Accumulator-shop.ru

Аккумулятор Шоп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Быстродействующий выключатель

Быстродействующий выключатель

Быстродействующий выключатель (БВ) — коммутационный аппарат, применяющийся в системах тягового электроснабжения, на электроподвижном составе и в электрооборудовании гальванических линий для защиты электрических цепей постоянного тока при коротких замыканиях и перегрузках, а также для оперативных отключений. БВ характеризуется отключающей способностью, выражающейся наибольшим значением тока короткого замыкания, который они надёжно отключают при наиболее неблагоприятных условиях. Определение «быстродействующий» в советско-российской официальной технической терминологии предполагает, что время срабатывания выключателя будет не более 0,08 (восемь сотых) секунды.

Принцип действия автоматического выключателя

Принцип работы прибора зависит от выбранного типа защиты, представленного:

  • Электронной.
  • Тепловой моделью.

Для защиты электросети дома используйте выключатель типа ВА. Работает по принципу нагретой пластины, которая и отключает питание. При прохождении большого напряжения она прогибается и давит на рычаг.

Электромагнитный тип защиты имеет другой принцип действия – реагирует на сверхтоки, которые являются причиной замыкания. Считается эффективнее, ведь срабатывает сразу, а не ждет пока нагреется пластина.

Об АВР и стоечных переключателях

АВР – очень широкое понятие. Совершенно одинаково называются устройства, которые трудно назвать одним прибором. Мы видим и однофазный модульный АВР на 16 ампер, и, совсем не похожий на него, АВР на 6 400 А. При этом, оба носят абсолютно одинаковое наименование – автоматический ввод резерва.

Как пример "большого" АВРа

Как пример «большого» АВРа

Это вполне обосновано, ведь основная их задача — обеспечить резервирование электропитания ответственной нагрузки. АВРы отличаются не только токами, но и большим количеством других электрических и временных параметров, зависящих от того в какой сети и для питания каких нагрузок они предназначаются. Неизменным остается только наличие, как минимум, двух вводов и одного вывода.

С приходом в нашу жизнь импортного телекоммуникационного оборудования и зарубежных стандартов, проникло и новое словосочетание — стоечный переключатель нагрузки. Они могут быть двух основных типов: ATS (Automatic Transfer Switch) и STS (Static Transfer Switch). Статический переключатель (STS) это отдельный класс устройств, мы их касаться не будем. А вот автоматический переключатель (ATS) это и есть наш родной АВР. Тот же самый АВР, только имеющий свои особенности и специфику подключаемой нагрузки, которая располагается на тех же 19-ти дюймовых направляющих по соседству.

Типичный представитель стоечных переключателей из-за океана

Типичный представитель стоечных переключателей из-за океана

Поговорим подробнее о сходствах и различиях ATS и АВР, почему это не одно и тоже? Или, может быть, одно и тоже.

Итак, какие потребители требуют надежного и бесперебойного электроснабжения?

Во многих секторах экономики технология производства или оказания услуг имеет в своей основе непрерывные процессы, перебои в которых не допустимы. Это и медицина, и промышленное производство, и добыча полезных ископаемых, и транспортировка энергоресурсов, и IT-сектор, куда же без него во время всеобщей цифровизации.

Перерывы в электроснабжении некоторого оборудования могут привести не просто к краткосрочной остановке, а вызывают каскад проблем: остановку технологического процесса, рассинхронизацию работы различных систем, потерю ценных данных. Для кого-то это прямые финансовые потери, для кого-то большие репутационные риски.

Читайте так же:
Наконечник кабельный под автоматический выключатель

Повысить надежность электроснабжения ответственного оборудования призваны наши АВРы и ATSы. Чем же они похожи?

И тот, и другой предназначены для обеспечения питания оборудования с одним вводом от двух независимых источников питания. Оба производят переключение электропитания на резервный источник при исчезновении напряжения на основном. Это главное, что их объединяет.

Может ли АВР размещаться на 19-ти дюймовых направляющих? Конечно, может. Как говорится, мой АВР, куда хочу туда и ставлю )) Существует немало модификаций АВРов собранных в 19” корпусах, в том числе выпускаемых серийно.

Вариант серийного образца АВР для установки в телекоммуникационный шкаф.

Вариант серийного образца АВР для установки в телекоммуникационный шкаф.

АВР и ATS, также, могут иметь и схожие характеристики по току нагрузки, например в 32А.

