Расчет пусковой и защитной аппаратуры

К пускозащитной аппаратуре обычно относят рубильники, автоматические выключатели, магнитные пускатели, реле управления и защиты, предохранители, кнопки управления и кнопочные станции, кулачковые и пакетные выключатели и переключатели, сигнальные лампы. Эта аппаратура может устанавливаться как отдельно, так и в комплектных станциях, щитах и пультах управления как обособленными машинами и агрегатами, так и целыми технологическими линиями и цехами. Станции, щиты и пульты могут также изготавливаться и по месту самостоятельно, для чего составляются необходимые силовые схемы и схемы управления.

В процессе технического обслуживания, проводимого, как правило, после снятия напряжения с обслуживаемого аппарата, очищают пыль и проверяют надежность крепления. У подвижных частей проверяют свободный ход и регулируют одновременность включения контактов, с которых предварительно снимают нагар. Кроме того, необходимо убедиться в надежности контактного присоединения проводников и отсутствии признаков их перегрева. То же самое относится и к контактам. Нагрев контактов во время работы не должен превышать 70−80°С, что можно проверить на ощупь после снятия напряжения — температуру около 70 °C пальцы выдерживают с трудом. Чрезмерный нагрев приводит к потемнению поверхностей контактов, появлению цветов побежалости металла, к затвердеванию изоляции проводов. Перегрев контактов обычно вызывается их загрязнением, недостаточной степенью контактного сжатия контактными пружинами и контактными болтами, малым сечением присоединенных проводов, несоответствием аппарата действительному рабочему току. Очень часто наблюдается перегрев мест присоединения алюминиевых проводов из-за текучести алюминия, что приводит, даже при достаточной силе зажатия контактных болтов, к ослаблению контакта. Алюминий со временем как бы «вытекает» из-под контактного болта.

Перегревающиеся контакты разбирают, зачищают и удаляют с них абразивные частицы, а затем промывают бензином. После протирки контакты собирают.

Наплавы и брызги металла на медных контактах снимают надфилем, который, однако, не следует использовать на металло-керамических и серебряных контактах.

Для зачистки контактов используют стеклянную бумагу, пемзу, обыкновенную карандашную резинку. Иногда допускается использование мелкой наждачной бумаги. Напильники применять нельзя, поскольку они повреждают поверхности контактов, снимают слишком много металла и способствуют усиленному износу контактов.

Обнаруженные неисправности аппаратов устраняют в процессе ремонта. Так, повреждения ножей рубильников в виде изгибов исправляют рихтовкой на верстаке молотком с медным бойком. После рихтовки изгиб не должен быть больше 0,2 мм по всей длине ножа. Изгиб проверяют щупом между плоскостью ножа и стальной линейкой, приложенной ребром. Следы копоти удаляют ветошью и стеклянной бумагой. Далее проверяют целостность пружин, вала, привода и рукояток. Оси ножей смазывают смазкой ЦИАТИМ-201. После сборки рубильника проверяют одновременность вхождения всех ножей в губки. Такую проверку осуществляют для аппаратов, имеющих два контакта и более. Плотность сжатия контактов проверяют с помощью щупа толщиной 0,05 мм, который должен проходить не более чем на 1/3 контактной поверхности, в противном случае контакты подтягивают и подгибают до достижения нужной плотности. Изолирующие плиты очищают от пыли и грязи и проверяют сопротивление изоляции. Рубильники используются в качестве простейшего аппарата для включения и отключения электрических цепей с токами не более номинального.

Из автоматических выключателей наиболее часто применяют выключатели серии АП50 двухи трехполюсные, с тепловыми, магнитными и комбинированными расцепителями, а также выключатели АЕ А3700 и АЗ1110.

Выключатели серии АЕ и, А рассчитаны для работы без замены деталей и зачистки контактов. Лишь при наличии соответствующего опыта производится ремонт и регулировка выключателей. Например, разборку выключателя АЕ-1031 производят в такой последовательности: вывертывают винты и снимают механизм выключателя в сборе с подвижными контактами и контактным рычагом, а затем вывертывают крепежные винты и снимают неподвижный контакт. Для устранения повреждений и дефектов осматривают контакты, дугогасительные камеры и деионные решетки, очищают и смазывают механизм выключателя.

