Beskermingstoestelle: doel, tipes, klassifikasie, spesifikasies, installasie, funksies van werking, instellings en herstel

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2024-01-02 13:48

Beskermingstoestelle is toestelle wat ontwerp is om elektriese stroombane, elektriese toerusting, masjiene en ander eenhede te beskerm teen enige bedreigings wat inmeng met die normale werking van hierdie toestelle, asook om hulle teen oorladings te beskerm. Dit is belangrik om hier te let dat hulle korrek geïnstalleer moet word, en die operasie moet presies volgens die instruksies uitgevoer word, anders kan die beskermingstoestelle self toerustingonderbreking, ontploffing, brand en ander dinge veroorsaak.

Basiese wedstrydvereistes

Om die toestel suksesvol te laat werk, moet dit aan die volgende vereistes voldoen:

• Beskermingstoestelle moet onder geen omstandighede toegelaat word om die temperatuur wat daarvoor toegelaat word te oorskry onder normale las van die elektriese netwerk of elektriese toerusting nie.
• Die toestel moenie die toerusting van krag ontkoppel tydens korttermyn-oorladings nie, wat dikwels aanloopstroom, selfaanskakelstroom, ens. insluit.

Wanneer jy sekeringskakels kies, moet jy gebaseer wees op die aangeslane stroom in die gedeelte van die stroombaan wat hierdie toestel sal beskerm. Hierdie reël vir die keuse van beskermingstoestelle is in elk geval relevant wanneer enige toestel vir beskerming gekies word. Dit is ook belangrik om te verstaan dat met langdurige oorverhitting die beskermende eienskappe aansienlik verminder word. Dit het 'n negatiewe uitwerking op die toestelle, aangesien dit op die oomblik van kritieke lading byvoorbeeld eenvoudig nie kan afskakel nie, wat tot 'n ongeluk sal lei.

Beskermingstoestelle moet noodwendig die netwerk afskakel wanneer langdurige oorladings binne hierdie stroombaan voorkom. In hierdie geval moet die omgekeerde afhanklikheid van die stroom met betrekking tot die blootstellingstyd waargeneem word.

In elk geval moet die beskermingstoestel die stroombaan aan die einde ontkoppel wanneer 'n kortsluiting (kortsluiting) plaasvind. As 'n kortsluiting in 'n enkelfasestroombaan voorkom, moet die afsluiting plaasvind in 'n netwerk met 'n soliede geaarde neutraal. As 'n kortsluiting in 'n tweefasestroombaan voorkom, dan in 'n netwerk met geïsoleerde neutraal.

Elektriese stroombaanbeskermingstoestelle het 'n breekvermoë I _{pr. Die waarde van hierdie parameter moet ooreenstem met die kortsluitingstroom wat aan die begin van die beskermde gedeelte mag voorkom. As hierdie waarde laer is as die maksimum moontlike kortsluitingstroom, kan die proses om 'n gedeelte van die stroombaan te ontkoppel glad nie plaasvind nie of kan plaasvind, maar met 'n vertraging. As gevolg hiervan kan nie net die toestelle wat aan hierdie netwerk gekoppel is, beskadig word nie, maar ook die elektriese stroombaanbeskermingstoestel self. Om hierdie rede moet die breekvermoë faktor weesgroter as of gelyk aan die maksimum kortsluitingstroom.}

Fusible Type Fuses

Vandag is daar verskeie toestelle om elektriese netwerke te beskerm, wat die algemeenste is. Een van hierdie toestelle is 'n lont. Die doel van hierdie tipe beskermingstoestel is dat dit die netwerk teen stroomtipe oorladings en kortsluitings beskerm.

Vandag is daar weggooibare toestelle, sowel as met verwisselbare insetsels. Sulke toestelle kan beide in industriële behoeftes en in die alledaagse lewe gebruik word. Om dit te doen, is daar toestelle wat in lyne tot 1 kV gebruik word.

