Монтаж и наладка электрооборудования предприятий и гражданских с. Методические указания к выполнению лабораторных работ Челябинск 2020 Техника безопасности при выполнении лабораторных работ
 Скачать 1.54 Mb.
|
|
Лабораторная работа №8 Изучение работы устройства защитного отключения (УЗО) Теоретическая часть Выключатели дифференциальные типа ВД-63 электромеханические предназначены для защиты людей от поражения электрическим током при случайном непреднамеренном прикосновении к токоведущим частям электрооборудования. Выключатели обладают высоким быстродействием, надежны и долговечны. Исполнения с уставкой срабатывания 300 мА используют для групповой защиты электрооборудования от пожара, и вызванного возгоранием изоляции проводов и кабелей от дифференциального тока. Эксплуатация выключателей допускаются только при наличии включенного последовательно с ними автоматического выключателя с защитой от сверхтоков. Изделия сохраняют работоспособность при обрыве нулевого рабочего проводника. В электрической сети с заземленной нейтралью при построении аппаратуры защиты от поражения током используют принцип выделения дифференциального (утечки /ут) тока на землю (рис. 8.1). Этот ток /А представляет собой разность между полным током втекающим в нагрузку из сети и током 12, вытекающем из нагрузки в сторону сети. Разностный ток образуется в случае связанном с землей полу. В качестве прибора, выделяющего указанную разность токов, используют трансформатор первичной обмоткой в которой служат сложенные вместе и пропущенные через отверстия в кольцевом магнитопроводе фазный (фазные) и нулевой провода, идущие в сторону нагрузки, а вторичная намотана поверх магнитопровода. К вторичной обмотке подключена параллельно обмотка катушки миниатюрного электромагнитного реле - электромеханического расцепителя, по существу, являющегося основой дифференциального выключателя. В нормальном режиме работы нагрузки магнитные потоки Ф1 и Ф2, образуемые фазными и нулевым проводниками компенсируются, и результирующий поток близок к нулю. Во вторичной обмотке напряжение равно нулю. Принцип действия электромеханического расцепителя обратен принципу действия обычного реле. Якорь его прижат к ярму и удерживается в таком положении притяжением специального «блокирующего» магнита, причем усилие притяжения магнита несколько больше усилия специальной «возвратной» пружины, стремящейся оторвать якорь от ярма. Если появившийся в результате прикосновения человека дифференциальный ток превысит определенное значение, при котором электромагнитный поток, созданный, обмоткой расцепления станет достаточным для компенсации потока блокирующего магнита, пружина оторвет якорь от ярма (уставка срабатывания). Якорь механически воздействует на механизм управления дифферен- 38 циальным выключателем. Происходит размыкание его силовых контактов и отключение нагрузки (потребителя) от электрической сети. Для проверки работоспособного состояния ВД предусмотрена цепь, содержащая кнопку "Тест" при помощи которой имитируется появление дифференциального тока. При нажатии кнопки подключенный к электрической сети ВД срабатывает, и в окошке визуального контроля появляется красный сектор, информирующий об отключенном состоянии механизма управления. По условиям функционирования УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В, 8, О. УЗО типа АС - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно либо медленно возрастающий. УЗО типа А - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно либо медленно возрастающие. N   о  Рис. 8.1. Схема электрическая для контроля дифференциального выключателя в составе электроустановки 39 УЗО типа В - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи. УЗО типа 8 - устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения). УЗО типа О - то же, что и типа 8, но с меньшей выдержкой времени. Приборы типа А рекомендуются для цепей с электроприемниками, имеющими импульсные источники питания (компьютеры, телевизоры и т. д.). Для построения селективных цепей используются УЗО типа 8, которые срабатывают с определенной задержкой во времени. Используемое оборудование: лабораторный модуль «Устройство защитного отключения. Нагрузка» (рис. 8.2); лабораторный модуль «Модуль измерительный»; лабораторный модуль «Автотрансформатор»; соединительные проводники.  