Опубликовано

OptiDin Устройства на DIN-рейку

На базе модульных автоматических выключателей OptiDin и аксессуаров к ним производства КЭАЗ возможна реализация любого решения по защите оборудования широкого ряда объектов: от зданий жилого и коммерческого строительства до сложных технологических промышленных установок.

Широкий ассортимент автоматических выключателей дифференцированного тока OptiDin D63 и OptiDin VD63 обезопасит людей от поражения током, а имущество убережет от пожара. Модульные контакторы и реле OptiDin станут надежным решением для любых схем автоматизации технологических процессов, а защиту от коммутационных и грозовых перенапряжений обеспечит УЗИП OptiDin ОМ.

Модульные автоматические выключатели

Модульные автоматические выключатели предназначены для защиты электрических установок
от перегрузок и коротких замыканий, а также для нечастых включений и отключений цепей
вручную.
Модульные автоматические выключатели КЭАЗ на постоянный и переменный токи — аппараты
широкой сферы применения: от использования в решениях для строительства, промышленных
объектов, строительства элитных домов, ТЦ, коттеджей до установок в энергосистемах АЭС,
ТЭЦ, кораблей и подводных лодок МО РФ.
Широкий ассортимент аксессуаров делает применение модульных автоматов КЭАЗ удобным для
любого решения.

OptiDin BM125 Модульные выключатели на переменный ток до 125А:

Выключатели автоматические OptiDin ВМ125 предназначены для защиты электрических цепей
от перегрузки и токов короткого замыкания, проведения тока в нормальном режиме и опера-
тивных включений и отключений указанных цепей.
Выключатели соответствуют требованиям ГОСТ Р 50030.2, ТР ТС 004/2011 изготавливаются по
ТУ3421-040-5758109-2009.

Выключатель автоматический модульный OptiDin BM125-1C125-8ln-УХЛ3

Выключатель автоматический модульный OptiDin BM125-4ND80-14ln-УХЛ3

OptiDin BM63 Модульные выключатели на переменный ток до 63 А

Серия модульных автоматических выключателей серии OptiDin BM63 выпускается с защитными характеристиками типов B, C, D для защиты электрооборудования и проводки в сферах жилого и коммерческого строительства, а также с исполнениями защитных характеристик Z, L, K — для защиты сложного технологичного оборудования промышленных предприятий.

OptiDin BM63 10кА Модульные выключатели на переменный ток до 63А:

Выключатель автоматический OptiDin BM63-1C1-10-УХЛ3

Выключатель автоматический модульный OptiDin BM63-4Z63-10-УХЛ3

OptiDin BM63 6кА DC Модульные автоматические выключатели на постоянный ток до 50А:

Выключатели автоматические OptiDin BM63 DC предназначены для защиты электрических цепей
постоянного тока от перегрузки и токов короткого замыкания, проведения тока в нормальном
режиме и оперативных включений и отключений указанных цепей.
Выключатели соответствуют требованиям ГОСТ IEC 60898-2 (постоянного тока), ТР ТС 004/2011 и
изготавливаются по ТУ3421-040-05758109-2009, ТУ3421-040-05758109-2009Д.

Выключатель автоматический модульный OptiDin BM63-1B1-DC-УХЛ3

Выключатель автоматический модульный OptiDin BM63-2Z8-DC-УХЛ3

OptiDin BM63 6кА Модульные выключатели на переменный ток до 63А:

Выключатель автоматический модульный OptiDin BM63-1C1-УХЛ3

Выключатель автоматический модульный OptiDin BM63-4Z63-УХЛ3

OptiDin BM63-OT Ограничители тока модульные до 63А:

Ограничители тока типа OptiDin ВМ63-ОТ предназначены для применения в электрических цепях
напряжением до 400 В переменного тока частоты 50 Гц, их защиты при перегрузках и коротких
замыканиях, ограничения отбора установленной максимальной мощности при эксплуатации
электротехнических устройств в быту и производстве, проведения тока в нормальном режиме и
оперативных включений и отключений (до 30 раз в сутки) указанных цепей.
Ограничители соответствуют требованиям ГОСТ Р 50345, ТР ТС 004/2011 и изготавливаются по
ТУ3421-040-05758109-2009.

Ограничитель тока OptiDin BM63-OT-1D10-УХЛ3

Ограничитель тока OptiDin BM63-OT-3D63-УХЛ3

OptiDin BM63P Модульные выключатели нагрузки на токи до 63А:

Выключатели автоматические OptiDin ВМ63Р предназначены для применения в электрических
цепях напряжением до 400 В переменного тока частоты 50 Гц и проведения тока в нормальном
режиме.
Выключатели типа OptiDin ВМ63Р соответствует требованиям ГОСТ Р 50030.3, ТР ТС 004/2011 и
изготавливаются по ТУ 3424-011-05758109-2009.

Выключатель нагрузки модульный OptiDin BM63P-140-УХЛ3

Выключатель нагрузки модульный OptiDin BM63P-463-УХЛ3


Устройства дифференциальной защиты

Устройства дифференциальной защиты — это коммутационные аппараты, основным назначе-
нием которых, является защита человека от поражения электрическим током при случайном,
непреднамеренном прикосновении к токоведущим частям электроустановок при неисправ-
ностях электрооборудования; предотвращение пожаров вследствие протекания токов утечки
и замыканий на землю.
В ассортименте КЭАЗ сегодня есть широкий выбор автоматических выключателей управляе-
мых дифференциальным током со встроенной защитой от сверхтоков (АВДТ) и выключате-
лей управляемых дифференциальным током без встроенной защиты от сверхтоков (УЗО) на
различные номинальные токи и уставки по дифференциальному току; для АВДТ присутству-
ют селективные исполнения с выдержкой по времени срабатывания.
OptiDin D63 и OptiDin VD63 соответствуют требованиям ГОСТ IEC 61009-1, ТР ТС 004/2011, ТР
ТС 020/2011 и изготавливаются по ТУ3422-046-05758109-2008; OptiDin DM63 соответствуют
стандартам ГОСТ IEC 61008-1, ТР ТС 004/2011.

OptiDin DM63 Устройства защитного отключения (УЗО) на токи до 100А:

Устройство защитного отключения OptiDin DM63 предназначены для применения в электри-
ческих сетях переменного тока частоты 50Гц с глухо заземлённой нейтралью номинальным
напряжением не выше 400 В и номинальным током до 100А для защиты людей от поражения
электрическим током при неисправностях электрооборудования или при преднамеренном
контакте с открытыми проводящими частями электроустановок, а также для предотвращения
возгораний и пожаров, возникающих вследствие протекания токов утечки и замыканий на
землю и оперативных включений и отключений указанных цепей
OptiDin DM63 — электромеханическое устройство, не имеющее собственного потребления
электроэнергии, сохраняет работоспособность при любых колебаниях и даже отсутствии на-
пряжения в сети. Соответствует требованиям ГОСТ IEC 61008-1-2012, ТР ТС 004/2011.

ВДТ без защиты от сверхтоков OptiDin DМ63-2225-A-УХЛ4 (2P, 25, 30mA)

ВДТ без защиты от сверхтоков OptiDin DМ63-4463-AС-УХЛ4 (4P, 63, 300mA)

OptiDin D63 Автоматические выключатели дифференциального тока до 40 А:

Двухполюсные автоматические выключатели OptiDin D63, управляемые дифференциальным
током со встроенной защитой от сверхтоков (далее АВДТ), устанавливаются в однофазных
электрических сетях переменного тока частоты 50 Гц с глухозаземленной нейтралью номи-
нальным напряжением не выше 230 В и номинальными токами до 40 А. Они предназначены
для защиты людей от поражения электрическим током при неисправностях электрообору-
дования или при непреднамеренном контакте с открытыми проводящими частями электро-
установок, для предотвращения возгораний и пожаров, возникающих вследствие проте-
кания токов утечки и замыканий на землю, а также для защиты от перегрузки и короткого
замыкания.
Двухполюсные автоматические выключатели электронного типа
с одним защищенным от сверхтоков полюсом относятся к классу устройств, функционально
зависящих от напряжения сети (не размыкающихся автоматически в случае исчезновения
напряжения), и предназначены для стационарной установки при неподвижной проводке.
АВДТ соответствуют требованиям ГОСТ IEC 61009-1, ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011 и из-
готавливаются по ТУ3422-046-05758109-2008.