Behalwe hulle is daar hoëspanningstoestelle wat in substasies gebruik word waarvan die spanning meer as 1000 V is. 'n Voorbeeld van so 'n toestel kan 'n lont op hulptransformators van substasies met 6/0, 4 kV wees.

Aangesien die doel van hierdie beskermingstoestelle is om teen kortsluitings en stroomoorladings te beskerm, is hulle wyd gebruik. Daarbenewens is hulle baie eenvoudig en maklik om te gebruik, hul vervanging is ook vinnig en maklik, en hulle is baie betroubaar op sigself. Dit alles het daartoe gelei dat sulke lont baie gereeld gebruik word.

Om die tegniese kenmerke te oorweeg, kan jy die toestel PR-2 neem. Afhangende van die aangeslane stroom, is hierdie toestel beskikbaar met ses tipes patrone, wat verskil in hul deursnee. In die patroon van elkeen van hulle kan 'n insetsel geïnstalleer word met die verwagting van 'n ander nominale stroom. Ombyvoorbeeld, 'n 15 A-patroon kan met beide 'n 6 A en 'n 10 A-insetsel toegerus word.

Benewens hierdie eienskap is daar ook die konsep van onderste en boonste toetsstroom. Wat die laer waarde van die toetsstroom betref, is dit die maksimum waarde van die stroom, gedurende die vloei waarvan die stroombaangedeelte vir 1 uur in die stroombaan nie ontkoppel sal word nie. Wat die boonste waarde betref, is dit die minimum stroomkoëffisiënt wat, wanneer dit vir 1 uur in die stroombaan vloei, die insetsel in die beskermings- en beheerapparaat sal smelt.

Kringbrekers

Kringbrekers speel dieselfde rol as sekerings, maar hul ontwerp is meer kompleks. Dit word egter geneutraliseer deur die feit dat skakelaars baie geriefliker is om te gebruik as versmeltings. Byvoorbeeld, as 'n kortsluiting in die netwerk voorkom as gevolg van veroudering van die isolasie, dan kan die skakelaar die beskadigde gedeelte van die elektriese stroombaan van krag ontkoppel. Terselfdertyd word die beheer- en beskermingsapparaat self redelik maklik herstel, na operasie hoef dit nie met 'n nuwe een te vervang word nie, en na herstelwerk kan dit die gedeelte van die stroombaan onder sy beheer weer betroubaar beskerm. Dit is baie gerieflik om hierdie soort skakelaars te gebruik as dit nodig is om enige roetine herstelwerk uit te voer.

Wat die vervaardiging van hierdie toestelle betref, is die hoofaanwyser die nominale stroom waarvoor die toestel ontwerp is. In hierdie verband is daar 'n groot keuse, wat jou toelaat om die geskikste vir elke ketting te kies.toestel. As ons praat oor die bedryfspanning, dan word hulle, soos versmeltings, in twee tipes verdeel: met spanning tot 1 kV en hoëspanning met 'n bedryfspanning bo 1 kV. Dit is belangrik om hier by te voeg dat hoëspanningbeskermingstoestelle vir elektriese toerusting en elektriese stroombane in vakuum vervaardig word, met 'n inerte gas of olie gevuld. Hierdie ontwerp laat toe om op 'n hoër vlak die stroombaan te ontkoppel wanneer so 'n behoefte ontstaan. Nog 'n beduidende verskil tussen stroombrekers en sekerings is dat hulle gemaak is vir werking nie net in enkelfase nie, maar ook in driefase stroombane.

Byvoorbeeld, in die geval van 'n kortsluiting na die grond van een van die geleiers van 'n elektriese motor, sal die stroombreker al drie fases afskakel, en nie een beskadigde een nie. Dit is 'n beduidende en sleutelverskil, want as slegs een fase afgeskakel word, sal die motor voortgaan om op twee fases te werk. Hierdie modus van werking is 'n noodgeval en verminder die lewe van die toestel aansienlik, en kan selfs lei tot 'n noodgeval van die toerusting. Boonop word outomatiese tipe stroombrekers vervaardig om met beide WS- en GS-spanning te werk.

