Малик. Реферат Коммутационные устройства в сигнальных и измерительных цепях
 Скачать 0.71 Mb.
|
|
Аграрно-технический колледж имени У. Кушекова Группа-2АУ1. Малик А.А. Министерство образования и науки Республики Казахстан Атырауский аграрно-технический колледж имени У. Көшекова РЕФЕРАТ «Коммутационные устройства в сигнальных и измерительных цепях» Выполнил: Малик Адлет Арманович Проверила: Казиева А.Б. Атырау 2022 г. 1.Ведение Термин «коммутационные устройства» (КУ) не имеет пока общепризнанного определения. В общем случае под ним понимаются устройства, обладающие свойством скачкообразно изменять значение своих выходных параметров при определенном (пороговом) значении входного параметра (управляющего сигнала) независимо от закона его предшествующего изменения. В устройствах, предназначенных для коммутации электрических цепей, это свойство реализуется практически мгновенным изменением электрического сопротивления или проводимости их исполнительных систем (коммутирующих элементов). Принцип действия исполнительных систем и виды энергии, используемой для управления коммутационными устройствами, могут быть различны по своей физической природе, что предопределяет их широкие функциональные возможности. Отмеченные особенности обусловили широкое применение коммутационных устройств в системах автоматики и телемеханики, сигнализации, контроля и защиты, распределения электрической энергии, коммутация линий связи и передача информации, резервирование и сопряжение устройств, работающих на различных физических принципах действия или энергетических уровнях, дистанционное управление исполнительными механизмами, в системах ручного управления РЭА. С ростом уровня автоматизации и функциональным усложнением РЭА непрерывно возрастает число применяемых коммутационных устройств и возрастает ответственность выполняемых ими функций, особенно в системах, обеспечивающих работоспособность РЭА. Разнообразие требований, возникающих в процессе проектирования современной РЭА, привело к появлению большого числа разновидностей коммутационных устройств, различающихся по функциональному назначению, принципу действия, конструктивному исполнению, схемотехническим параметрам и другим признакам, определяющим их технические возможности и области применения. Несмотря на широкое развитие цифровых и ключевых ИС, обладающих высоким быстродействием и практически неограниченным ресурсом по числу переключений, нередки случаи применения электромагнитных реле для построения логических и вычислительных устройств. Вместе с тем бесконтактные устройства не всегда целесообразно использовать в системах коммутации цепей электропитания, сигнализации, контроля, защиты, резервирования и т. п. Это объясняется тем, что каждая разновидность коммутационных устройств имеет свои особенности, которые в одних конкретных условиях применения проявляются как преимущества, в других - как недостатки. Классификация Коммутационные устройства можно классифицировать. По типу управляющего сигнала:1 - электрическое управление;2 - механическое (ручное) управление.По принципу коммутации:1 - контактные;2 - бесконтактные.По принципу действия:По способу управления приводом все механические переключатели делятся на:1 - нажимные (кнопочные);2 - перекидные (тумблер);3 - поворотные (галетные);4 - движковые;5 - сенсорные.По способу управления приводом все механические переключатели делятся на:1 - нажимные (кнопочные);2 - перекидные (тумблер);3 - поворотные (галетные);4 - движковые;5 - сенсорные.1 - Нажимные (кнопочные) - приводятся в действие нажатием кнопки. Такие переключатели обеспечивают наибольшую скорость переключения. В качестве коммутирующего устройства используются микропереключатели (их особенность мгновенное действие).2 - Перекидные (тумблер) - привод выполнен в виде рычага, который перекидывается (иногда на рычаг наносится слой люминофора). Такие переключатели имеют один, два, три, не более четырех полюсов. При переключении имеют два или три положения.3 - Поворотные (галетные) - это многопозиционные переключатели.4 - Движковые - имеют орган управления в виде движка.5 - Сенсорные - такие переключатели не имеют подвижного контакта. Включаются при прикосновении пальца к некоторой поверхности. Существуют также квазисенсорные переключатели, которые имеют подвижный контакт, который замыкается или размыкается - он связан со схемой управления.