АВДТ с защитой от сверхтоков OptiDin D63-21C10-A-УХЛ4 (2P, C10, 10mA)

АВДТ с защитой от сверхтоков OptiDin D63-24C40-A-УХЛ4 (2P, C40, 300mA)

OptiDin VD63 Автоматические выключатели дифференциального тока до 63 А:

Автоматические выключатели типа OptiDin VD63, управляемые дифференци-
альным током со встроенной защитой от сверхтоков (далее дифференциальные
автоматы АВДТ), устанавливаются в электрических цепях переменного тока
частоты 50 Гц с глухозаземленной нейтралью номинальным напряжением не
выше 400 В и номинальными токами до 63 А и предназначены для защиты
людей от поражения электрическим током при неисправностях электрооборудо-
вания или при непреднамеренном контакте с открытыми проводящими частями
электроустановок, для предотвращения возгораний и пожаров, возникающих
вследствие протекания токов утечки и замыканий на землю, а также для защиты
от перегрузки и короткого замыкания. АВДТ относятся к классу устройств, функ-
ционально зависящих от напряжения сети (не размыкающихся автоматически
в случае исчезновения напряжения). Двухполюсные АВДТ предназначены для
стационарной установки при неподвижной проводке в нормальных и жестких
условиях эксплуатации по ГОСТ Р МЭК 335-1 в однофазных, а четырехполюсные в трехфазных.
АВДТ соответствуют требованиям ГОСТ IEC 61009-1, ТР ТС 004/2011,
ТР ТС 020/2011 и изготавливаются по ТУ3422-046-05758109-2008.

АВДТ с защитой от сверхтоков OptiDin VD63-21C16-A-УХЛ4 (2P, C16, 10mA)

АВДТ с защитой от сверхтоков OptiDin VD63-42C63-A-УХЛ4 (4P, C63, 30mA)


Устройства защиты от перенапряжений

Устройства защиты от импульсных перенапряжений OptiDin OM (ограничители импульсных перена-
пряжений) предназначены для защиты от коммутационных и грозовых импульсных перенапряжений.
УЗИП OptiDin OM устанавливаются в местах ввода электроэнергии в главном распределительном
щите, во второстепенных распределительных щитах и непосредственно на электрические машины,
приборы и оборудование.

OptiDin OM(u)-I Устройства защиты от импульсных перенапряжений
класса I+II+III:

Устройства защиты от импульсных перенапряжений OptiDin OMu-I предназначены для защиты электрических сетей и устройств от последствий волны перенапряжения, вызванной
близким, прямым или непрямым ударом молнии. Они сконструированы в форме моноблока с
последовательным подключением варистора и разрядника, благодаря чему обеспечивается
полное отделение L->N, N ->PE, без остаточных токов.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений OptiDin OM-I предназначены для выравнивания потенциалов при прямом попадании молнии. Они устанавливаются на входе
внешних проводников в главном распределительном щите и содержат сменные подключаемые варисторы.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений OptiDin OM(u)-I доступны как с дистанционной сигнализацией, так и без нее. Монтаж на DIN-рейку 35 мм.
УЗИП соответствуют требованиям ГОСТ Р 51992.

Ограничитель импульсных перенапряжений (УЗИП) OptiDin OM-I-1-280/12,5


Модульные контакторы

Электромеханические модульные контакторы КЭАЗ используются в системах автоматизации и управления различных технологических процессов, в том числе, в системах кондиционирования, вентиляции, отопления и освещения.

OptiDin MK63 Модульные контакторы на токи до 63А:

Контакторы модульные OptiDin MK63 предназначены для частых коммутаций нагрузок с но-
минальным током до 63 А — электрических котлов, конвекторов прямого отопления, тепло-
вых аккумуляторов. Устройства используются для автоматизации и управления различными
технологическими процессами, в том числе в системах кондиционирования, вентиляции,
освещения.
В OptiDin MK63 предусмотрена визуальная индикация состояния контактов. Напряжение
цепи главных контактов — 230 и 400 В переменного тока частоты 50 Гц. Напряжение пита-
ния катушек управления — 24 и 230 В (переменного и постоянного тока).
Модульные контакторы устанавливаются в распределительные щиты жилых и служебных
помещений, гостиниц, больниц, торговых центров, производственных зданий и обществен-
ных мест.
OptiDin MK63 используются для удаленной коммутации и автоматического контроля обо-
рудования, такого как:

  • однофазные и трехфазные электродвигатели;
  • различные насосы;
  • кондиционеры;
  • электронагреватели;
  • осветительное оборудование.
    Контакторы соответствуют требованиям ГОСТ Р 50030.4.1

Контактор модульный OptiDin МК63-2002-24AC

Контактор модульный OptiDin МК63-6340-24AC/DC


Модульные устройства подачи команд и сигналов

OptiDin SL63 и FSL63 Модульные индикаторы

Сигнальные лампы предназначены для световой индикации рабочего состояния электротехнического оборудования в электрических цепях напряжением до 230 В переменного тока частоты 50 Гц.
Световые индикаторы фаз предназначены для световой индикации наличия напряжения в каждой
из фаз.
Сигнальные лампы и световые индикаторы фаз соответствуют требованиям ГОСТ Р 50030.5.1 (приложение J), ТР ТС 004/2011 и изготавливаются по ТУ3428-070-05758109-2012.

Лампа сигнальная OptiDin SL63-Y-110AC-УХЛ3

OptiDin KM63 Модульные кнопки

Кнопки управления OptiDin КМ63 предназначены для оперативного управления контакторами
(магнитными пускателями), различными реле автоматики и другим технологическим оборудова-
нием в электрических цепях переменного тока напряжением до 230 В.
Кнопки соответствуют требованиям ГОСТ Р 50030.5.1, ТР ТС 004/2011 и изготавливаются по
ТУ3428-071-05758109-2012.

Кнопка управления модульная OptiDin KM63-A-11-УХЛ3

OptiDin ZM63 Модульные звонки

Звонки электрические модульного исполнения предназначены для применения в сетях переменного тока напряжением до 230 В и служат для сигнализации возникновения внештатных ситуаций
в электрических цепях.
Звонки соответствуют требованиям ГОСТ Р 7220-87, ГОСТ Р 50030.5.1, ТР ТС 004/2011.

Звонок электрический модульный OptiDin ZM63-230AC-УХЛ3

Опубликовано

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Ни для кого не секрет, что автоматические выключатели это не просто рубильники, которые  пропускают рабочий ток и обеспечивают два состояния электрической цепи: замкнутое и разомкнутое. Автоматический выключатель — это электрический аппарат, который в режиме реального времени «отслеживает» уровень протекающего тока в защищаемой цепи и отключает ее при превышении током определенного значения.

Самым распространенным сочетанием в автоматических выключателях является комбинация теплового и электромагнитного расцепителя. Именно эти два вида расцепителей обеспечивают основную защиту цепей от сверхтоков.

Тепловой расцепитель предназначен для отключения токов перегрузки электрической цепи. Тепловой расцепитель конструктивно состоит из двух слоев металлов, обладающих различными коэффициентами линейного расширения. Это и позволяет пластине изгибаться при нагреве и воздействовать на механизм свободного расцепления, в конечном итоге, отключая аппарат. Такой расцепитель еще называют термобиметаллическим расцепителем по названию основного элемента — биметаллической пластины.

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Однако этот вид расцепителя обладает существенным недостатком — его свойства зависят от температуры окружающей среды. То есть, при слишком низкой температуре даже если цепь будет перегружена — тепловой расцепитель автоматического выключателя может не отключить линию. Возможна и обратная ситуация: в очень жаркую погоду автоматический выключатель может ложно отключать защищаемую линию, за счет нагрева биметаллической пластины окружающей средой. К тому же тепловой расцепитель потребляет электрическую энергию.