Termiese en stroomaflos

Vandag is daar baie verskillende tipes relais onder elektriese netwerkbeskermingstoestelle.

Die termiese aflos is een van die mees algemene toestelle wat elektriese motors, verwarmers, enige kragtoestelle teenprobleem soos oorladingstroom. Die beginsel van werking van hierdie toestel is baie eenvoudig, en dit is gebaseer op die feit dat elektriese stroom die geleier waardeur dit vloei kan verhit. Die belangrikste werkende deel van enige termiese aflos is 'n bimetaalplaat. Wanneer dit tot 'n sekere temperatuur verhit word, buig hierdie plaat, wat die elektriese kontak in die stroombaan verbreek. Natuurlik sal die verhitting van die plaat voortgaan totdat dit die kritieke punt bereik.

Benewens termiese, is daar ander soorte beskermingstoestelle, byvoorbeeld 'n stroomaflos wat die hoeveelheid stroom in die netwerk beheer. Daar is ook 'n spanningsrelais wat sal reageer op 'n verandering in spanning in die netwerk en 'n differensiële stroomaflos. Die laaste toestel is 'n lekstroombeskermingstoestel. Dit is belangrik om hier op te let dat stroombrekers, soos sekerings, nie kan reageer op die voorkoms van stroomlekkasie nie, aangesien hierdie waarde redelik klein is. Maar terselfdertyd is hierdie waarde heeltemal genoeg om 'n persoon dood te maak wat in kontak is met die geval van 'n toestel wat onderhewig is aan so 'n wanfunksie.

As daar 'n groot aantal elektriese toestelle is wat 'n differensiële stroomaflos moet koppel, dan word gekombineerde masjiene dikwels gebruik om die grootte van die kragskerm te verminder. Toestelle wat 'n stroombreker en 'n differensiële stroomaflos kombineer - differensiële beskerming stroombrekers, of difautomats, het sulke toestelle geword. By die gebruik van sulke toestelle word nie net die grootte van die kragskerm verminder nie, maar die installasieproses word baie vergemaklik.beskermingsapparaat, wat dit weer meer ekonomies maak.

Termiese aflosspesifikasies

Die hoofkenmerk vir termiese relais is die reaksietyd, wat afhang van die lasstroom. Met ander woorde, hierdie eienskap word tyd-stroom genoem. As ons die algemene geval oorweeg, dan sal die stroom I₀ deur die aflos vloei voordat die las toegepas word. In hierdie geval sal die verhitting van die bimetaalplaat q_{0 wees. Wanneer u hierdie eienskap nagaan, is dit baie belangrik om te oorweeg vanaf watter toestand (oorverhit of koud) die toestel geaktiveer word. Daarbenewens, wanneer hierdie toestelle nagegaan word, is dit baie belangrik om te onthou dat die plaat nie termies stabiel is wanneer 'n kortsluitingstroom voorkom nie.}

Die keuse van termiese relais is soos volg. Die nominale stroom van so 'n beskermende toestel word gekies op grond van die nominale las van die elektriese motor. Die geselekteerde aflosstroom moet 1, 2-1, 3 van die motoraanslagstroom (lasstroom) wees. Met ander woorde, so 'n toestel sal werk as die vrag binne 20 minute van 20 tot 30% is.

Dit is baie belangrik om te verstaan dat die werking van die termiese aflos aansienlik deur die omgewingslugtemperatuur beïnvloed word. As gevolg van die toename in omgewingstemperatuur, sal die werkstroom van hierdie toestel afneem. As hierdie aanwyser te veel van die nominale verskil, sal dit nodig wees om bykomende gladde aanpassing van die aflos uit te voer,of koop 'n nuwe toestel, maar met inagneming van die werklike omgewingstemperatuur in die werkarea van hierdie eenheid.