Рис. 8.2. Внешний вид лицевой панели лабораторного модуля «Устройство защитного отключе- ния. Нагрузка» 40 Порядок выполнения лабораторной работы Изучить теоретический материал необходимый для выполнения лабораторной работы. Ответить на контрольные вопросы и получить у преподавателя допуск к проведению лабораторной работы. Согласно рис. 8.3 выполнить электрические соединения модулей для изучения УЗО. Монтаж схемы производить при отключенном питании. РА 1 - амперметр модуля «Модуль измерительный» (измеряет среднее значение переменного тока /ср, значение среднеквадратичного переменного тока /ср кв рассчитывается по следующей формуле: /ср.кв. = 1,11/ср), ТУ1 - автотрансформатор модуля «Автотрансформатор», 0РЗ - УЗО модуля «Устройство защитного отключения. Нагрузка». КН2 - резистор модуля «Устройство защитного отключения. Нагрузка». После проверки правильности соединений схемы преподавателем или лаборантом, включить автоматический выключатель и выключатель дифференциального тока «Сеть» модуля «Ваттметр». Перевести УЗО модуля «Устройство защитного отключения. Нагрузка» в положение « ». Исключить из собранной схемы резистор Кт. Установить выходное напряжение автотрансформатора 01у\= 220 В. Убедиться в работоспособности УЗО, нажав на кнопку «Т-Тест», при этом произойдет отключение УЗО (положение «0»). Модуль “Лето- Модуль “Устройство защитного Модуль “Модуль “Ваттметр” трансформатор” отключения. Нагрузка” измерительный”  Рис. 8.3. Схема электрическая для изучения УЗО Установить выходное напряжение автотрансформатора 11ту\ 41
Вычислить среднее значение отключающего дифференциального тока /дср по формуле:  После оформления черновика и проверки результатов преподавателем необходимо разобрать схему, предоставить комплект в полном составе и исправности преподавателю или лаборанту, сделать вывод. Контрольные вопросы Укажите область применения дифференциальных выключателей. Опишите принцип работы дифференциальных выключателей. Приведите схему для контроля дифференциального выключателя в составе электроустановки. Лабораторная работа №9 Изучение контакторов переменного тока Цель работы: Изучение электрических характеристик, схем включения контакторов. Теоретическая часть Контактор представляет собой электрический аппарат, предназначенный для коммутации силовых электрических цепей. Замыкание или размыкание контактора осуществляется чаще всего под воздействием электромагнитного привода. 42 Все контакторы классифицируются: по роду тока главной цепи и цепи управления (включающей катушки) - постоянного, переменного, постоянного и переменного тока; по числу главных полюсов - от 1 до 5; по номинальному току главной цепи - от 1,5 до 4800 А; по номинальному напряжению главной цепи - от 27 до 2000 В постоянного тока; от 110 до 1600 В переменного тока частотой 50, 60, 500, 1000, 2400, 8000, 10 000 Гц; по номинальному напряжению включающей катушки - от 12 до 440 В постоянного тока, от 12 до 660 В переменного тока частотой 50 Гц, от 24 до 660 В переменного тока частотой 60 Гц; по наличию вспомогательных контактов - с контактами, без контактов. Контакторы состоят из системы главных контактов, дугогасительной, электромагнитной систем и вспомогательных контактов. Главные контакты осуществляют замыкание и размыкание силовой цепи. Они должны быть рассчитаны на длительное проведение номинального тока и на производство большого числа включений и отключений при большой их частоте. Нормальным считают положение контактов, когда через втягивающую катушку контактора не протекает электрический ток и освобождены все имеющиеся механические защелки. Главные контакты могут выполняться рычажного и мостикового типа. Рычажные контакты предполагают поворотную подвижную систему, мостико- вые - прямоходовую. Дугогасительная система обеспечивает гашение электрической дуги, которая возникает при размыкании главных контактов. Способы гашения дуги и конструкции дугогасительных систем определяются родом тока главной цепи и режимом работы контактора. Дугогасительные системы контакторов постоянного тока отличаются от дугогасительных систем контакторов переменного тока из за того, что сами принципы гашения дуги при постоянном и переменном токе отличаются. Дугогасительные камеры контакторов постоянного тока построены на принципе гашения электрической дуги поперечным магнитным полем в камерах с продольными щелями. Магнитное поле, в подавляющем большинстве конструкций, возбуждается последовательно включенной с контактами дугогасительной катушкой. Контакторы переменного тока выполняются с дугогасительными камерами с деионной решеткой. При возникновении дуга движется на решетку, разбивается на ряд мелких дуг и в момент перехода тока через ноль гаснет. Погасить дугу на переменном токе в принципе легче, чем на постоянном, поэтому контакторы постоянного тока имеют более сложную систему дугогашения. 