Параметры и характеристика Разнообразие требований, которые предъявляются к коммутационным устройствам и соединителям, привело к созданию большого числа их разновидностей, различающихся по функциональному назначению, принципу действия, конструкции, параметрам, техническим возможностям и областям применения. Основные требования сводятся к снижению затрат энергии (мощности) на управление, улучшению качества коммутации и соединений, улучшению конструктивно-технологической совместимости с ИС, повышению надежности, быстродействия (для коммутационных устройств) и уменьшению усилий сочленения и расчленения (для соединителей). Основным параметром контактных и бесконтактных соединителей и коммутационных устройств как ручного, так и дистанционного и автоматического управления является сопротивление в состоянии контакта, или в замкнутом состоянии (при электрическом контакте) или в открытом состоянии (при использовании бесконтактных коммутационных устройств и соединителей), а также сопротивление в разомкнутом состоянии. Основные параметры: 1. Контактное сопротивление - R к. 2. Статическая нестабильность контактного сопротивления - Rст. 3. Динамическая нестабильность контактного сопротивления - Rдин. 4. Максимальное рабочее напряжение - Umax 5. Сопротивление изоляции - R из. 6. Коммутируемая мощность - P к. 7. Коммутируемая напряжение -U к. 8. Коммутируемая токи - I к.9. Износостойкость. Коммутационные устройства и оборудованиеУстройства и оборудование включения — отключения, управления электрических цепей называются коммутационными. Применяются они повсеместно, в бытовой или промышленной электросети - это выключатели, рубильники, УЗО, дифавтоматы, предохранители. Системы распределения и преобразования энергии — реле, контакторы. Управление электрическими машинами — пускатели. Аппараты должны отвечать требованиям руководящих документов по электробезопасности, стандартов - ГОСТ IEC/TR 61912-12013 (до 1000 В), ГОСТ Р 55716-2013 (высоковольтные — свыше 1000 В), ГОСТ 50345-99. Помимо основного предназначения, устройства призваны нейтрализовать негативные факторы коммутации: предотвращать сваривание (залипание) контактов; гасить электрическую дугу возникающую при размыкании; выдерживать колебания вольт-амперной характеристики переходного процесса; защищать от сверх токов короткого замыкания. По устройству и принципу работы бывают: механические — коммутация осуществляется замыканием - размыканием контактов; бесконтактные — управление цепью производится полупроводниковыми элементами. Коммутационные аппараты могут быть различных типов: С ручным управлением — выключатели, рубильники, пускатели; дистанционным управлением — реле, контакторы. Переключение режима работы происходит в результате воздействия электрического сигнала. Применяются они повсеместно, в бытовой или промышленной электросети -это выключатели, рубильники, УЗО, дифавтоматы, предохранители. Системы распределения и преобразования энергии — реле, контакторные. Электрические релеЭто вид коммутационных устройств, функция которых включения — выключения электрической цепи, под действием управляющего сигнала, либо наступления определенных условий. Применяются повсеместно — от бытовой домашней сети до авиастроения, энергоснабжения, во всех сферах электротехники. В большинстве случаев, имеют комбинацию выходов с нормально замкнутыми, разомкнутыми, переключающими контактами, но могут выполняться и с одним типом коммутации. Промышленность производит реле реагирующие на различные физические величины — ток, напряжение, мощность, частота, сдвиг фаз, температура, излучение, звуковые колебания, время, положение в пространстве. По типу их подразделяют на: первичные — выходы управления включаются непосредственно в «рабочую» сеть; вторичные — сигнал на коммутацию приходит с какого либо измерительного элемента, либо трансформатора; промежуточные — являющиеся частью системы, усиливающие управляющий сигнал. По внутреннему устройству и принципу действия реле можно классифицировать как — электромагнитные, магнитоэлектрические, индукционные, полупроводниковые, сегнетоэлектрические, пьезо, фото, тепловые. Электромагнитные устройства представляют собой катушку индуктивности с подвижным якорем. Под воздействием магнитного поля, последний коммутирует контакты реле. Со снятием управляющего сигнала, сердечник возвращается пружинами в исходное положение. Наиболее дешевый и распространенный вид. Магнитоэлектрические реле — система из подвижной рамки с обмоткой подключенной к выходам «сигнальной» цепи, поворачивающейся в поле постоянного магнита и воздействующей на контакты. Обладают высокой чувствительностью, но быстродействие не превышает десятой доли секунды. Индукционные — конструктивно