Лабораторная работа № 1

по курсу

"ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ"

(Продолжительность лабораторного занятия – 4 часа)

Казань – 2012.

УДК621.316

ББК 31.264

Х 25

Выбор и настройка уставок расцепителей автоматических выключателей. Лабор. работа. Хатанова И.А. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2012.

В лабораторной работе исследуется выбор и настройка уставок расцепителей автоматических выключателей, устанавливаемых в низковольтных распределительных щитах.

Работа предназначена для студентов электроэнергетических специальностей, изучающих курс Электротехнологические процессы и аппараты в системах электроснабжения по направлению подготовки -140400.68 Электроэнергетика и электротехника специализированной подготовки магистра по программе Оптимизация развивающихся систем электроснабжения

©Казанский государственный энергетический университет, 2012

Цель работы.

Исследовать характеристики автоматических выключателей на номинальные токи до 125 А.

Общие сведения.

Для защиты людей, электрических устройств и электропроводок используются специальные защитные устройства, включаемые непосредственно на входе цепи потребителя

В настоящее время как устройства защиты наиболее популярны автоматические выключатели. По сравнению с простейшими аппаратами защиты-предохранитель они обладают большими функциями и соответствуют современным нормам электробезопасности.

Автоматические выключатели размыкают питающие цепи в случае увеличения выше номинального значения протекающего через них тока, осуществляя таким образом отключение электрооборудования от сети. Кроме того, они имеют возможность замыкания цепи (функция включения), в том числе повторного. На рис.1 приведен график, поясняющий процесс ограничения тока при срабатывании автоматического выключателя.

Рис.1

При возникновении тока короткого замыкания (КЗ) или возрастания тока в цепи выше номинального в несколько раз срабатывание автоматического выключателя приводит к уменьшению величины протекающего тока. К автоматическому выключателю предъявляются требования малого времени размыкания цепи (отключения). По способу размыкания питающей сети выпускаемые автоматические выключатели можно разделить на следующие типы:

• однополюсные;

• однополюсные с нейтралью;

• двухполюсные;

• трехполюсные;

• трехполюсные с нейтралью;

• четырехполюсные.

В состав автоматических выключателей, как правило, входят два типа расцепителей: тепловой и магнитный. Тепловой расцепитель предназначен для защиты цепей по току перегрузки, а магнитный — для защиты от короткого замыкания. Схема, поясняющая автоматическое устройство приведена на рис.2.

Рис.2

Тепловой расцепитель срабатывает после нагрева биметаллической пластины. Время нагрева пластины зависит от величины тока, превышающей номинальное значение. Этот тип расцепителей— инерционный. Расцепитель не реагирует на небольшие кратковременные увеличения значения тока. Электромагнитный расцепитель является быстродействующим. Его срабатывание происходит при превышении значения номинального тока в несколько раз.

Характеристика срабатывания расцепителей автоматических выключателей зависит от типа подключаемой нагрузки. Различают несколько характеристик отключения выключателей:

Категория В. Отключение: 3÷5 кратный номинальный ток (ln); защита генераторов, людей, кабелей большой длинны; без пиков тока.

Категория С. Отключение: 5÷10 ln; защита цепей (освещение, розетки), общие применения.

Категория D и K. Отключение: 10÷14 ln; защита цепей с сильными бросками тока; трансформаторов, двигателей.

Категория Z. Отключение: 2,4÷3,6 ln; защита электронных цепей.

Категория МА. Отключение: 12 ln; защита пускателей двигателей (без тепловой защиты).

Рис.3

Подбор автоматических выключателей производится по величине номинального тока, номинального напряжения и параметры отключения. При этом следует учитывать изменение тока, протекающего через выключатель в процессе работы электрооборудования, например, в результате нагрева (срабатывание теплового расцепителя) или кратковременного возрастания тока в момент включения оборудования (срабатывание электромагнитного расцепителя). Используя автоматические выключатели с разными характеристиками, можно построить электрические схемы с избирательным отключением участков цепи. Выбор автоматических выключателей в этом случае может осуществляться исходя из величины тока размыкания или времени размыкания. При построении цепи следует учесть, что значение тока размыкания для выключателя, стоящего по цепи дальше от источника питания, должно быть меньше, чем у выключателя, стоящего ближе к источнику.

Избирательность по времени отключения определяется временем срабатывания электромагнитного расцепителя. Зная характеристики автоматических выключателей, можно осуществить их подбор по времени отключения. Для построения цепей по этому параметру нужно иметь информацию производителя выключателей о временной диаграмме отключения. В этом случае при построении цепей защиты следует учесть, что задержка выключения первого к источнику выключателя должна обеспечивать предварительное отключение дальнего по цепи автоматического выключателя. Кроме того, величина времени срабатывания должна быть такой, чтобы не допустить выхода из строя устройства, питание которого осуществляется через этот выключатель.