Электромагнитный расцепитель состоит из катушки и подвижного стального сердечника, удерживаемого пружиной. При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится электромагнитное поле, однако его силы не хватает, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Устройство механизма электромагнитного расцепителя показано на примере АП50Б

Этот вид расцепителя не обладает таким большим потреблением электрической энергии, как тепловой расцепитель.

В настоящее время широкое распространение получили электронные расцепители на базе микроконтроллеров. С их помощью можно осуществлять точную настройку следующих параметров защиты:

  • уровень рабочего тока защиты
  • время защиты от перегрузки
  • время срабатывания в зоне перегрузки с функцией «тепловой памяти» и без нее
  • ток селективной  отсечки
  • время селективной токовой отсечки

Реализованная функция проведения самотестирования работоспособности механизма свободного расцепления с помощью кнопки ТЕСТ позволяет проводить проверку аппарата потребителем.

Регулировка параметров настройки электрической цепи на лицевой панели устройства позволяет персоналу без лишнего труда понять, как настроена защита отходящей линии.

С помощью поворотных переключателей на лицевой панели устанавливается уровень рабочего тока цепи. Регулировка уставки рабочего тока расцепителя IR устанавливается в кратности: 0,4; 0,45; 0,5; 0,56; 0,63; 0,7; 0,8; 0,9; 0,95; 1,0 к номинальному току  выключателя.

Существует два режима работы полупроводникового расцепителя при перегрузке электрической цепи:

  • с «тепловой памятью»;
  • без «тепловой памяти»

«Тепловая память» является эмуляцией работы теплового расцепителя (биметаллической пластины): микропроцессорный расцепитель программным способом задает время, которое потребовалось бы для остывания биметаллической пластины. Данная функция позволяет оборудованию и защищаемой цепи больше времени остывать и, соответственно, их срок службы не снижается.

Одним из преимуществ является установка уровня тока и времени срабатывания автоматического выключателя при коротком замыкании, что осуществляет необходимую селективность защиты. Это необходимо для того, чтобы вводной автоматический выключатель отключился позже, чем ближайшие к аварии аппараты. Важно отметить, что, в отличие от теплового расцепителя, уставки по времени в микропроцессорном расцепителе не меняются при изменении температуры окружающей среды.

Регулировка уставки тока селективной токовой отсечки выбирается кратно рабочему току IR: 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.

Регулировка уставки времени селективной токовой отсечки выбирается в секундах: 0 (без выдержки времени); 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4.

Электромагнитная совместимость микропроцессорных расцепителей автоматических выключателей OptiMat D позволяет применять эти аппараты в общепромышленных электроустановках. В свою очередь, электромагнитные поля, создаваемые элементами микропроцессорного расцепителя не оказывают негативного влияния на окружающую технику.

Рассмотрим выбор уставок на примере микропроцессорного расцепителя MR1-D250 автоматического выключателя OptiMat D. Имеется асинхронный двигатель АИР250S2 с параметрами Р=75 кВт; cosφ=0,9; Iп/Iном=7,5; для которого нужно выбрать уставки защищающего аппарата (автоматический выключатель защищает непосредственно линию с данным электродвигателем). Примем следующие условия: пуск электродвигателя легкий и время пуска равное 2 с.

Выбираем для нашего двигателя уставку в 4 секунды с функцией тепловой памяти:

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

В нашем случае номинальный ток электродвигателя составляет 126,6 А. Соответственно, выставляем переключатель регулировки номинального тока выключателя на значение 0,56, чтобы ближайшее значение получилось 140 А.

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Чтобы автоматический выключатель не срабатывал ложно от пусковых токов, кратность которых для выбранного двигателя составляет 7,5 примем уставку селективной токовой отсечки равную 8.

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Т. к. данный выключатель будет устанавливаться непосредственно для защиты электродвигателя для обеспечения селективности в действии выключателей принимаем мгновенную селективную токовую отсечку (без выдержки по времени).

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Следует также отметить, что при превышении током короткого замыкания значения в 3000 А выключатель будет срабатывать мгновенно, то есть без выдержки по времени.

Таким образом, мы рассмотрели пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя, обеспечивающие защиту асинхронного двигателя. Данный пример выбора уставок микропроцессорного расцепителя не является техническим руководством. В конечном виде панель настройки микропроцессорного расцепителя автоматического выключателя будет выглядеть так:

Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

Электромагнитная совместимость, соответствующая требованиям ГОСТ Р 50030.2-2010, и возможность внедрения в систему автоматизации делает автоматические выключатели Optimat D250 более надежными, удобными и выгодными решениями по многим показателям.

OptiMat D Автоматические выключатели в литом корпусе на токи от 40А до 1600А

Опубликовано

Безопасная работа в высоковольтных установках

Введение

Для организации защиты от опасной утечки тока необходимо установить устройство защитного отключения (УЗО) или АВДТ (автоматический выключатель дифференциального тока), являющийся комбинацией автоматического выключателя и УЗО одновременно. 

В высоковольтных сетях вопрос с организацией безопасности работ персонала обстоит гораздо сложнее. Прежде всего это связано с тем, что приближение человека к токоведущим частям на недопустимо близкое расстояние опасно. Расстояния регламентированы нормативными документами и, например, для электроустановок 10 кВ это 0,6 метра (МПОТ табл 1.1.)! Если работник случайно или по неосторожности приблизится меньше, чем на 0,6 метра, может произойти электрический «пробой» по воздуху, что чаще всего приводит к летальному исходу.

Для обеспечения безопасности работ в высоковольтных сетях и установках применяются разъединители и выключатели нагрузки, перед которыми стоит одна и та же задача — создать видимый разрыв цепи.

Безопасная работа в высоковольтных установках

Выключатель нагрузки ВНА-10/400-Л-з-И2-УХЛ2-КЭАЗ

Разъединитель высоковольтный РВЗ-10/1000-I-И2-У3-КЭАЗ

Определение

Разъединитель является контактным коммутационным аппаратом  и  предназначен для включения и отключения электрической цепи в отсутствие рабочего тока или тока небольшой уровня (меньше рабочего тока нагрузки), а также для создания видимого разрыва цепи, в которой необходимо произвести ремонтные работы.

Выключатель нагрузки выполняет те же функции, что и разъединитель, однако имеет одно важное и существенное отличие — он способен производить включение и отключение рабочих токов нагрузки в нормальном режиме.

Конструктивное отличие разъединителей и выключателей нагрузки

Благодаря наличию дугогасительной камеры, а также паре подвижных и дугогасительных контактов в выключателе нагрузки становится возможна коммутация рабочих токов нормальных режимов.

При отключении размыкаются сначала подвижные контакты (4), а затем дугогасительные (5). При непосредственном размыкании уже самих дугогасительных контактов (5) электрическая дуга воздействует на газогенерирующие вкладыши (из полиметилметакрилата), из которых выделяется  поток газа, гасящий дугу.

Безопасная работа в высоковольтных установках

Конструкция автогазового выключателя нагрузки ВНА

Области применения

Разъединители используются для производства переключений в схемах электроподстанций, например при переводе питания присоединений (фидеров) с одной системы шин на другую.

Разъединителями допускается выполнение коммутаций:

  • трансформаторов напряжения, зарядного тока шин и оборудования подстанции (за исключением батарей конденсаторов);
  • параллельных ветвей, которые находятся под током нагрузки, если разъединители данных ветвей шунтированы другими включенными разъединителями;
  • токов намагничивания силовых трансформаторов и зарядных токов как воздушных, так и кабельных линий;
  • нейтралей трансформаторов и дугогасящих катушек (реакторов) при отсутствии в сети однофазного замыкания на землю (ОЗЗ).

Величины некоторых токов коммутируемых разъединителями электроустановок регламентированы и представлены в таблице:

Напряжение, кВ610
Намагничивающий ток, А3,53
Зарядный ток, А2,52
Ток замыкания на землю, А43

Хотелось бы также отметить, что далеко не на всех объектах экономически выгодно и целесообразно применять силовые выключатели для защиты отходящий линий 10 кВ. Можно применить сочетание выключателя нагрузки ВНА и предохранителя ПКТ. Первый обеспечивает включение и отключение рабочих токов цепи, а также требуемый видимый разрыв цепи, а второй защищает от сверхтоков величиной до 50 кА. Таким сочетанием аппаратов, например, можно защитить кабель питающий трансформаторную подстанцию 10/0,4 кВ.