состоят из двух неподвижных переменных магнитов и якоря. Сигнал управления, проходящий через обмотки, наводит напряжение в подвижном элементе. Возникающая электродвижущая сила поворачивает якорь осуществляя коммутацию. Для генерации ЭДС необходимо различие фаз тока подаваемого на выходы контроля, что позволяет использовать устройство в качестве реле фаз. Тепловые — элементы основанные на свойстве твердых тел менять объем в зависимости от температуры. Биметаллическая пластина (как правило латунь со сталью) при нагревании изгибается осуществляя коммутацию цепи. Применяется в автоматах защиты от перегрузки и сверх токов короткого замыкания. Полупроводниковые - бесконтактные устройства, твердотельные реле выполненные на тиристорах, IGBT транзисторах. Могут изготавливаться для коммутации значительных мощностей, под токи в сотни ампер, независимо от величины сигнала управления. Высокое быстродействие (микросекунды) и надежность, за счет отсутствия движущихся частей. Недостаток — высокая стоимость. Сегнетоэлектрические реле — коммутационные устройства основанные на свойстве некоторых материалов изменять направление поляризации под воздействием электрического поля. Причем зависимость имеет нелинейный характер. Подобный принциписпользуют пьезо, фото элементы, скачкообразно увеличивающие - уменьшающие сопротивление исходя от величины механической деформации или мощности светового излучения. Применяются в микроэлектронике, приборах сигнализации, измерения, хранения информации. Выбор того или иного вида реле зависит от требуемых параметров: назначение, рабочая схема, количество коммутируемых контактов, модель; вид, величина тока, напряжения коммутируемой цепи, управляющего сигнала; скорость, количество срабатываний, точность; Термины, определения и классификация коммутационных аппаратов высокого напряжения Коммутационный электрический аппарат (аппарат) представляет собой электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрических цепей и проведения тока (ГОСТ 17703-72). Коммутация электрической цепи (коммутирование) — процесс переключений электрических соединений элементов электрической цепи, выключение полупроводникового прибора (ГОСТ 18311-80). В качестве коммутационных аппаратов на ПС и в РУ высокого напряжения применяются выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели и установки приготовления сжатого воздуха. Последние служат для приведения в действие пневматических приводов выключателей и разъединителей. Выключатель — это контактный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение нормированного времени и отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как КЗ (СТ МЭК 50(441)-84). В соответствии с ГОСТ Р 52565-2006, выключатели по принципу устройства (видам) разделяются на масляные, воздушные, вакуумные, электромагнитные, газовые. По размещению дугогасительного устройства различают выключатели: с дугогасительными устройствами, расположенными в заземленном корпусе (баке), — баковые выключатели ; с дугогасительными устройствами, расположенными в корпусе (баке), находящемся под напряжением, — колонковые или подвесные выключатели . По конструктивной связи между полюсами различают выключатели: трехполюсного исполнения: с тремя полюсами в общем кожухе и с тремя полюсами на общем основании (фиксированное междуполюсное расстояние); однополюсного исполнения — с полюсами на отдельных основаниях (нефиксированное междуполюсное расстояние). Выключатель масляный — выключатель, контакты которого размыкаются и замыкаются в масле (СТ МЭК 50 (441)—84). Характерными примерами масляных выключателей являются выключатели с малым объемом масла в баке, находящемся под напряжением, и выключатели с большим объемом в заземленном баке. Выключатель воздушный — выключатель, в котором дуга образуется в потоке газа, воздуха высокого давления (ГОСТ Р 52565—2006). Выключатель газовый — выключатель, в котором дуга образуется в потоке газа, кроме воздуха (ГОСТ Р 52565—2006). Выключатель вакуумный — выключатель, контакты которого размыкаются и замыкаются в оболочке с высоким вакуумом (ГОСТ Р 52565-2006). Выключатель электромагнитный — выключатель, в котором гашение дуги осуществляется за счет ее охлаждения при перемещении под действием электромагнитного поля (ГОСТ Р 52565—2006). Разъединитель — это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для комм Выключатели и контакторыДля управления силовыми высоковольтными электрическими цепями производятся более мощные коммутационные аппараты — выключатели, контакторы. Выключатели для