Указания к выполнению лабораторной работы.

1. Лабораторная работа выполняется на компьютере с использованием электроники диалогов[3]. Каждый студент выбирает свой вариант задания (номер варианта определяется по номеру зачётной книжки) по табл. 1.

Табл. 1.

Схема для исследования характеристик автоматических выключателей приведены на рис. 4, где обозначены:220В-напряжение питания;QF –автоматический выключатель на номинальный ток 1А; Q1÷Q5 выключателя;R- сопротивление, Ом;L1÷L4-лампа накаливания с номинальной мощностью P=300 Вт каждая.

Рис.4

1. Зарисовать конструкцию автоматического выключателя с указанием элементов конструкции и пояснить принцип её работы.
2. В данной лабораторной работе по каталогу [1] следует определить и записать в отчёт :

3.1 Технические параметры автоматического выключателя (Iн, Uн, Iоткл) .

3.2 Характеристики автоматического выключателя (B,C,D,мА и др.)

3.3 Назначение и применение автоматического выключателя в зависимости от его характеристики и технических параметров.

4. Привести схему параллельного включения ламп накаливания с автоматическим выключателем на входе (рис.2). По индивидуальным вариантам исходных данных (табл.1) построить защитную характеристику для заданного типа автоматического выключателя на номинальный ток 1А.

4.1 Для построения защитной характеристики в режиме перегрузки рассчитать токи срабатывания автомата при включении поочередно выключателей Q1,Q2,Q3,Q4 при заданных параметрах цепи (см. рис. 2)

4.2. Для построения защитной характеристики автоматического выключателя (автомата) в режиме короткого замыкания (кз) требуется включить выключатель Q5 и рассчитать величину сопротивления R [Ом], чтобы характеристика соответствовала заданной по индивидуальному варианту (см. табл.1)

5. На построенные характеристики указать режима работы автоматического выключателя: номинальный, перегрузки, короткое замыкание.

6. Для студентов, выполняющих лабораторную работу по дисциплине «Электротехнологические процессы и аппараты в системах электроснабжения». В отчёте необходимо указать особенности аварийного режима сетей и электропотребитель низкого напряжения.

Содержание отчёта.

Отчёт по лабораторной работе должен содержать:

1. Наименование и цель работы.
2. Эскиз конструкции автоматического выключателя (автомата) и принцип его работы.
3. Каталожные данные: технические параметры и характеристики автомата.
4. Назначение и применение автомата.
5. Схему исследования характеристик автомата на номинальный ток 1А в различных режимах.
6. Защитную характеристику автомата на номинальный ток 1А в зависимости от варианта исходных данных.
7. Особенности аварийных режимов низковольтных сетей электропотребителей (Для студентов, изучающих дисциплину «Электротехнологические процессы и аппараты в системах электроснабжения»).
8. Выводы по работе.

Контрольные вопросы.

1. По каким техническим параметрам выбирают автоматы?
2. Чем различаются автоматы в зависимости от их назначения?
3. Что такое номинальный ток автомата?
4. Дайте определение отключающей способности аппарата.

Библиографический список

1. Обзорный каталог Schneider Electric. Автоматические выключатели и выключатели разъединители низкого напряжения Compact NS 80-1600 A. М.: Schneider Electric, 2009.

2. Электрические и электронные аппараты (под ред. д.т.п. Ю.С. Розанова) – М.: Информ-электро, 2001.

Лабораторная работа №2

по курсу ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

предназначена для студентов электроэнергетических специальностей, изучающих курс Электротехнологические процессы и аппараты в системах электроснабжения по направлению подготовки -140400.68 Электроэнергетика и электротехника специализированной подготовки магистра по программе Оптимизация развивающихся систем электроснабжения

Составитель: Хатанова Ирина Алексеевна

Кафедра электроснабжение промышленных предприятий КГЭУ

Редактор издательского отдела О. В. Ханжина

Компьютерная верстка О. В. Ханжина

Подписано в печать

Формат 60*84/16. Бумага ВХИ. Гарнитура «Times» Вид печати РОМ. Усл. Печ.л. Уч.-изд. л. 0,96. Тираж

Издательство КГЭУ, 420066, Казань, Красносельская, 51

Типография КГЭУ, 420066, Казань, Красносельская, 51

Дата добавления: 0000-00-00; просмотров: 632; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!