Важное замечание

При установке изолирующих межполюсных перегородок в  разъединитель можно достигнуть увеличения коммутируемого тока в 1,5 раза.

В следующей статье мы рассмотрим некоторые правила безопасного оперирования и работы с разъединителями.

Опубликовано

Измерительный трансформатор тока. Что это и зачем он нужен?

Измерительный трансформатор тока. Что это и зачем он нужен?

Введение

Одновременно с входом в нашу жизнь электричества остро встали некоторые вопросы, тесно связанные с его эксплуатацией. Одним из них стал вопрос организации токовой защиты цепи. Появилась необходимость в разделении силовых цепей и цепей защиты, а также в создании и организации сложных защит, которые невозможно собрать,  используя аппараты только в силовых цепях.

Дело в том, что защита электропроводки в обычных квартирах сводится к применению автоматических выключателей или предохранителей, а защита от поражения электрическим током — к применению УЗО или АВДТ. Вышеперечисленные аппараты встраиваются непосредственно в защищаемую цепь и, как правило, не имеют дистанционных органов управления.

В сетях с более высокими мощностями и токами, где уже требуется релейная защита, работающая по определенным алгоритмам, (например, АПВ — автоматическое повторное включение) требуется организовать питание целого ряда устройств и реле цепей защиты. Для этого применяется трансформатор тока — электротехническое устройство, предназначенное для уменьшения первичного тока (тока измеряемой рабочей цепи) до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, находящихся во вторничной цепи. К нему подключаются следующие устройства: амперметры, преобразователи тока, обмотки токовых реле, счетчиков, ваттметров и другие.

Технические характеристики и режим работы

Основным параметром трансформатора тока является его коэффициент трансформации, то есть кратность первичного тока ко вторичному. Ряд первичных токов включает следующие значения: 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 800; 1000; 1200; 1500; 2000; 3000; 4000; 5000 (А).

С целью унификации и стандартизации всего выпускаемого измерительного и защитного оборудования существует стандартная величина вторичного тока — это 5 А. Соответственно, коэффициент трансформации определяется так: Kт= 400/5= 80.

Трансформатор тока работает в режиме близкому к короткому замыканию, т.к. сумма сопротивлений последовательно подключенных приборов защиты не превышает несколько десятых долей Ом. 

Не менее важной задачей, которую как раз и решает трансформатор тока (ТТ) является отделение вторичных цепей измерения и защиты от силовых цепей высокого напряжения и, следовательно, обеспечение безопасности работы с устройствами измерения и защиты.

Применение

Кроме основных задач, описанных выше, трансформаторы тока применяются при косвенном подключении счетчиков электрической энергии. Это обусловлено тем, что счетчики при прямом включении в сеть с большими рабочими токами выйдут из строя. Поэтому возникает необходимость в снижении измеряемых рабочих токов до приемлемых величин, например,  до стандартных 5 Ампер.

Современный рынок предлагает решения совместимые как с  проводами, так и с шинами.

Измерительный трансформатор тока. Что это и зачем он нужен?

Важное замечание

Размыкание вторичной обмотки трансформатора тока не допускается при протекании рабочих токов в первичной обмотке. При разомкнутой вторичной цепи ТТ ЭДС может достигать 1000 В и более, что крайне опасно для обслуживающего персонала. Поэтому при замене  аппарата, включенного в цепь трансформатора тока, необходимо сначала замкнуть накоротко (шунтировать) измерительную обмотку ТТ, а затем производить отключение вышедшего из строя прибора. Поэтому измерительную (вторичную) обмотку трансформатора тока необходимо заземлить для исключения появления высокого напряжения на выводах И1 И2.

Трансформаторы тока выполняют не только важные задачи  отделения защитных цепей от силовых и унификации оборудования, но и применяются при подключении счетчиков электроэнергии в сетях с большими рабочими токами, где прямое включение невозможно.

Измерительный трансформатор тока ТТК-100-1000/5А-15ВА-0,5-УХЛ3-КЭАЗ

Измерительный трансформатор тока ТТК-А-200/5А-5ВА-0,5-УХЛ3-КЭАЗ

Опубликовано

Электрические щиты и их многообразие. Помогаем новичкам разбираться

ВРУ, ЩО, ЩЭ — эти и многие другие обозначения (аббревиатуры), встречаемые на электрических щитах, едва ли что-то могут объяснить рядовому потребителю. Но тем, кто только начинает свой путь в сложной, но интересной электротехнической отрасли, необходимо знать назначения и обозначения основных типов щитов.

Ликбез по электрическим щитам логично начать со щита, который стоит выше всех в иерархии распределения электроэнергии.

Электрические щиты и их многообразие. Помогаем новичкам разбираться

Главный распределительный щит (ГРЩ)

Электрические щиты и их многообразие. Помогаем новичкам разбираться

Главный распределительный щит (ГРЩ), как правило, располагается на трансформаторных подстанциях, различных котельных  и т. д. То есть его нельзя увидеть в жилом доме — к вам в дом приходит линия питания, которая отходит от ГРЩ. Он применяется для ввода линий питания большой мощности, учета электрической энергии, и распределения питания по отходящим линиям нижестоящих объектов. Также понятие ГРЩ стало применяться к вводам электроэнергии большой мощности (на токи в несколько тысяч ампер).

Вводное распределительное устройство (ВРУ)

Электрические щиты и их многообразие. Помогаем новичкам разбираться

Этот щит представляет собой устройство, содержащее аппараты для защиты отходящих линий нагрузок, устройства измерения и учета общедомовой электроэнергии, в которое также может включаться относительно несложная автоматика. Главный питающий кабель к ВРУ идет, как правило, от ГРЩ, а уже внутри самого вводного распределительного устройства электроэнергия распределяется по отходящим линиям, каждая из которых имеет свое собственное назначение. Обычно устанавливаются ВРУ на вводе в жилые здания и здания общественного назначения, а также в  цехах промышленных предприятий или заводов. Местом установки ВРУ в жилых и общественных зданиях чаще всего является подвал. Далее, по линиям защищенным автоматическими выключателями или предохранителями электроэнергия направляется к электрическим щитам, которые мы рассмотрим ниже.

Щит этажный (ЩЭ)

Электрические щиты и их многообразие. Помогаем новичкам разбираться

От вводного распределительного устройства линии распределения электроэнергии (или как их еще называют «стояки») идут к этажным щиткам. Последние используются для учета электроэнергии и защиты отходящих к квартирам линий. Чаще всего, в этажном щите учет и распределение электроэнергии осуществляется для 4-х квартир, однако встречаются ЩЭ и для 6 квартир. Например, если вы не ремонтировали или не заменяли проводку, то скорее всего, автоматические выключатели, защищающие вашу квартиру от токов к.з. и перегрузки находятся в этажном щите. Люди, заменившие устаревшую проводку на новую, отвечающую современным требованиям нормативных документов, как правило, организуют систему питания квартиры наиболее удобным для себя образом: увеличивают количество групп, организуют отдельную защиту линий «световой» и «розеточной» нагрузок. Подобная модернизация системы электроснабжения квартиры подразумевает создание собственного квартирного щита, речь о котором пойдет в следующем пункте статьи.

ЩУРн(в) Корпуса щитов учета и распределения металлические

ЩРн(в) Корпуса щитов распределения металлические

Щит квартирный (ЩК)

Электрические щиты и их многообразие. Помогаем новичкам разбираться

Щит освещения (ЩО)

Электрические щиты и их многообразие. Помогаем новичкам разбираться

В щитах освещения обычно применяются только автоматические выключатели — применение АВДТ или УЗО в щитах такого типа нецелесообразно. Устанавливаются щиты освещения в офисах, торговых и административных помещениях, где необходимо управлять целыми группами осветительной нагрузки.