напряжения свыше 1000 вольт, токов сотни и тысячи ампер используется на генерирующих станциях, распределительных сооружениях, электрическом транспорте. Оснащаются дугогасительными камерами, которые могут быть воздушными, масляными, электромагнитными, вакуумными. Привод контактов может быть различным — гидравлическим, пневматическим, кинетическим. Ручное коммутационное оборудование до 1000 вольт - это бытовой двухпозиционный выключатель одно или трехфазной сети. Операции осуществляются вручную, защита от токов короткого замыкания не предусматривается. Внешний вид также важен как качественные характеристики элемента. По конструктивному исполнению бывают: Контактор — коммутационный аппарат дистанционного включения цепи. По принципу действия схож с реле, так как имеет электромагнитный привод. При потере управляющего напряжения, пружины возвращают контакты в исходное положение. Может оснащаться дугогасительными камерами, не защищает цепь от токов КЗ. Наравне с магнитными пускателями (что по сути одно и тоже), применяется для запуска — остановки мощных электрических двигателей. Автоматы, УЗО, дифференциальные автоматы — это коммутационный аппараты аварийного отключения цепи. Автоматы предназначены для защиты от КЗ, перегрузки. Устройства защитного отключения размыкают сеть при утечке (например при поражении человека, повреждении изоляции внешним воздействием). Дифавтомат объединяет УЗО с защитой от перегрузки и утечки тока в одном корпусе. Праметры коммутационных аппаратов Воздействующая величина — Физическая величина, на которую коммутационный аппарат предназначен реагировать. Уставка по воздействующей величине — Заданное значение величины срабатывания или несрабатывания, на которое отрегулирован аппарат Уставка по времени — Значение выдержки времени, на которое отрегулирован аппарат Диапазон уставки — Область значений уставки, на которые может быть отрегулирован аппарат Время включения — Интервал времени с момента подачи команды на включение коммутационного аппарата до момента появления заданных условий для прохождения тока в его главной цепи Собственное время включения — Интервалы времени с момента подачи команды на включение контактного аппарата до момента соприкосновения заданного контакта Собственное время отключения — Интервал времени с момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения контактов полюса, размыкающего последним Полное время отключения цепи — Интервал времени с момента подачи команды на отключение коммутационного аппарата до момента прекращения тока во всех полюсах аппарата Времятоковая характеристика — Зависимость времени срабатывания коммутационного аппарата от тока в его главной цепи Ток отключения — Принятое значение ожидаемого тока в цепи, отключённой аппаратом, в заданный момент времени Ток включения — Принятое значение ожидаемого тока в цепи, включённой аппаратом, в заданный момент времени Устойчивость при сквозных токах — Способность аппарата в соответствующем коммутационном положении или состоянии пропускать определённый ток в течение определённого времени в предусмотренных условиях, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии Механическая износостойкость — Способность контактного аппарата выполнять в определённых условиях определённое число операций без тока в цепи главных и свободных контактов, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии Электронные коммутационные устройства и управление электродвигателем Коммутационные устройства для запуска, реверсирования и защиты электродвигателей являются часто используемыми компонентами в системах автоматизации. В чувствительных с точки зрения обеспечения безопасности приложениях компоненты имеют резервную структуру. Для сокращения затрат на установку и занимаемого пространства гибридные пускатели электродвигателя CONTACTRON являются самой современной альтернативой. Гибридные пускатели CONTACTRON объединяют до четырех функций в одном устройстве. Подсоединение к распространенным системам полевой шины реализуется путем подключения к системе Interface или при помощи системы формирования кабельной разводки SmartWire-DT™. Для осуществления защиты всей установки ассортимент продукции дополняется электронным устройством управления двигателем (EMM). Наряду с типичным измерением тока и напряжения контролируется и защищается состояние всей установки посредством измерения эффективной мощности. Данные процесса передаются через шлюз на любую распространенную систему полевых шин и контролируются устройством управления. Виды коммутационных аппаратов