Om die effek van omgewingstemperatuur op die optelstroomwaarde te verminder, is dit nodig om 'n aflos met 'n hoër lasgradering te koop. Om die korrekte werking van 'n warm toestel te verkry, moet dit in dieselfde kamer as die beheerde voorwerp geïnstalleer word. Daar moet egter onthou word dat die aflos op temperatuur reageer, en daarom is dit verbode om dit naby gekonsentreerde hittebronne te plaas. Ketels, verwarmingsbronne en ander soortgelyke stelsels en toestelle word as sulke bronne beskou.

Selekteer toestelle

Wanneer toerusting vir die beskerming van elektriese ontvangers en elektriese netwerke gekies word, is dit nodig om gebaseer te word op die aangeslane strome waarvoor hierdie toestelle ontwerp is, sowel as op die stroom wat die netwerk voorsien waar sulke eenhede geïnstalleer sal word.

Wanneer jy 'n beskermingstoestel kies, is dit baie belangrik om die voorkoms van sulke abnormale bedryfsmodusse in gedagte te hou soos:

• fase-tot-fase kortsluitings;
• fase kort na kas;
• 'n sterk toename in stroom, wat veroorsaak kan word deur 'n onvolledige kortsluiting of 'n oorlading van prosestoerusting;
• volledige verdwyning of te veel vermindering in spanning.

Wat kortsluitingbeskerming betref, moet dit vir alle elektriese ontvangers uitgevoer word. Die belangrikste vereiste is dat die ontkoppel van die toestel van die netwerk wanneerdie voorkoms van 'n kortsluiting moet die minimum moontlik wees. Wanneer u beskermende toestelle kies, is dit ook belangrik om te weet dat volle oorstroombeskerming voorsien moet word, met die uitsondering van 'n paar van die volgende gevalle:

• wanneer oorlaai van elektriese ontvangers om tegnologiese redes eenvoudig onmoontlik of onwaarskynlik is;
• as die krag van die elektriese motor minder as 1 kW is.

Boonop mag 'n elektriese beskermingstoestel nie 'n oorbelastingbeskermingsfunksie hê as dit geïnstalleer is om 'n elektriese motor te monitor wat in intermitterende of intermitterende werking bedryf word nie. 'n Uitsondering is die installering van enige elektriese toestelle in kamers met 'n hoë brandgevaar. In sulke kamers moet oorladingsbeskerming sonder uitsondering op alle toestelle geïnstalleer word.

Onderspanningbeskerming moet in sommige van die volgende gevalle gestel word:

• vir elektriese motors wat nie op volle spanning aangeskakel kan word nie;
• vir elektriese motors waar selfaanskakeling weens verskeie tegnologiese redes nie toegelaat word nie, of dit is gevaarlik vir werknemers;
• vir enige ander elektriese motors wat afgeskakel moet word om die totale krag van alle gekoppelde elektriese ontvangers op hierdie netwerk tot 'n aanvaarbare waarde te verminder.

Verskeidenheid strome en keuse van beskermende toestel

Die gevaarlikste is die kortsluitingstroom. Die grootste gevaar is dat dit baie groter is as die normale aansitstroom, en ook die waarde daarvan kan baie verskil na gelang van die gedeelte van die stroombaan waar dit voorkom. Wanneer 'n beskermingstoestel wat 'n stroombaan teen 'n kortsluiting beskerm, gekontroleer word, moet dit dus so vinnig as moontlik die stroombaan ontkoppel wanneer so 'n probleem voorkom. Terselfdertyd moet dit in geen geval werk wanneer 'n normale waarde van die aansitstroom van enige elektriese toestel in die stroombaan voorkom nie.