Щит аварийного переключения (ЩАП)

Электрические щиты и их многообразие. Помогаем новичкам разбираться

Щиты ЩАП (также как и щиты АВР) предназначены для автоматического переключения на резервный источник питания нагрузки в случае пропадания напряжения и для возврата электрической схемы в исходное состояние при установлении в сети нормального значения напряжения. Щиты такого типа можно встретить только на объектах, где требуется бесперебойное снабжение электроприемников.

Шкаф управления (ШУ)

Электрические щиты и их многообразие. Помогаем новичкам разбираться

ШУ служит для управления автоматикой таких систем как: освещение, вентиляция, пожарная сигнализация, отопление и прочих. Параметры устанавливаются вручную, а состояние цепи и отдельных ее элементов информативно отображается для персонала при помощи светосигнальных индикаторов.

Рассмотренные в статье электрические щиты и шкафы являются наиболее распространенными, однако это далеко не полный перечень всех существующих электрических щитов. Есть щиты, с помощью которых решаются и более специфические задачи, однако это не представляет большого интереса для широкого круга читателей.

Опубликовано

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

Зачастую, словосочетание «эффективное решение», вызывает ассоциацию с неким технически сложным аппаратом или устройством. Однако существуют технически простые и, что важно, надежные аппараты, на базе которых можно создавать эффективные решения. Речь в сегодняшней статье пойдет о кулачковых переключателях.

Что такое кулачковый переключатель?

Согласно ГОСТ, кулачковый переключатель – это аппарат для цепей управления, снабженный органом управления (рукояткой или ключом), приводимым в действие вращением.

Устройство кулачкового переключателя серии 4G

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

Как видно из рисунка и описания составляющих элементов, устройство кулачкового переключателя довольно простое и понятное. Сам аппарат содержит минимум движущихся частей, что обеспечивает максимальную надежность производимых им операций.

Основной движущийся элемент — вал не должен изгибаться или скручиваться при повороте рукоятки управления. Только металлические валы, например стальные, обладают необходимым показателем жесткости на кручение и обеспечивают надежное переключение групп контактов. Это свойство особенно важно при управлении электродвигателем, т. к. пластиковые валы могут изгибаться, и несколько групп контактов могут одновременно оказаться в положении, которое создаст аварийную ситуацию.

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

Не менее важной составляющей надежной и долговечной работы кулачкового переключателя является высокое качество контактных материалов. Так, контакт из серебряного сплава, устойчивый к воздействию электрической дуги, обеспечивает высокие показатели коммутационной износостойкости.

Где применяются кулачковые переключатели?

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

Основные сферы применения аппаратов:

  • переключение схем обмоток электродвигателя звезда-треугольник
  • щиты постоянного и переменного тока
  • щиты управления АВР
  • управление приводами секционных разъединителей и выключателей на трансформаторной подстанции
  • переключение режимов управления электрооборудованием (ручное, автоматическое, местное управление)
  • управление режимами работы ТЭН в нагревательном оборудовании
  • управление во вторичных цепях (цепи измерения, сигнализации и т.д.)

Более подробно рассмотрим последний пункт в этом списке. Так, например, для измерения фазных и межфазных величин напряжения можно применить один 7-ми позиционный кулачковый переключатель и один вольтметр. Это решение может заменить установку целых 6 отдельных вольтметров! Согласитесь, это решение удобнее в монтаже, а также экономит не только деньги, но и место в щите.

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу
Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

Также находят применение кулачковые переключатели с желтой фронтальной панелью и красной рукояткой в щитах аварийного управления.

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

Стоит отметить, что кулачковые переключатели становятся удобной заменой выключателей нагрузки там, где необходима коммутация большого количества контактов и положений.

Кулачковые переключатели применяются не только в традиционных решениях для сокращения количества измерительных и прочих устройств вторичных цепей. Они с успехом решают и современные задачи, примером которой может служить организация байпас-схемы (от англ. bypass — обход).

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

В традиционном понимании байпас предполагает обход какого-либо элемента или части электрической схемы. Допустим, что питание вашего дома или загородного коттеджа осуществляется от сети, а также имеется резервный источник питания ИБП (источник бесперебойного питания). В нормальном режиме работы весь дом питается от сети, а при пропадании напряжения в качестве резервного источника питания выступает ИБП. В случае, если необходимо вывести часть схемы с ИБП в ремонт, вы вручную переключаете схему при помощи ключа или просто повернув рукоятку кулачкового переключателя в положение 2. Затем, вытащив ключ или установив навесной замок (зафиксировав положение кулачкового переключателя), без риска попасть под напряжение, ремонтируете источник бесперебойного питания.

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

Кулачковый переключатель, являясь простым и в то же время надежным аппаратом, позволяет создавать как традиционные, так и современные эффективные решения.

Современные производители предлагают решения с повышенной степенью защиты IP65, которые могут применяться как на улице, так и в тяжелых условиях промышленных предприятий, а также проявляют индивидуальный подход к своим клиентам, предлагая изготовление кулачковых переключателей по нестандартным схемам заказчиков.

Опубликовано

Принцип работы и устройство предохранителя

Принцип работы и устройство предохранителя

История использования электричества насчитывает уже более века. Одновременно с появлением в повседневной жизни такого «невидимого помощника» встал вопрос об организации защиты электропроводки и электроустановок от различных аварийных и ненормальных режимов работы. Одними из первых таких устройств защиты стали предохранители.

Развитие начиналось с обычной проволоки из платины, которая применялась в середине 19 века для защиты телеграфного кабеля, до современных предохранителей с отключающей способностью высокого значения. Благодаря своей довольно простой конструкции и надежной работе, в основе которой лежат незыблемые физические законы, плавкие электрические предохранители стали воплощением безопасности в электрических цепях.

Позднее применялись плавкие вставки с легкоплавкими элементами из свинца и олова. В связи с тем, что номинальные токи в настоящее время могут превышать 1000 А, отпала потребность в использовании плавких вставок старого типа. Однако принцип работы сегодняшних предохранителей высокой отключающей способности остался практически неизменным с 1890 года. Именно тогда Мордей В.М. запатентовал первый предохранитель.

Предохранитель встраивается в разрыв электрической цепи. Его основной задачей является пропускание рабочего тока и разрыв электрической цепи при появлении сверхтоков. Различают предохранители низковольтные (до 1 кВ) и высоковольтные (свыше 3 кВ), однако по назначению и принципу действия они полностью совпадают. Также выделяют силовые и быстродействующие предохранители.

Низковольтные предохранители конструктивно  представляют собой довольно простое устройство. Токопроводящий элемент (плавкая вставка) под воздействием тока, значение которого выше номинальной величины, нагревается,  расплавляется в дугогасящей среде (чаще всего это кварцевый песок SiO2) и испаряется, создавая разрыв в защищаемой электрической цепи.

Принцип работы и устройство предохранителя

Изолятор препятствует выходу горячих газов и жидкого металла в окружающую среду. Он изготавливается из высокосортной технической керамики и должен выдерживать при отключении очень высокие температуры и внутреннее давление.

Защитные крышки имеют планки для захвата унифицированными рукоятками для замены плавких вставок низковольтных предохранителей. Вместе с керамическим корпусом они создают взрывонепроницаемую оболочку для коммутационной электрической дуги.

Песок, в свою очередь, важен для ограничения силы тока. Обычно применяется кристаллический кварцевый песок с высокой минералогической и химической чистотой (содержание SiO2 > 99,5%).

Для коммутационной функции важным являются определенный размер кристаллов песка и оптимальное его уплотнение.

Индикатор позволяет быстро находить сгоревшие предохранители. При повышенной жесткости пружины он может служить ударным сигнализатором для приведения в действие микропереключателей или разъединителей.

Припой сдвигает характеристическую кривую к меньшим значениям тока плавления. Он подбирается в соответствии с материалом плавкого элемента и должен находиться в нужном количестве и в нужном месте.

Контактные ножи механически и электрически соединяют плавкую вставку с держателем-основанием предохранителя. Они изготавливаются из меди или медного сплава с покрытием из олова или серебра.