ручного управления Коммутационные аппараты ручного управления принято называть рубильниками. Данные устройства являются самыми простыми и применяются они в электроцепях переменного тока с максимальным напряжением 660В и в электроцепях постоянного тока с максимальным напряжением 440В. Помимо рубильников к коммутационным аппаратам относятся переключатели, пакетные выключатели универсальные переключатели, контроллеры. Все перечисленные устройства, кроме переключателей, используются для включения/отключения электроцепей. Переключатели же применяются, соответственно, для их переключения при номинальном показателе нагрузки. Рубильники подразделяются на виды, исходя из: количества полюсов (однополюсные, двухполюсные, трехполюсные); типа управления током (центральная или боковая рукоятка); способа присоединения (с лицевой или задней стороны). Такие аппараты, как рубильники и переключатели, выпускаются в однополюсном, двухполюсном и трехполюсном исполнении. Для них характерны центральный или рычажной привод, а также переднее и заднее присоединения проводов. Рубильники, у которых центральная рукоятка, выполняют роль разъединителя. Это подразумевает под собой отключение предварительно обесточенных электроцепей. Если же на рубильнике рукоятка расположена с боку, плюс присутствует рычажной привод, то выполняется роль отключения электроцепи под нагрузкой. Расшифровка аббревиатур рубильников: Буква Р – рубильник; 1-ая буква П – переключатель; 2-ая буква П – переднее присоединение проводов; Б – боковая рукоятка; Ц – центральный рычаг; Первые цифровые обозначения (1, 2 или3) говорят о количестве полюсов, а вторые - о номинальном токе (1 – это 100А, 2 – 250А, 4 – 400А, 6 – 600А).В комплектацию рубильников и переключателей, у которых боковая рукоятка и рычажной привод, дугогасительная камера может как входить, так и нет. А вот устройства с центральной рукояткой производятся без дугогасительных камер с наличием искрогасительных контактов. Губки производятся из такого материала, который отличается пружинящими свойствами. Именно это и обеспечивает плотное прилегание контактных поверхностей ножа к губкам. Плюс ко всему в устройстве обязательно наличие пружин.Рубильники, подразумевающие работу с большими токами, производятся с искрогасительными и дугогасительными контактами. Данная особенность обеспечивает защиту от оплавления дугой в момент отключения аппарата.Искрогасительные контакты – это такой элемент в рубильниках, который находится на ножах и в момент отключения отходит от губок благодаря пружинами (скорость движения рукоятки и привода неважна). Дугогасительные контакты располагаются либо открыто, либо внутри камеры. Данный элемент применяется в гашении электродуги, а также предохраняет от ее перехода на близко расположенные токопроводящие конструкции в устройстве. Перекидной переключатель имеет схожую с рубильниками конструкцию и используется для коммутации электроцепей. Также существует блок предохранитель-выключатель (БПВ). Это устройство представляет собой рубильник, совмещенный с предохранителем, или же предохранитель выполняет роль ножей. Данная конструкция позволяет выполнять функцию коммутации и защиты одновременно. Рубильники заключены под кожух из металла для безопасной работы персонала. Рубильники ВР (ВР32-31, ВР32-35, ВР32-37, ВР32-39) – аппараты, которые выполняют функции включения, отключения, пропускания переменного тока с напряжением до 660В и при номинальной частоте 50-60Гц, а также постоянного тока с напряжением до 440В (внутри устройств распределения электроэнергии). Принципы классификации выключателей-разъединителей ВР: степень защиты рукоятки (IP00, IP32); наличие/отсутствие вспомогательных контактов; вид рукоятки ручного привода (без рукоятки, сбоку, спереди смещенная, сбоку смещенная); расположение плоскости подсоединения внешних зажимов контактных выводов: параллельно плоскости монтажа – 1; перпендикулярно – 2; комбинирование (ввод параллельный, вывод перпендикулярный) – 3; комбинированное (ввод перпендикулярный, вывод параллельный) – 4). количество полюсов и направлений: однополюсный ВР на одно направление; двухполюсный ВР на одно направление; трехполюсный ВР на одно направление; Блок предохранитель-выключатель (БПВ) предназначен для уменьшения габаритов распределительного устройства, а также для обеспечения отключения номинальных токов и защиты электроцепей от перегруза и замыканий. В БПВ контакты начинают размыкаться в момент вращения рукоятки траверса, на котором установлен предохранитель. Два разрыва на полюс