10.7 Розрахункові формули дугогасильної системи

Нижче наведено найбільш вживані формули для розрахунку дугогасильних систем.

Формули розрахунку довжини дуги:

;

– напруга джерела;

– струм. що вимикається.

ВАХ дуги, що переміщається вільно в повітрі визначається за формулою:

;

≈2.12≈1.5 (при I<200 A);

≈37 (при I>200 A).

Час розтягу дуги до критичного значення (до гасіння).

– швидкість розходження контактів.

11. Електричні апарати низьковольтних схем.

11.1 Загальні відомості про апарати автоматичного дистанційного управління

Серед найбільш важливих апаратів, призначених для керування виділяють:

1. рубильники, перемикачі;

2. реле безконтактні;

3. командоапарати (кнопки пуску і вимикання);

4. електромагнітні контактори;

5. магнітні пускачі;

6. реле контактні;

7. контролери;

8. кнопки „ пуск”, „стоп”.

Основні задачі дистанційного керування:

1. Керування електричними колами електродвигунів постійного і змінного струму;

2. Керування комутацією в колах енергосіток.

Типовий приклад застосування одночасно всіх цих апаратів – це керування вмиканням і вимиканням електродвигунів, захист асинхронних двигунів, схеми обмеження ходу верстатів і т.д.

КУ, ЛК – контактори;

П – кнопка пуск;

С – кнопка стоп;

РН – реле напруги;

Я – якір;

К – контакт (ключ);

БК – блок-контакти контактора ЛК

На рис. 11.1 приведено приклад схеми керування двигуном постійного струму із незалежним збудженням.

Порядок вмикання двигуна:

1. Натискання кнопки П (пускової) приводить до спрацювання контактора ЛК.

2. При цьому якір двигуна виявляється під струмом, величина якого обмежена опором R₁.

3. В необхідний момент часу замикаються контакти К задаючого органу.

4. Вмикається контактор КУ, контакти якого шунтують опір R₁.

Момент замикання контактів К можна задавати різними способами, наприклад, по принципу часу (за допомогою реле часу, що не показано на схемі), коли контактор КУ включається цим реле часу через певну витримку часу після спрацювання контактора ЛУ.

5. Таким чином, двигун запускається.

11.2 Рубильники і перемикачі. Пакетні вимикачі

Рис.11.2. Рубильник із дугогасильною камерою

1. ніж рубильника;

2. нерухомий контакт;

3. дугогасильна камера;

4. ізоляційна основа;

5. важіль ручного приводу.

Рубильники застосовують при напругах до 400 В, номінальних струмах до сотень Ампер. Якщо необхідно застосовувати рубильники на 10 кА, то ставлять 10 паралельних ножів на полюс.

Рубильник з дугогасильною камерою на постійну напругу 400 В розрахований на постійний струм 0.5, а для змінної напруги при 380 В рубильником вмикають. I = і при 500 B – 0.5 (при наявності дугогасильної камери).

При відсутності дугогасильної камери при 220 В, постійний струм І=0.2, тобто в 5 раз менший.

Розраховуються рубильники на основі формул, відомих із теорії розрахунку стаціонарного режиму нагрівання провідників:

(для постійного струму)

На рис.11.3. показано пакетний вимикач. Він дозволяє одночасно здійснювати комутацію декількох працюючих кіл.

„Пакетник” складається із наступних частин:

1. основа;

2. вивід;

3. загальний вал;

4. кріпильна деталь;

5. корпус;

6. штоки;

7. пружини;

8. контактні містки;

9. контакт;

10. важіль.

Це – компактні електричні прилади, що призначені для складних перемикань в декількох колах.

Набираються із пакетів, із ізоляційних матеріалів, всередині знаходиться комутуючий прилад із загальним валом.

Контакти комутуючого пристрою приводяться в дію рукою. Це – апарати закритого типу. Дуга в них гаситься у закритому об’ємі V за рахунок внутрішньої енергії часу, що знаходиться в даному об’ємі.

, , звідси тиск .

Для покращення гасіння дуги всередину вміщують газогенеруючий матеріал.

Кількість операцій пакетника (вмикань і вимикань) 6 – 10 тисяч, іноді до 100 тис.