7……………..Аппараты тепловой и токовой защиты.

Долговечность энергетического оборудования в значительной степени определяется температурным режимом его работы (для двигателей нефтегазовой станции 80 , если выше на 5 , то срок его службы укорачивается в 2 раза).

В случае перегрева оборудования происходит интенсивное старение изоляции, структурные изменения металлов, которые сокращают срок службы. Источником теплоты является механическое трение и токовые нагрузки. Для любого оборудования существует время-токовая характеристика – зависимость допустимой длительности протекания тока от его значения.

Аппараты тепловой защиты.

Применяются для защиты различного электро-технического оборудования (главным образом статорных обмоток двигателей) от перегрева длительно-протекающим током перегрузки. Аппараты тепловой защиты, как правило, на основе биметаллических пластин. Аппараты тепловой защиты также характеризуются с помощью время-токовой защиты.

Тепловые реле реагируют не на превышение температуры нагрева защищаемого объекта, а на ток вызывающий это превышение. В этом принципиальный недостаток тепловых реле.

Постоянные времени защищаемого объекта и теплового реле могут сильно отличаться друг от друга, поэтому согласовать их защитные характеристики сложно.

Достоинства тепловых реле: малые размеры и масса, простота конструкции, надежность в эксплуатации, невысокая стоимость.

Номинальный ток реле и нагревателя – это наибольший ток, длительное протекание которого не вызывает срабатывание реле. При срабатывании теплового реле размыкаются контакты в цепи питания катушки магнитного пускателя, который отключает двигатель. За номинальный ток уставки принимаем наибольший ток при протекании которого реле не срабатывает.

Реле не должно срабатывать при пуске двигателя и кратковременных толчках нагрузки. При перегрузке в 20% время срабатывания должно быть не более 10-20мкс.

Типы тепловых реле: ТРП, ТРН, ТРТ.

Iном.уст.=(0,75…1,25)Iном.нагр.

Недостатки аппаратов на основе биметаллических пластин: непригодность для защиты цепей от токов к.з., нерегулируемость защитной характеристики (уставка тока регулируется, но время срабатывания нет), большое время срабатывания, большие потери энергии, необходимость остывания после срабатывания.

Аппараты температурной защиты.

Аппараты температурной защиты реагируют непосредственно на температуру защищаемого объекта, строятся на основе датчиков температуры (нелинейных полупроводниковых терморезисторах). Датчики температуры устанавливаются на лобовой части статорных обмоток двигателей, а также рядом с подшипниками. Температурную защиту электро-двигателей называют – встраиваемой термо-чувствительной защитой.

Полупроводниковые терморезисторы бывают с положительным и отрицательным температурными коэффициентами. С положительным коэффициентом называют – позисторами, а с отрицательным – термисторами.

Позисторы соединяются последовательно

Термисторы соединяются параллельно

Защита на основе позисторов является более современной, т.к. их характеристика круче, чем у термисторов (выше чувствительность защиты). В зависимости от класса изоляции обмоток двигателя используются позисторы на температуру 105, 115, 130, 140, 160 .

Не все типы двигателей выпускаются со встроенной температурной защитой, а ее монтаж достаточно сложен.

Позисторная защита требует наличия специального электронного блока, для настроек и регулировок. Характеристика позистора и термистора очень инерционна и зависит от температуры окружающей среды.

Аппараты токовой защиты.

Аппараты токовой защиты защищают потребителей от протекания ненормальных токов (неполнофазные режимы, к.з., снижение напряжения, изменение направления тока). К аппаратам токовой защиты относятся автоматические выключатели, минимальные реле тока и максимальные реле тока. Минимальные реле тока отключаются, если ток снизился меньше минимального значения, а максимальное, если ток повысился более максимального значения.

Автоматический выключатель – контактный коммутационный аппарат способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии электрической цепи, а также отключать токи в аварийной состоянии цепи.

Автоматы предназначены для оперативных включений, а также для отключения поврежденного участка силовой цепи при возникновении в нем аварийных режимов. В конструкции автоматов имеется специальный чувствительный элемент, обнаруживающий аварийный режим и приводящий к срабатыванию. Автомат должен обеспечивать многократное отключение предельных токов к.з. и сохранять работоспособность.

Типы автоматов в зависимости от защиты:

1) Максимальные автоматы по току;

2) Минимальные автоматы по току;

3) Минимальные автоматы по напряжению;

4) Автоматы обратного тока;

5) Максимальные автоматы, работающие по производной тока;

6) Поляризованный максимальные автоматы, которые отключают цепь при нарастании тока, только в прямом направлении;

7) Неполяризованные, реагирующие на возрастание тока в любом направлении.

Основные узлы автоматов: токоведущая цепь, дугогасительная система, привод автомата, механизм автомата, механизм свободного расцепления, расцепители.