обеспечивает отключение токов с номинальными показателями при силе тока до 350А и при переменном напряжении до 550В. В ситуации работы с напряжением до 440В необходимо наличие дугогасительной деионной решетки. Необходимо знать, что снимать патрон с перегоревшей вставкой можно лишь при отключенном БПВ. Показатель электрической износостойкости устройства – 2500 циклов, показатель механической износостойкости – 500 циклов. Торговая сеть "Планета Электрика" рада представить своим потребителям большой выбор устройств, относящихся к низковольтному оборудованию. В их число входят рубильники, разъединители и другие коммутационные аппараты. Разделительные усилители и измерительные трансформаторыЭлектронные модули для подготовки сигнала обобщающе называются разделительные усилители, разделители сигнала или измерительные трансформаторы. Они могут обладать одной или несколькими данными функциями: Усиление Стандартизация Фильтрация Гальваническая развязка Электрическое питание подключенных компонентов Контроль линии 1. Усиление сигналовУсиление сигнала необходимо тогда, когда сигнал слишком слаб и регистрируется подключенным анализатором только в искаженном или ослабленном виде. Пример: Без усилителя подключенная к датчику измерительного сигнала нагрузка в 320 Ом больше, чем допустимое максимальное значение нагрузки в 300 Ом. Датчик измерительного сигнала не может управлять этой нагрузкой, измерительный сигнал будет искажен. После добавления усилителя подключенная к датчику измерительного сигнала нагрузка 70 Ом ниже, чем допустимая максимальная нагрузка 300 Ом. Входное сопротивление анализатора в 300 Ом также не перегружает выход усилителя, поскольку оно может управлять нагрузкой до 500 Ом. Измерительный сигнал не искажается. 2. Конвертирование в стандартизированный сигналВ зависимости от задач измерения в интерфейсном модуле аналоговые сигналы датчика могут быть преобразованы в стандартизированные сигналы. При этом результат преобразования должен быть пропорционален измеренному входному значению, чтобы не искажать измерение. Пример: Датчик или передатчик поставляет стандартизированный сигнал от 4 до 20 мА. Анализатор требует сигнал от 0 до 10 В. Подключенный между передатчиком и анализатором преобразователь стандартизированных сигналов производит требуемую адаптацию. Пример конвертирования в стандартизированный сигнал 3. ФильтрацияВ проводниках для передачи измеренных значений может возникать напряжение помех, например, через электромагнитную индукцию или под воздействием высокочастотных сигналов, в промышленном окружении, к примеру, частотных преобразователей. Помехи особенно отрицательно влияют на сигналы напряжения. Пример: Разделительный усилитель с функцией фильтрации распознает и подавляет напряжение помех в широком спектре частот. Дополнительным положительным фактором является использование скрученных или экранированных проводников. Скрученные провода помогают снизить наведенное напряжение помех, а экранированные провода дополнительно отражают и поглощают электрические поля. Для дальнейшего предотвращения вышеупомянутых помех сигнал напряжения должен быть преобразован в сигнал тока. Пример фильтрации сигнала 4. Гальваническая развязкаГальванически изолированное сигнальное соединение называется соединением без нулевого потенциала, поскольку через него не протекают компенсационные токи между разностью потенциалов. Гальваническая развязка полевых токовых цепей и цепей управления является стандартом в производственной и перерабатывающей промышленности. Пример Проблема: Передатчик и анализатор заземлены, но имеют различное защитное заземление. Компенсирующий ток Ig протекает через образовавшуюся петлю цепи заземления и искажает измерительный сигнал I1. Пример петли цепи заземления После добавления гальванического разделителя сигналов, к примеру, передатчика, в соединительные кабели для измерительного сигнала больше не поступает переходный ток Ig. Это измеряется при помощи измерительного сигнала I1 идентичного I2. Пример гальванической развязки, отсутствия петли цепи заземления 5. Контроль линииКонтроль проводников интегрирован во многие интерфейсные модули в качестве дополнительной функции. Функция контроля прерывания проводников и короткого замыкания более подробно описана в рекомендациях NAMUR NE 21 группы по интересам Технологии автоматизации перерабатывающей промышленности. На графике схематически показано использование контроля проводников на протяжении всего пути передачи от датчика до анализатора. При этом сопротивление от 400 до 2 