Традиционными материалами, из которых изготовляются плавкие вставки это: медь, цинк, серебро, обладающие необходимым удельным электрическим сопротивлением.

Основным преимуществом при использовании предохранителя с плавкой вставкой является эффект токоограничения. То есть время расплавления плавкой вставки является достаточно малым и, как следствие, ток короткого замыкания не успевает достигнуть своего максимального значения. График показывающий явление токоограничения представлен ниже.

Принцип работы и устройство предохранителя

Основным параметром плавкой вставки является ее времятоковая характеристика. С ее помощью можно определить время отключения защищаемой линии при известном сверхтоке. График демонстрирующий данную зависимость представлен ниже.

Принцип работы и устройство предохранителя

Очевидно, что при номинальном уровне тока или меньшем его значении плавкая вставка должна проводить электричество неограниченное количество времени.

Для ускорения времени работы плавкой вставки применяют следующие технические решения:

  • плавкие вставки с участками различной ширины (сечения)
  • металлургический эффект в конструкции плавких вставок

За счет снижения сечения (сужения) плавкой вставки в определенных местах достигается требуемое — меньшее время размыкания цепи.

Принцип работы и устройство предохранителя
Принцип работы и устройство предохранителя

Металлургический эффект заключается в следующем: отдельные легкоплавкие металлы (например, свинец и олово) способны растворять в своей структуре более тугоплавкие металлы, такие как медь и серебро.

Принцип работы и устройство предохранителя

Для этого на медные проволочки наносятся капли олова. При нагреве сверхтоком оловянные капли быстро расплавляются, расплавляя при этом и часть проволок. Далее используется механизм работы плавкой вставки со сниженным сечением в определенных местах.

Основной причиной продолжающегося роста числа пользователей плавких предохранителей помимо крайне выгодного соотношения цены и результата, а также незначительной занимаемой площади является их общеизвестная надежность, которая характеризует предохранители как «последнюю линию защиты». Только сертифицированные предохранители с плавкими вставками, которые соответствуют заявленным характеристикам, позволят Вам избежать пожаров, возникающих в электропроводке и электроустановках.

Опубликовано

Что такое автоматический выключатель с гидравлическим замедлением срабатывания и зачем он нужен?

Автоматический выключатель с гидравлическим замедлением срабатывания — это защитный аппарат специального типа, который совмещает в едином механизме и защиту от перегрузки и защиту от короткого замыкания.

Что такое автоматический выключатель с гидравлическим замедлением срабатывания и зачем он нужен?

Вид сзади (без крышки) автоматических выключателей ВА13 и ВА21

ВА13 Автоматические выключатели в литом корпусе на токи от 0,6А до 63А

ВА21 Автоматические выключатели в литом корпусе на токи от 0,6А до 100А

Автоматические выключатели с гидравлическим замедлением срабатывания предназначены для применения в тех случаях, когда тепловая защита может работать неправильно из-за условий окружающей среды, например, такой как экстремальная температура. Тепловая защита в общепромышленных автоматических выключателях может не сработать при низких температурах, или наоборот — сработать ложно при достаточно высокой температуре. Поэтому для автоматических выключателей общепромышленного назначения, производители вводят графики зависимости номинальных рабочих токов тепловых расцепителей от температуры окружающего воздуха. В отличие от них автоматические выключатели с гидравлическим замедлением срабатывания обладают малой зависимостью рабочих характеристик от температуры окружающей среды в зоне перегрузки.

Что такое автоматический выключатель с гидравлическим замедлением срабатывания и зачем он нужен?

Сравнение графиков зависимости рабочих токов тепловых расцепителей (Ip) выключателей с электромагнитным и тепловым расцепителем (ВА57)​ и с гидравлическим замедлением срабатывания (ВА21) от температуры окружающего воздуха

Принцип работы

При появлении токовой перегрузки плунжер начинает преодолевать сопротивление пружины и жидкости и двигается вверх к якорю. Когда перегрузка достигает определенной величины и создает достаточную электромагнитную силу для того, чтобы якорь сдвинулся, последний через систему рычагов воздействует на механизм свободного расцепления и аппарат отключается. Если в процессе движения плунжера, токовая перегрузка прекратилась, он возвращается в исходное положение. При коротком замыкании плунжер резко преодолевает сопротивление жидкости и пружины, соединяется с якорем и через систему рычагов приводит к отключению автоматического выключателя.

Что такое автоматический выключатель с гидравлическим замедлением срабатывания и зачем он нужен?

Устройство автоматического выключателя с гидравлическим замедлителем

Применение такой конструкции расцепителя позволяет автоматическому выключателю срабатывать надежно как в зоне перегрузок, так и в зоне токов короткого замыкания.

Области применения

Конструкция электромагнитного расцепителя с гидравлическим замедлителем позволяет добиться не только малой зависимости от температуры окружающей среды, но и повысить виброустойчивость автоматического выключателя. Это делает автоматический выключатель с гидравлическим замедлителем отличным решением для объектов, где имеет место вибрация, а также повышенная или пониженнная температура.

К таким объектам можно отнести:

  • морские суда
  • портовую инфраструктуру
  • городской электрофицированный транспорт (метро, трамвай, троллейбус)

Также магнитогидравлический выключатель можно устанавливать под открытым небом, применяя защитную оболочку со степенью защиты IP54.

Магнитогидравлический выключатель обеспечивает необходимую надежность и точность защиты в суровых условиях эксплуатации, когда обычный термомагнитный выключатель не позволяет достичь желаемого результата.

Что такое автоматический выключатель с гидравлическим замедлением срабатывания и зачем он нужен?
Опубликовано

6 преимуществ современных автоматических выключателей в литом корпусе

6 преимуществ современных автоматических выключателей в литом корпусе

Развитие электротехнического рынка диктует свои условия совершенствования продукции. Конструкторские бюро заводов-изготовителей улучшают не только проверенные временем решения, но и представляют инновационные разработки. В частности, широкое распространение и применение в последние годы получили современные автоматические выключатели в литом корпусе. О преимуществах и особенностях конструкций этих аппаратов и пойдет речь в этой статье.

Компактные габариты

Современные автоматические выключатели в литом корпусе в 2 раза компактнее аналогичных аппаратов предыдущих поколений. Новая конструкция автоматов позволяет более эффективно использовать внутреннее пространство электрического щита, не снижая технических характеристик защитных аппаратов. Это позволяет еще на этапе проектирования закладывать корпуса меньших габаритов, что снижает стоимость конечного решения.

Модульность конструкции

Принцип модульного построения выключателей в литом корпусе дает возможность самостоятельно встраивать дополнительные аксессуары и расширять ряд функций аппарата защиты в соответствии с потребностями и требованиями по организации защиты электрической сети. Дооснастить аппарат может сам заказчик уже после непосредственного приобретения автоматического выключателя, то есть потребителю не нужно заказывать необходимое исполнение аппарата у завода-изготовителя.

Аксессуары позволяют управлять автоматическими выключателями дистанционно, а также получать информацию о текущем состоянии аппарата. Применяя специальные комплекты, можно получить исполнения выключателей втычного или выдвижного типа.

Модульная конструкция аппарата и «принцип конструктора» представляют пользу не только для потребителей, но и для дистрибьюторов. Конструктивные особенности аппаратов нового поколения позволяют последним минимизировать складские остатки, а также более эффективно использовать свои площади и ресурсы.

Современные материалы корпуса

В конструкции современных выключателей в литом корпусе применяется пластмасса, которая не поддерживает горение. Премикс BMC, наполненный стекловолокном, использован для защиты самого ответственного узла автоматического выключателя — контактной группы. Он выдерживает большое термическое воздействие электрической дуги, что позволяет сохранить целостность не только оболочки контактной группы, но и, следовательно, корпуса аппарата. Фенопласт и ДСВ, которые применялись в конструкции выключателей предыдущих поколений, имеют теплостойкость 250 и 300 градусов соответственно. Эти значения заметно ниже 960 градусов, которые может выдержать BMC премикс. 