Периодически, не реже 1 раза в год, а также после отключений в результате короткого замыкания выполняют частичную разборку выключателя и ревизию его конструктивных элементов, регулировок расцепителей. Провал контактов не должен превышать 0,5 мм. Вспомогательные контакты должны замыкаться (или размыкаться) раньше основных.

Магнитные пускатели являются коммутационными электрическими аппаратами, предназначенными для пуска, остановки и защиты электродвигателей и других силовых нагрузок. Наиболее часто используются пускатели серий ПМЕ, ПАЕ, ПМА и ПМЛ на номинальные токи 10,25,40 и 60 А.

Предохранители — это коммутационные электрические аппараты, предназначенные для защиты электрических цепей от аварийных режимов, защиты электрических сетей, электрооборудования общепромышленных установок, вагонов метрополитена и др. от токов перегрузки и коротких замыканий. Они отключают защищаемую цепь посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под воздействием тока, превышающего определенное значение.

Предохранители находят самое широкое применение при эксплуатации электрооборудования как бытового, так и промышленного применения. Предохранители могут встраиваться в комплектные устройства. Выпускаемые промышленностью предохранители рассчитаны на применение в различных климатических поясах, размещение в местах с разными условиями эксплуатации, на работу в условиях, различных по механическим воздействиям, и обладают разной степенью защиты от прикосновения и от внешних воздействий.

Предохранители изготовляются для разных рабочих напряжений, с плавкой вставкой, вставки могут быть неразборными, с различными наполнителями.

Установка ТВК-80Б оснащена электродвигателем мощностью 5,5 кВт.(1000 об/мин). Двигатель АИР132S6. Основные технические характеристики Рн=5,5 кВт, n=1000 об/мин, Iн=12,3 А, Iп/Iн=7.

Выбор магнитного пускателя:

• 1. По напряжению сети. Uном. пуск.? Uсети
• 2. По напряжению катушки. Uкат = Uсети

• 3. По условию коммутации Iном. пуск.? = 14,35 А
• 4. Iном. пуск.? Iном. дв.
• 5. По степени защиты и категории размещения У3IP54
• 6. Iном. т. р = 1,15 Iном. = 14,2 А

Исходя из условий выбираем магнитный пускатель (реверсивный) серии ПМЕ224.

Выбор автоматического выключателя:

• 1. Выбираем тип автомата АЕ-20
• 2. Выбираем номинальный ток автомата по номинальному току двигателя

Iном. авт.? Iном. дв. АЕ-2036Р, Uн = 500 В, Iн = 25А (500>380, 25>12,3).

3. Номинальный ток теплового расцепителя.

Iном. т. р = 1,15 Iном. = 1,15*12,3 = 14,2А.

4. Кратность силы тока уставки расцепителя К = Iт.р. расч/Iт.р. ном = 14,2/16 = 0,88 Регулятор ставим на деление 0,9Iн.

5. Проверяем автомат на отсутствие ложного срабатывания при пуске двигателя.

Iср. эл.магн.расц = 1,25*Iмакс.дв = 1,25*12,3*7 = 107,6 А.

Iср.авт.табл = 12Iн.т.р = 12*16 = 192А Условие Iср.авт.табл Iср. эл.магн.расц = 192>107,6 А ложного срабатывания не будет.

Выбор предохранителя:

Условие выбора плавкой вставки.

Iплав.вст.?Iпуск/2,5 = 86,½, 5 = 34,5 А.

Iпуск. = 7*12,3 = 86,1 А Выбираем ток плавкой вставки предохранителя по стандарту НПН-60.

Iпл.вст >34,5А; Iпл.вст. = 40А НПН — 35/60 (Патрон неразборный с наполнителем, ток вставки 40А, ток патрона 60А).