кОм обеспечивает максимальный ток при закрытом коммутаторе, который меньше тока короткого замыкания. Сопротивление 10 кОм обеспечивает ток утечки при открытом коммутаторе. При обрыве цепи ток = 0. Пример контроля линии Электрическое питание и разделение путей сигналаНа входных клеммах разделительного усилителя или анализатора делают различие между пассивным и активным входом, в зависимости от того, имеет ли подключенный датчик или передатчик собственный источник питания или питание производится от сигнальных проводников датчика. Пассивный входЕдинственная функция сигнального входа – принимать сигнал. В примере разделительный усилитель и анализатор имеют пассивные входы. Активный датчик или передатчик (с четырьмя разъемами) питает пассивный вход разделительного усилителя. Активный выход разделительного усилителя питает пассивный вход анализатора. Пример пассивного сигнального входа Активный входСигнальный вход имеет две функции: прием сигнала и питание посылающего сигнал устройства. В примере разделительный усилитель оснащен активным входом. Он питает 2- или 3-проводной датчик или передатчик. Активный выход разделительного усилителя питает пассивный вход анализатора (как в предыдущем примере). Требующие электрического питания компоненты могут получать его через отдельный источник питания или через сигнальный провод. Пример активного сигнального входа Пассивная изоляция, питание от входных контуровПитание разделительного усилителя через сигнальный вход от передатчика (питание от входного контура). Пути сигнала между активным датчиком или передатчиком (4-проводное подключение) и разделительным усилителем в данном случае не отделены от питания передатчика. Здесь активный датчик/передатчик берет на себя питание разделительного усилителя. Датчик/передатчик должен подавать питание на всю нагрузку, состоящую из разделительного усилителя и входа анализатора. Подходит только для сигналов от 4 до 20 мА. Вывод Для любого производителя электротехники выбор комплектующих – ответственный шаг, от которого во многом зависит репутация компании, а не только судьба её нового продукта. Нечасто промышленные предприятия готовы поделиться с партнерами и конкурентами технологией и результатами маркетингово-«разыскных» мероприятий, хотя такая информация могла бы быть интересной и даже полезной для многих. Двухпозиционные коммутационные аппараты российского производства типа РВ, ВН имеют устаревшую конструкцию, разработанную ещё в 50-х годах, и рассчитаны на фронтальную установку в ячейках КСО серии 200, 300 или открыто. Номинальный ток аппаратов – 400, 630 А (до 1000 А для разъединителей), ток термической стойкости – от 10 до 20 кА. Применяется фарфоровая опорная изоляция и контактная система рубящего типа. В двухпозиционной конструкции заземлитель присоединения выполнен в виде отдельного устройства, механически сблокированного с приводом. Опыт эксплуатации таких аппаратов показывает, что блокировка разъединителя с заземлителем ненадежна. Это неоднократно становилось причиной аварийных ситуаций, а также травм оперативного персонала. Контакты разъединителя требуют ревизии контактных поверхностей и регулировки контактного нажатия в течение всего срока эксплуатации. Постоянная регулировка и смазка необходима и механизму привода разъединителя (заземлителя), имеющему длинные тяги. Конструкцией привода не предусмотрена установка устройств оперативной блокировки, как ключевой, так и электромагнитной, что затрудняет выполнение новых требований ПУЭ и снижает безопасность оперативных переключений. Также из-за конструкции привода отсутствует возможность установки блок-контактов положения коммутационных аппаратов. Скорость движения контактов зависит от скорости перемещения рукоятки привода оператором. При этом скорость коммутации незначительна и в случае ошибочного заземления вводной линии под напряжением возникает электрическая дуга. Выключатели нагрузки оснащаются пружинным приводом, передающим момент на подвижные контакты также через систему тяг, требующую периодической регулировки. Дугогасительная система ВН построена на использовании газогенерирующих вставок из органического стекла с необходимостью периодической замены и контроля состояния. Данная группа коммутационных аппаратов была признана неперспективной. Для использования этих аппаратов в новой ячейке КСО с учетом поставленных задач по качеству изделия требовалась значительная доработка элементов привода и контактной системы, а двухпозиционный принцип работы не исключал возможность одновременного включения