6 преимуществ современных автоматических выключателей в литом корпусе

Современная контактная система

6 преимуществ современных автоматических выключателей в литом корпусе

 В автоматических выключателях OptiMat D за счет двойного разрыва главной цепи обеспечивается эффективное токоограничение. Контактная система мостикового типа обеспечивает надежное отключение тока короткого замыкания до 65 кА. Эффект токоограничения позволяет снизить воздействие тока короткого замыкания не только на компоненты электрической сети, но и непосредственно на сам аппарат защиты.

Построение полностью селективных систем защит

6 преимуществ современных автоматических выключателей в литом корпусе

На базе автоматических выключателей серии OptiMat возможна реализация полностью селективных систем защит. Микропроцессорные расцепители выключателей OptiMat A и OptiMat D отличаются высокой точностью исполнения защитных характеристик и обладают широким рядом настроек. Серия OptiMat также включает автоматические выключатели в литом корпусе OptiMat E и модульные автоматы OptiDin ВМ с термомагнитными расцепителями. Все аппараты серий OptiMat и OptiDin ВМ полностью согласованы в защитных характеристиках, что позволяет обеспечить селективность на каждом этапе распределения электроэнергии 0,4 и 0,69 кВ и отключать только поврежденный участок сети. Для наиболее точного выбора аппаратов и соблюдения принципа селективности в защищаемой электросети производители рекомендуют пользоваться таблицами селективности.

Принцип каскадирования или легальный способ сэкономить

Этот принцип позволяет устанавливать нижестоящие выключатели с меньшей отключающей способностью, если «выше» установлен токоограничивающий автоматический выключатель. Заводы-изготовители предоставляют соответствующие таблицы каскадирования и дают гарантию надежности защиты при такой компоновке аппаратов в защищаемой сети. Это позволяет потребителю существенно экономить средства, оставаясь уверенным в качественной защите собственной электрической сети.

Опубликовано

Почему вакуумный выключатель — это лучшее решение для распределительных сетей 6-10 кВ?

Почему вакуумный выключатель - это лучшее решение для распределительных сетей 6-10 кВ?

Развитие городской инфраструктуры, постройка новых мощных промышленных комплексов, уплотнительные застройки в центре городов-миллионников ставят перед энергетиками непростые задачи по обеспечению электроэнергией потребителей без снижения качества и надежности электроснабжения. В связи со столь высоким ростом объёмов потребления Стратегия ПАО «Россети» направлена на увеличение объёма генерации не менее чем на 13,3% в периоде 2016-2020 гг.

Помимо роста объёмов потребления и генерации электроэнергии не менее важно её распределение, за которое отвечают, как правило, тупиковые подстанции на классы напряжения 6, 10, 20 и 35кВ. Однако более половины таких подстанций находятся в эксплуатации не менее 30 лет. Оборудование данных подстанций сильно изношено, морально устарело и нуждается в замене.

Стоит отметить, что на каждой электрической подстанции основным элементом защиты цепей являются силовые выключатели. Исходя из этих факторов, а также статистических данных ФСК и МРСК можно сделать вывод о том, что в России ежегодно потребляется не менее 20000 силовых выключателей с классами напряжения 6 и 10кВ. Очевидно, что на столь массовый и ответственный элемент системы электроснабжения налагаются жёсткие требования, как со стороны потребителя, так и со стороны надзорных органов. Основными требованиями, предъявляемыми к силовым выключателям, можно выделить:

  • Соответствие техническим параметрам электросети (Наибольшее рабочее напряжение, отключающая способность, и т.п.)
  • Безопасность персонала при эксплуатации
  • Высокий уровень надёжности
  • Компактность
  • Минимальная необходимость в обслуживании
  • Энергоэффективность

Достичь всех этих качеств в одном аппарате – задача нетривиальная, и далее мы рассмотрим тот путь, который пришлось пройти выключателям для достижения современного уровня их технического развития.

Виды выключателей 6-10 кВ

Первыми выключателями, которые защищали отходящие линии 6-10 кВ в комплектных распределительных устройствах, были баковые многообъёмные масляные выключатели, такие как ВМБ-10. Данный выключатель представляет собой металлический бак, массой 170 кг, который вмещает в себя 50 килограммов трансформаторного масла. Трансформаторное масло выступает в качестве изолирующей контакты разных полюсов среды, также в ней происходит разрыв контактов и гашение электрической дуги. При таком способе гашения дуги масло разлагается, образуя газопаровую смесь, состоящую из 70% водорода и паров испаряющегося трансформаторного масла. Данная смесь охлаждает и расщепляет дугу, а также деионизирует место её возникновения, что способствует скорейшему восстановлению электрической прочности масла. Этот процесс протекает достаточно бурно, давление в газовом пузыре может достигать 12 атмосфер. Именно присутствие масла в конструкции данного типа выключателей и определило их основные недостатки. Таким аппаратам  требуется постоянный контроль уровня масла, его доливка,  замена после относительного небольшого количества отключений. Выделение водорода, вкупе с высоким давлением внутри выключателя делает данный способ дугогашения достаточно опасным, нередки случаи взрывов и пожаров при применении таких выключателей. Для исключения разлива масла в случае аварии также необходимо строительство маслоприёмников, способных вместить полный объём масла, находящегося в выключателе.

Очевидно, что данный конструктив выключателей был далёк от идеала и не удовлетворял большинству требований, названных ранее. Именно поэтому следующим этапом развития этого класса аппаратов стали маломасляные выключатели.

Почему вакуумный выключатель - это лучшее решение для распределительных сетей 6-10 кВ?

Масляный малообъемный выключатель (крупно: указатель уровня масла)

В маломасляных выключателях масло уже не несёт в себе изоляционные свойства, а лишь служит газогенерирующей средой. Это позволило снизить общую массу аппарата, и, что особенно важно, объём заливаемого трансформаторного масла.  Так, например, выключатель ВМП-10 требует заливки лишь 5кг масла. Помимо этого значительно выросли номинальный ток и отключающая способность, с 1000А до 1500А и с 5,7кА до 20кА соответственно (относительно выключателя ВМБ-10). Обновлённый конструктив масляных выключателей также позволил отказаться от необходимости возведения маслоприёмников. Вместе с тем недостатки, характерные для маслонаполненных выключателей, всё же сохранялись. К тому же на базе масляных малообъемных выключателей было невозможно реализовать быстродействующее АПВ (автоматическое повторное включение). Кроме того, само масло представляло опасность для экологии, и поэтому нельзя было допустить  утечку и попадание масла в грунтовые воды.

Трансформаторное масло, как дугогасящая среда, исчерпало себя, поэтому дальнейшее улучшение конструктива не несло в себе каких либо существенных плюсов для характеристик выключателя. Именно поэтому возникла необходимость в поиске более эффективной среды дугогашения. В СССР подобные исследования велись уже в 30-х годах. В ЛФТИ, под руководством известного учёного Б. М. Гохберга, были исследованы электрические свойства ряда газов. Данная работа позволила выявить некоторые полезные свойства шестифтористой серы (SF6), которая получила название «элегаз». Данный газ характеризуется высочайшей электрической прочностью – 89кВ на 1 см. Но промышленное производство элегаза удалось освоить только в конце 1980-х годов.

Почему вакуумный выключатель - это лучшее решение для распределительных сетей 6-10 кВ?

Масляные малообъемные выключатели серии ВК

Следующим поколением выключателей, которое пришло на смену масляным, стали элегазовые. В отличие от масляных малообъемных выключателей они являются взрыво- и пожаробезопасными, имеют более высокую коммутационную способность (до 40кА), гораздо больший коммутационный ресурс, а также сниженные массогабаритные характеристики. Однако при эксплуатации элегазового оборудования есть несколько важных моментов. После первого гашения дуги в элегазовой среде образуются химически активные и вредные для человека примеси. Вредны они настолько, что, при замене отработавшего элегаза следует быть особо осторожным: использовать респираторы, обеспечить защиту глаз, а внутреннюю поверхность газовых корпусов нужно обязательно нейтрализовать при помощи раствора гашеной извести. Помимо этого, в закрытых распредустройствах требуется установка специальных датчиков, осуществляющих контроль утечек элегаза. К тому же гексафторид серы был признан вредным для атмосферы, как разрушающий озоновый слой. В связи с этим во всех европейских странах, в том числе и в России, стараются избегать применения элегазового оборудования в сетях 6-10 кВ.

