупке:

  • Первый вопрос, который стоит задать продавцу, это какой производитель того или иного устройства, представленного на витрине. Несомненно, крупные импортные бренды производят куда более качественную и надежную продукцию, чем небольшие отечественные или китайские аналоги.
  • Второе, это сертификация продукции – если у продавца есть сертификат, подтверждающий подлинность фирменного товара, это большой плюс. Подделки сегодня на рынке встречаются слишком часто, чтобы доверять просто на слово продавцу.
  • Ну и третье, что также может повысить шансы покупки, это обращение к официальным дилерам, которые дорожат репутацией. Проверенные фирмы не только продают только товар надлежащего качества, заботясь о своей репутации, но и без проблем меняют товар ненадлежащего качества, если таковой был куплен.

При покупке автоматического выключателя следует попросить у продавца сертификат, подтверждающий его качествоПри покупке автоматического выключателя следует попросить у продавца сертификат, подтверждающий его качество

Не забывайте также, что автовыключатель рассчитан на определенное количество срабатываний. Поэтому лучше раскошелиться на более дорогое устройство, которое не придется менять уже через полгода работы.

Автоматические выключатели: технические характеристики

Любое устройство на рынке, несомненно, имеет собственные характеристики работы. Для того чтобы вы не запутались в параметрах устройств при выборе и покупке, предлагаем рассмотреть в качестве примера технические характеристики одного из самых популярных на современном рынке автоматического фидерного выключателя.

Итак, одним из наиболее распространенных видов автоматических выключателей – это модель c45n. Это однополюсный выключатель, который защищает электросеть от перегрузок и коротких замыканий. Предельная коммутационная способность аппарата – 6000 А. Удобство устройства в том, что даже в нормальных рабочих условиях вы можете воспользоваться рубильником и отключить в квартире свет. Например, это может понадобиться при ремонтных работах. Однако производитель предупреждает о том, Что пользоваться выключателем в ручном режиме следует только в крайних случаях.

Частота сети, в которой срабатывает выключатель, должна составлять от 50 до 60 Гц, при этом номинальный ток колеблется в пределах от 1 до 63 А. Количество операций, которые способен совершить выключатель в электрическом режиме – до 6000 за весь срок службы.

Такие типы выключателей широко применяются в жилых, административных зданиях, а также в общественных помещениях и заслужили высокую репутацию за многие годы работы. Стоимость устройства также считается весьма умеренной.

Источник: www.6watt.ru

Принцип действия и классификация

Что такое фидер в электроэнергетике. Его часто путают с распределителем, ведь тот тоже передаёт энергию от генерирующей станции (или подстанции) к точкам потребления электроэнергии. Однако фидер не выполняет промежуточный контроль, поэтому значения силы тока остаются одинаковыми как на отправляющей, так и на принимающей стороне.

В зависимости от условий эксплуатации фидеры подразделяют на следующие группы:

  • Промышленные;
  • Для применения в сельском хозяйстве;
  • Бытовые (осветительные).

В последних случаях линия  рассчитывается на напряжение 220 В (для остальных видов — на 220 и 380 В).

Последовательность функционирования фидера определяется его назначением. Фидерная линия является частью электрической распределительной сети. Электрическая схема в здании, которая передает энергию от трансформатора или иного подобного устройства к распределительной панели, представлена на рисунке 1. Различные потребители подключаются к шинам с целью  подачи различных нагрузок: силовых и/или осветительных.

Проводники распределительных питающих линий выходят ​​от автоматического выключателя (или устройства повторного включения цепи подстанции) через подземные кабели, называемые выходными.  Таким образом, фидер в электрике является частью системы распределения энергии от первичных устройств к вторичным. Как следует из рисунка 1, после передачи энергии по линии она достигает  подстанции, где напряжение сети может уменьшиться, в зависимости от мощности и количества потребителей.

схема подстанции

Составляющие

Что такое фидер в электрике. Поскольку он является  главным проводником, то от него питание подается к основному центру нагрузки и далее на распределитель (обычно трёхфазный, четырёхпроводной). Далее нагрузка поступает  в обслуживающую сеть, к которой уже подсоединены непосредственные потребители (смотреть рисунок 2).

Фидеры в электрике проектируются на основе токонесущей способности проводников, а их расчёты производятся по известным значениям падения напряжения и длительности линии (максимально — до 12…15 км).

В состав линии включают не все проводники. Те из них, которые находятся между точкой обслуживания и устройствами, предназначенными для отключения потребителя,  являются служебными проводниками. Тут применяются специальные правила обслуживания, поскольку они не имеют заземляющих устройств и других защитных приспособлений (кроме тех, которые предусмотрены на первичной стороне вторичного трансформатора).