и заземления аппарата при неисправности блокировки. Аппараты данной группы рассчитаны на поперечную установку в корпусе ячейки КСО. Они выполнены на более высоком качественном уровне по сравнению с аппаратами первой группы. Номинальный ток аппаратов – 400, 630 А (до 1250 А для разъединителей), ток термической стойкости – от 12,5 до 25 кА. Опорная изоляция изготовлена из полимеров, контактная система имеет более надежную конструкцию и качественные материалы (применяются медные сплавы, различные напыления). Привод выполнен с пружинным механизмом, существует возможность установки механической ключевой блокировки с реализацией требуемых алгоритмов переключения и блок-контактов положения главных контактов. Заземлитель присоединения представляет собой отдельный аппарат, механически сблокированный с приводом. Дугогасительная система выключателей нагрузки построена на использовании автокомпрессионного способа гашения электрической дуги. Рассматриваемая группа существенно превосходит по качеству коммутационные аппараты 1-й группы, однако двухпозиционный принцип работы также не исключает возможность одновременного включения и заземления аппарата при неисправности блокировки. Список литературы 1. Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий : учебник для студентов высших учебных заведений / Б.И. Кудрин. – М. : Интермет Инжиниринг, 2005. – 672 с. 2. Электрическая часть станций и подстанций : учебник для вузов / А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др. ; под ред. А.А. Васильева. – М. : Энергия, 1980. – 608 с. 3. Чунихин, А.А. Электрические аппараты. Общий курс : учебник для вузов / А.А. Чунихин. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Энергоатомиздат, 1988. – 720 с. 4. Макаров, Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4…35 кВ и 110…1150 кВ / Е.Ф. Макаров. – М. : Папирус Про, 2005. – Т. 5. – 624 с. 5. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций / Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. – М. : Энергоатомиздат, 1987. – 648 с. 6. Гогичайшвили, П.Ф. Подстанции без выключателей на высшем напряжении / П.Ф. Гогичайшвили. – М. : Высшая школа, 1965. – 200 с. 6.1. Шопен Л. В. Бесконтактные электрические аппараты автоматики. — М.: Энергия, 1986. 567 с. 6.2. Львов Е. Л. Магнитные усилители в технике автоматическою регулирования. М.: Энергия, 1971. 552 с. 6.3. Хруслов Л. Л., Ситников В. Ф., Костюхин С. Л. Магнитные ключи в многоканальных источниках вторичного электропитания//Электросвязь. 1987. 7. Курицын, В.П. Электромагнитные выключатели нагрузки 6…10 кВ / В.П. Курицын, И.Н. Улисова // Электротехника. – 1975. 7.1. Вешеневский С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе. М.: Энергия, 1967. 472 с. 8. Таев И. С. Электрические аппараты управления. М.: Высшая школа, 1984. 247 8.1. Таврин В. А. Контакторы серии МК с бездуговой коммутацией/Электротехническая промышленность, аппараты низкого напряжения. 1983. № 6. С. 21—22 8.2. Электрические аппараты на напряжение 1140 В/Под ред. A. М. Убийко. М.: Энергоатомиздат, 1983. 158 с. Cлайды  Рис. 1. Переключатель типа ПМОВ: а — общий вид, б — диаграмма работы  Рис. 2. Ключ типа МКС ВФ: а — общий вид, б — диаграмма работы  Рис. 3. Пакетные выключатели и переключатели открытого исполнения всех величин: 1 — нижняя скоба для отдельных секций, 2—верхняя скоба для крепления пакетов, 3 — пакет, 4 — переключающий механизм, 5 — валик, 6 — рукоятка На рис. 2 приводятся общий вид и диаграмма работы ключа типа МКСВФ, для включения выключателя рукоятку ключа управления переводят из положения О в положение «Предварительно включено» В1 затем в положение «Включить» В2. После этого оператор отпускает рукоятку, и ключ автоматически переходит в положение «Включено» В. На рис. 3 показаны пакетные выключатели и переключатели открытого исполнения типов ПВМ и ППМ. Важное значение в схемах управления и сигнализации имеют сигнально-блокировочные контакты (вспомогательные контакты) типов СБК и КСА (рис. 4). Для присоединения жил контрольных кабелей и проводов ко вторичным устройствам применяются зажимы: нормальные типа КН-ЗМ (рис. 5), испытательные типов ЗЩИ и КИ-4М (рис. 6 и 7). Широко применяются для дистанционного управления, автоматики, блокировки и подачи сигналов кнопки типов: К-03 с одной парой замыкающих и одной парой размыкающих контактов, К-23 с двумя парами размыкающих контактов, К-20 с двумя парами замыкающих контактов и др.   Коммутационные устройства (аппараты)           «Коммутационные устройства в сигнальных и измерительных цепях» | ||||||