Wat die oorlaaistroom betref, alles is redelik duidelik hier. So 'n stroom word beskou as enige waarde van die eienskap wat die aangeslane stroom van die elektriese motor oorskry. Maar hier is dit baie belangrik om te verstaan dat nie elke keer as 'n oorladingstroom plaasvind nie, die beskermende toestel die kontakte van die stroombaan moet ontkoppel. Dit is ook belangrik omdat 'n korttermyn-oorlading van beide die elektriese motor en die elektriese netwerk in sommige gevalle toelaatbaar is. Dit is die moeite werd om hier by te voeg dat hoe korter die vrag, hoe groter is die waardes wat dit kan bereik. Op grond hiervan word dit duidelik wat die grootste voordeel van sommige toestelle is. Die mate van beskerming van toestelle met 'n "afhanklike eienskap" in hierdie geval is die maksimum, aangesien hul reaksietyd sal afneem met 'n toename in die lasfaktor op hierdie oomblik. Daarom is sulke toestelle ideaal vir oorstroombeskerming.

Om op te som, ons kan die volgende sê. Vir beskerming teenkortsluiting, moet 'n vryloop-toestel gekies word, wat gekonfigureer sal word om 'n stroom te bedryf wat aansienlik hoër is as die beginwaarde. Vir oorbelastingbeskerming, inteendeel, moet die beskermingskakeltoestel traagheid hê, sowel as 'n afhanklike eienskap. Dit moet so gekies word dat dit nie werk tydens die normale aanskakeling van die elektriese toestel nie.

Nadele van verskillende soorte beskermende toestelle

Fuses, wat voorheen algemeen as skakeltuigbeskermingstoestelle gebruik is, het die volgende nadele:

• taamlik beperkte moontlikheid vir gebruik as oorstroombeskerming, aangesien instroomstroomontstemming redelik moeilik is;
• motor sal voortgaan om op twee fases te loop, selfs al word die derde deur 'n lont afgesny, wat veroorsaak dat die motor gereeld faal;
• in sekere gevalle is die afsnykraglimiet onvoldoende;
• geen vermoë om vinnig krag te herstel ná 'n kragonderbreking nie.

Wat die lugtipes masjiene betref, hulle is meer perfek as smelters, maar hulle is nie sonder nadele nie. Die grootste probleem met die gebruik van elektriese beskermingstoestelle is dat dit nie selektief is in terme van aksie nie. Dit is veral opvallend as 'n ongereguleerde afsnystroom by die stelmasjien voorkom.

Daar is installasiemasjiene waarin oorbelastingbeskerming met termiese vrystellings uitgevoer word. Sensitiwiteit enhul vertraging is erger as dié van termiese relais, maar terselfdertyd werk hulle op al drie fases gelyktydig in. Wat universele outomatiese masjiene vir beskerming betref, hier is dit nog erger. Dit word geregverdig deur die feit dat slegs elektromagnetiese vrystellings beskikbaar is.

Magnetiese aansitters word dikwels gebruik, waarin termiese tipe relais gebou is. Sulke beskermende toerusting is in staat om die elektriese stroombaan teen oorladingstroom in twee fases te beskerm. Maar aangesien termiese relais 'n groot traagheid het, is hulle nie in staat om beskerming teen kortsluitings te bied nie. Die installering van 'n houspoel in die aansitter kan onderspanningbeskerming bied.

Beskerming van hoë geh alte teen beide oorladingsstroom en kortsluiting kan slegs deur induksie-relais of elektromagnetiese relais verskaf word. Hulle kan egter net deur 'n ontkoppeltoestel werk, wat die stroombaan met hul verbinding meer ingewikkeld maak.

Om bogenoemde op te som, kan ons die volgende twee gevolgtrekkings maak:

1. Om elektriese motors, waarvan die krag nie 55 kW oorskry nie, teen oorlaaistroom te beskerm, word magnetiese aansitters met lont of met lugtoestelle meestal gebruik.
2. As die krag van die elektriese motor meer as 55 kW is, word elektromagnetiese kontaktors met lugvoertuie of beskermende relais gebruik om hulle te beskerm. Dit is baie belangrik om hier te onthou dat die kontaktor nie sal toelaat dat die stroombaan verbreek word as 'n kortsluiting voorkom nie.