43 Электромагнитная система контактора обеспечивает дистанционное управление контактором, т. е. включение и отключение. Конструкция системы определяется родом тока и цепи управления контактора и его кинематической схемой. Электромагнитная система состоит из сердечника, якоря, катушки и крепежных деталей. Вспомогательные контакты производят переключения в цепях управления контактора, а также в цепях блокировки и сигнализации. Они рассчитанны на длительное проведение тока не более 20 А, и отключение тока не более 5 А. Контакты выполняются как замыкающие, так и размыкающие, в подавляющем большинстве случаев мостикового типа. Контакторы постоянного тока предназначены для коммутации цепей постоянного тока и, как правило, приводятся в действие электромагнитом постоянного тока. Контакторы переменного тока предназначены для коммутации цепей переменного тока. Электромагниты этих контакторов могут быть как переменного, так и постоянного тока. В настоящее время частота коммутаций в схемах электропривода достигает 3600 в час. Этот режим работы является наиболее тяжелым. При каждом включении и отключении происходит износ контактов. Для контакторов существует еще режим редких коммутаций, характеризуемый более тяжелыми условиями, чем при нормальных коммутациях (ток включения достигает 10/ном). Такие режимы возникают довольно редко (например при КЗ). Основными техническими данными контакторов являются номинальный ток главных контактов, предельный отключаемый ток, номинальное напряжение коммутируемой цепи, механическая и коммутационная износостойкость, допустимое число включений в час, собственное время включения и отключения. Используемое оборудование: лабораторный модуль «Коммутационные аппараты» (рис. 9.1); лабораторный модуль «Автотрансформатор»; лабораторный модуль «Модуль измерительный»; соединительные проводники. 44  Рис. 9.1. Внешний вид лицевой па- нели лабораторного модуля «Ком- мутационные аппараты» Порядок выполнения лабораторной работы Изучить теоретический материал необходимый для выполнения лабораторной работы. Ответить на контрольные вопросы и получить у преподавателя допуск к проведению лабораторной работы. Согласно рис. 9.2 выполнить электрические соединения модулей для изучения контактора. Модуль Авто- Ваттметр , , трансформатор Модуль Ваттметр’ Модуль “Модуль измерительный” Модуль “Коммутационные аппараты”  Рис. 9.2. Схема электрическая для изучения контактора переменного тока  Монтаж схемы производить при отключенном питании. РА2 - амперметр модуля «Модуль измерительный» (измеряет среднее значение переменного тока /ср, значение среднеквадратичного переменного тока /ср кв рассчитывается по следующей формуле: /сркв = 1,11/ср), РУ1 - вольтметр модуля «Модуль измерительный». После проверки правильности соединений схемы преподавателем или лаборантом, включить автоматический выключатель и выключатель дифференциального тока «Сеть» модуля «Ваттметр». Увеличивать выходное напряжения автотрансформатора ип-\ от О В до момента срабатывания контактора К\ (якорь контактора втянется в катушку, слышен характерный удар), занести значение напряжения срабатывания 1!ср (РУ\) и тока срабатывания /ср (РА2) в табл. 9.1. Занести в табл. 9.1 значения номинального тока /ном и напряжения Цном соответствующих рабочему состоянию контактора. Таблица 9.1 Уменьшать выходное напряжение автотрансформатора Utv Повторить измерения согласно пунктам 3 и 4 несколько раз (по указанию преподавателя). После оформления отчета и проверки результатов преподавателем необходимо разобрать схему, предоставить комплект в полном составе и исправности преподавателю или лаборанту, сделать вывод. Контрольные вопросы Приведите определение контактора. Укажите область применения контакторов. Приведите классификацию контакторов. Перечислите основные элементы контакторов. Перечислите основные технические параметры контакторов. |