С развитием коммутационной электротехники, в сетях 6-10 кВ на смену элегазовым пришли вакуумные выключатели, которые в настоящее время заняли доминирующее положение в структуре распределительных сетей. Особенности конструкции вакуумных выключателей заключаются в использовании вакуумных камер сравнительно небольших размеров и применении глубокого вакуума (давление в камере составляет порядка 5×10-5 мм.рт.ст.) в качестве среды для гашения дуги, что позволило добиться следующих преимуществ по сравнению с выключателями предыдущих поколений:

  • высокая надежность
  • не требуют обслуживания
  • сниженные массогабаритные характеристики
  • широкий диапазон рабочих температур
  • отсутствие вредных выбросов
  • малая потребляемая мощность в цепях оперативного тока
  • возможность любого расположения в пространстве

Несмотря на высочайшие показатели электрической прочности вакуума, долгое время использование данной технологии было ограничено техническим развитием. Однако с момента первых промышленных образцов технические характеристики  вакуумных выключателей заметно улучшились. В частности, можно отметить возросшие значения отключаемых токов короткого замыкания (до 50кА). Это стало возможным благодаря особенной геометрии контактов.

В конструкции вакуумных выключателей OptiMat V от КЭАЗ применены спиралевидные  контакты . Такая форма контактов вакуумной камеры создаёт радиальное магнитное поле по всей области дуги, что вызывает её быстрое вращение по поверхности контактов и скорейшее затухание, а также минимизирует тепловую нагрузку, позволяет избегать локальных перегревов, выгорания металла контактов, что уменьшает их износ, а также исключает возможность повторного зажигания дуги после прохождения тока через ноль.

Такие разработки позволяют увеличивать общий коммутационный ресурс выключателя.

Почему вакуумный выключатель - это лучшее решение для распределительных сетей 6-10 кВ?

Контактная система с радиальным магнитным полем вакуумных выключателей OptiMat V

Кроме того, сниженные весо-габаритные параметры вакуумных выключателей (особенно заметно по сравнению с распространенными в России масляными малообъемными выключателями), позволяют специалистам электросетевых компаний производить монтажные и ремонтные работы значительно проще. Сравните: масса вакуумного выключателя OptiMat V — 56 кг, масляного малообъемного серии ВК от 160 до 200 кг + 12 кг масла, а элегазового выключателя ВГП — 120 кг (разница в массе составляет от 2 до 5 раз).

Также большое значение имеет широкий температурный диапазон. Ведь при эксплуатации в зимний период нужно учитывать дополнительные траты на подогрев масла в выключателях предыдущих поколений (масло густеет и препятствует скорейшему расхождению контактов). Здесь же стоит упомянуть и разные токи для катушек включения приводов: 3,9 А при 220 В у вакуумных выключателей OptiMat V и 100 А при 220 В у масляных малообъемных выключателей серии ВК.

Таким образом, вакуумные выключатели, на сегодняшний день, являются самыми современными, технологичными, надежными и экономичными коммутационными аппаратами в распределительных сетях напряжением 6-10 кВ.

Воздушные автоматические выключатели

Опубликовано

Автоматические выключатели постоянного тока: что это такое и где они применяются?

Многие знают из школьного курса физики, что ток бывает переменным и постоянным. Если о применении переменного тока мы еще что-то можем с уверенностью сказать (все бытовые электроприемники питаются от переменного тока), то о постоянном мы не знаем практически ничего. Но раз существуют сети постоянного тока, значит есть и потребители, и соотвественно защита таким сетям тоже нужна. Где встречаются потребители постоянного тока и в чем отличие аппаратов защиты для этого рода тока мы рассмотрим в этой статье.

Ни один из типов электрического тока не «лучше», чем другой — каждый подходит для решения определенных задач: переменный ток идеален для генерации, передачи и распределения электроэнергии на большие расстояния, в то время как постоянный ток находит свое применение на специальных промышленных объектах,  установках солнечной энергии, центрах обработки данных, электрических подстанциях и пр.

Автоматические выключатели постоянного тока: что это такое и где они применяются?

Шкаф распределения постоянного оперативного тока электрической подстанции

Понимание отличий переменного и постоянного тока дает четкое представление о задачах, с которыми сталкиваются автоматические выключатели постоянного тока. Переменный ток промышленной частоты (50 Гц) меняет свое направление в электрической цепи 50 раз в секунду и столько же раз «переходит» через нулевое значение. Этот «переход» значения тока через ноль способствует скорейшему гашению электрической дуги. В цепях постоянного тока значение напряжения постоянно — также как и направление тока постоянно во времени. Этот факт существенно затрудняет гашение дуги постоянного тока, и потому требует специальных конструкторских решений.

Автоматические выключатели постоянного тока: что это такое и где они применяются?

Совмещенные графики нормального и переходного режимов при отключении: а) переменного тока; б) постоянного тока.

Одно из таких решений — использование постоянного магнита (4). Движение дуги в магнитном поле является одним из способов гашения в аппаратах до 1 кВ и находит применение в модульных автоматических выключателях. На электрическую дугу, которая по своей сути является проводником, воздействует магнитное поле, и та затягивается в дугогасительную камеру, где окончательно затухает.

Автоматические выключатели постоянного тока: что это такое и где они применяются?

1 — подвижный контакт
2 — неподвижный контакт
3 — серебросодержащая контактная напайка
4 — магнит
5 — дугогасительная камера
6 — скоба

Полярность надо соблюдать

Еще одним и, пожалуй, ключевым отличием между автоматическими выключателями переменного и постоянного тока, является у последних наличие полярности.

Автоматические выключатели постоянного тока: что это такое и где они применяются?

Схемы подключения однополюсного и двухполюсного автоматического выключателя постоянного тока

Если вы защищаете однофазную сеть переменного тока при помощи двухполюсного автоматического выключателя (с двумя защищенными полюсами), то нет разницы в какой из полюсов подключать фазный или нулевой проводник. При подключении же в сеть постоянного тока автоматических выключателей необходимо соблюдать правильную полярность. При подключении однополюсного выключателя постоянного тока питающее напряжение подается на клемму «1», а при подключении двухполюсного — на клеммы «1» и «4».

Почему это так важно? Смотрите видео. Автор ролика проводит несколько тестов с 10-ти амперным выключателем:

1) Включение выключателя в сеть с соблюдением полярности — ничего не происходит.
2) Выключатель установлен в сеть обратной полярностью; параметры сети U=376 В, I=7,5 А. Как итог: сильное дымовыделение с последующим воспламенением выключателя.
3) Выключатель установлен с соблюдением полярности, а ток в цепи составляет 40 А, что в 4 раза превышает его номинал. Тепловая защита, как это и должно быть, разомкнула защищаемую цепь через несколько секунд.
4) Последний и самый жесткий тест проводился с таким же 4-х кратным превышением по току и обратной полярностью. Результат не заставил себя долго ждать — мгновенное воспламенение.

Этот ролик наглядно демонстрирует то, почему необходимо соблюдать полярность при подключении автоматических выключателей постоянного тока. Подключение с обратной полярностью, и с током цепи, не превышающим номинал автоматического выключателя, выводит его из строя. Во избежание повторения подобных «печальных опытов» производители маркируют клеммы выключателей «+» и «-», а также дают схемы подключения в руководствах по эксплуатации.

Таким образом, автоматические выключатели постоянного тока — это устройства защиты, применяемые для объектов альтернативной энергетики, систем автоматизации и управления промышленных процессов и пр. Специальные исполнения защитных характеристик Z, L, K позволяют защищать высокотехнологичное оборудование промышленных предприятий.

Для их электроустановки всегда рекомендуется пользоваться услугами квалифицированных инженеров и техников, чтобы убедиться, что соответствующие автоматические выключатели постоянного тока будут выбраны и установлены правильно.