Wanneer jy die regte toestel kies, is dit baie belangrik om die beskermingstoestelle te bereken. Die belangrikste formule is die berekening van die nominale stroom van die motor, wat jou sal toelaat om 'n beskermingstoestel met geskikte aanwysers te kies. Die formule lyk soos volg:

I_n=R_dv ÷(√3U_{ncos c n), waar:}

I_{n is die nominale stroom van die motor, wat in A; sal wees}

R_{motor is die krag van die enjin, wat in kW voorgestel word;}

U_{n is die nominale spanning in V;}

cos q is die aktiewe drywingsfaktor;

n is die doeltreffendheidsfaktor.

Om hierdie data te ken, kan jy maklik die aangeslane stroom van die motor bereken en dan maklik die toepaslike beskermingstoestel kies.

Verskeie skade aan beskermende toerusting

Die belangrikste verskil tussen elektriese stroombaanbeskermingstoestelle en ander toestelle is dat hulle nie net die defek regmaak nie, maar ook die stroombaan ontkoppel as die kenmerkende waardes sekere perke oorskry. Die gevaarlikste probleem, wat dikwels beskermende toerusting deaktiveer, het 'n dowe kortsluiting geword. Tydens die voorkoms van so 'n kortsluiting bereik die stroomaanwysers die hoogste waardes.

Wanneer 'n oop stroombaan voorkom wanneer so 'n probleem voorkom, kom dikwels 'n elektriese boog voor, wat in 'n kort tydperk redelik in staat is om die isolasie te vernietig en die metaaldele van die apparaat te smelt.

As te veel oorbelastingstroom voorkom, kan dit veroorsaak dat die geleidende dele oorverhit. Daarbenewens is daar meganiese kragte watverhoog die slytasie van individuele elemente van die toerusting aansienlik, wat soms selfs tot breek van die toestel kan lei.

Daar is hoëspoedstroombrekers wat geneig is tot probleme soos om die beweegbare arm en die beweegbare kontak teen die mure van die booggoot te vryf, asook om die demagnetiserende spoelstaaf na die kas te kort. Dikwels is daar te veel slytasie op die kontakvlakke, suiers en dryfsilinders.

Herstel van hoëspoedmasjiene

Herstel van enige tipe hoëspoedbeskermingstoestel moet in dieselfde volgorde uitgevoer word. Die hoëspoedskakelaar, of BV, word met skoon saamgeperste lug geblaas teen 'n druk van nie meer as 300 kPa (3kgf/cm2). Daarna word die toestel met servette afgevee. Vervolgens moet jy items soos die booggoot, blokkeertoestel, pneumatiese aktuator, bewegende kontakanker, induktiewe shunt en ander verwyder.

Direkte herstel van die toestel word by 'n spesiale herstelstaanplek uitgevoer. Die booggeut word uitmekaar gehaal, sy mure word in 'n spesiale skietskietmasjien skoongemaak, waarna dit afgevee en geïnspekteer word. In die boonste gedeelte van hierdie kamer kan skyfies toegelaat word as hul afmetings nie 50x50 mm oorskry nie. Die wanddikte by die breekpunte moet van 4 tot 8 mm wees. Dit is nodig om die weerstand tussen die horings van die booggoot te meet. Vir sommige monsters moet die aanwyser ten minste 5 MΩ wees, en vir sommige, ten minste 10 MΩ.

Die beskadigde partisie moet afgekap wordsy hele lengte. Alle soortgelyke plekke van afkap moet versigtig skoongemaak word. Daarna word die oppervlaktes wat gebind moet word, gesmeer met 'n kleefoplossing gebaseer op epoksiehars. As stukkende waaierblaaie gevind is, word dit vervang. As daar gebuigdes is, moet hulle gelykgemaak word en weer in diens geneem word. Daar is ook 'n booggeut wat skoongemaak moet word van afsettings en smelting, indien enige.