Фидер для электрика далеко не всегда представляет собой любое внутреннее разветвление, поскольку разветвлённая цепь включает в себя проводники между конечным устройством максимального тока, защищающим цепь, и розеткой (независимо от того, на какой ток рассчитана арматура).

Схема линии

Она потребуется всякий раз, когда производится частичная перепланировка внутренних и внешних силовых подключений. При этом необходимо знать значения следующих параметров:

  1. Общую расчётную нагрузку.
  2. Максимальное значение коэффициента спроса.
  3. Предельные значения силы тока.
  4. Максимальную длину внешних проводников.
  5. Характеристику устройств защиты от перегрузки.

Типичная электрическая система может содержать несколько типов фидеров. В соответствии с этим линии рассчитываются на разные виды нагрузок — непрерывные, периодические, комбинированные, внешние. Последние учитываются при проектировании системы энергоснабжения отдельных зданий.  В особо сложных случаях фидеры могут быть составными, представляющими более чем одну систему напряжения, либо имеющими в своём составе  линии постоянного тока.

Электрическая схема одного из участков представлена на рисунке 3.

Первичные фидерные линии характерны для электростанций. Распределительный узел может быть внутренним или внешним. Хотя правила защиты от перегрузки по току в электрике варьируются в зависимости от поставляемой нагрузки, предел обычно устанавливается по конечной ветке.

Как идентифицировать фидерную линию

При наличии фидеров, питаемых от разных систем напряжения, каждый незаземлённый проводник должен быть установлен по фазе или линии на всей её длине: от точки подключения до точки сращивания. Идентификация не заземлённых проводников системы переменного тока может осуществляться с помощью цветовой маркировки, маркировки ленты или других утвержденных средств. Красный цвет разрешается использовать для не заземлённого проводника положительной полярности, а черный цвет — для проводника отрицательной полярности.

За исключением систем повышенной мощности и изолированных систем электропитания, для идентификации не заземлённых проводников переменного тока используют оранжевый цвет. Он разграничивает верхнюю часть четырёх-проводной системы, соединенной треугольником, где заземлена средняя точка однофазной обмотки, от остальной части сети. Если в тех же помещениях присутствует система высокого напряжения (более 220 В), то для маркировки обычных фидерных проводников следует использовать коричневый, оранжевый и жёлтый цвет (смотреть рисунок 4). Маркировочные ленты или другие средства идентификации фидера используются также для различения участков с разными напряжениями.

Цепи ко всем устройствам, которые требуют электропитания, запускаются от предохранителей или автоматических выключателей. В фидерных цепях используются более толстые кабели, которые проходят от главной входной панели к меньшим распределительным панелям — щитам, являющимися центрами нагрузки. Эти щиты расположены в удаленных частях дома или в хозяйственных постройках, они также используются для перераспределения энергии, например, в гаражах или паркингах.

Как определить нагрузку на фидер

В новых домах прокладываются преимущественно трёхфазные линии, рассчитанные на напряжение  220-240 В переменного тока. При этом все схемы в доме, которые проходят от главной входной панели или от других небольших панелей к различным точкам использования, являются ответвительными цепями, использующими только две основные шины.

Предохранители или прерыватели рассчитывают на токовую нагрузку 15 или 25 А.

15-амперные ответвления идут к потолочным светильникам и настенным розеткам в помещениях, где устанавливаются менее энергоемкие устройства, а 20-амперные цепи подводят к розеткам на кухне или в столовой, где используются более мощные приборы.

Считается, что 15-амперная схема может обрабатывать в общей сложности 1800 Вт, в то время как 20-амперная схема выдерживает до 2400 Вт. Эти пределы установлены для цепей с полной нагрузкой, на практике же мощность ограничивается до 1440 Вт и 1920 Вт соответственно.

Для определения нагрузки на цепь суммируют индивидуальную мощность для всех подключённых потребителей. При расчете нагрузки в каждой ответвленной цепи учитывают устройства с приводом от двигателя, которые потребляют больший ток момент запуска.

Типы фидерных линий

Требования к расчету нагрузок на ответвления, обслуживание и фидер разграничены относительно следующих категорий потребителей:

  • Электроприборы;
  • Нагрузки общего назначения;
  • Индивидуальные;
  • Многопроводные.

Нагрузки общего освещения,  и на разветвленные цепи небольших приборов рассчитываются одинаково. При стандартном методе расчёта нагрузки, когда имеется четыре или более закреплённых на месте потребителя, допустимо применять коэффициент спроса 75 %. При использовании дополнительного метода коэффициент спроса 100 % применяют только к стационарным потребителям. В паспортную таблицу включают все приборы, которые постоянно подключены или находятся в определенной цепи.

Внешнее устройство фидера, рассчитанного на напряжение 380 В, приведено на рисунке 5, а общий вид фидерного распределительного щита — на рисунке 6.

Источник: ProFazu.ru


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.