Будет не верным утверждение, что ATSы устанавливают только после ИБП. Не редким является случай, когда на один из входов подается «чистое» питание от ИБП, а на второй «грязное» питание от другого источника. И тут опять они схожи.

В чем же разница?

В нюансах, в небольших нюансах, которые, в большинстве случаев, делают замену одного на другое не только не рекомендуемой, но и недопустимой.

И так, начнём с АВРов, они роднее как-то.

Поскольку мы говорим об АВР и стоечных переключателях, мы не будем рассматривать те АВРы, которые питают «дома, заводы, пароходы». Обратим внимание на те модификации, которые питают потребителей в сфере телекома, автоматизации, центров обработки данных и т.п. Они, как правило, уже адаптированы по своим электрическим и габаритным характеристикам. Но как я писал выше: есть нюансы, которые могут быть чужды ATSам, но очень нужны АВРу.

АВР должен питать нагрузку напряжением, соответствующим «норме» или, как говорят, уставкам. Часто требуется задать уставки для каждого ввода индивидуально. Уставки могут быть не только по напряжению, а также, по времени задержки возвращения на приоритетный ввод. Это требование продиктовано возможными переходными процессами при восстановлении питания в сети.

АВР с плавной регулировкой уставок по напряжению и времени

АВР с плавной регулировкой уставок по напряжению и времени

Иногда необходимо назначить приоритет какому-либо из вводов. И да, периодически этот приоритет может изменяться. Живой пример: летом более надёжен один источник питания, зимой другой (наша страна велика и слабо изучена).

АВР должен, при всех превратностях источника питания, сохранять свою работоспособность. Конечно, снижение напряжения или его исчезновение не способно навредить АВРу, а вот повышение очень даже способно. АВР должен стоически переносить всевозможные скачки напряжения в питающей сети, а также, возможные перекосы напряжения по фазам при различных нештатных ситуациях. По этой причине самые простые схемы АВР, реализованные просто на контакторах и автоматах, являются не очень надежными.

Во-первых, контакторы никогда не отключатся при повышении напряжения и продолжат питать нагрузку «неправильным» напряжением. Во-вторых, их катушки перегреются и сгорят. Бывают особо экстремальные случаи, когда вместо положенных 220В в сети может быть до 380В.

Читайте так же:
Электрический разветвитель с выключателями для каждой розетки

Лирическое отступление. Ранее я работал в компании, которая поставляла комплектные шкафы связи, в том числе в них были установлены и АВРы, собранные по простой схеме: два силовых контактора, реле приоритета и само собой автоматы. На одной из электроподстанций, при работах на щите собственных нужд, все контакторы на основном вводе и катушки реле приоритета ввода нам пожгли, ну и еще кое чего немножко…!

Поскольку АВР установлен в сети «грязного» питания, он должен иметь возможность отключить питание нагрузки. В том числе, при повышении напряжения на вводе и, при этом, сам не сгореть. Поэтому схемы АВРа без надежных реле контроля напряжения на входе, работающих при повышении значения напряжения до линейного, мы бы не рекомендовали применять.

Повредит ли такая устойчивость к «неприятностям» стоечному переключателю? Нет, ни сколько. Просто она ему, как правило, не нужна… Но и мешать она не будет!

Иногда АВРы могут иметь более двух вводов, могут подключать генераторы и управлять ими, что в ATSах обычно не применяется, им это просто не нужно.

Часто АВРы имеют в своем составе автоматические защитные выключатели. Они могут быть включены на входах, могут быть на выходе или там, и там одновременно. Это позволяет избежать как повреждения самого АВРа, так и полного обесточивания нагрузки. При этом надежность схемы повышается наличием у АВРа нескольких выходов, защищенных отдельными автоматами.

У стоечных переключателей коммутация вводов и нагрузки обычно производится шнурами со стандартными вилками, что сводит к минимуму возможность рукотворного КЗ. Блоки питания подключаемого оборудования, как правило, имеют в своей схеме предохранители. Все это делает защиту автоматами не очень актуальной, в большинстве случаев производители ограничиваются «термичками». Помешают ли ATSу автоматы на входах или выходе? Да тоже вряд ли.

Защита входов термопредохранителями с ручным возвратом.

Защита входов термопредохранителями с ручным возвратом.

В отличие от ATS, которые оптимизированы для применения в современных шкафах с телекоммуникационным и вычислительным оборудованием, АВРы не всегда применяются на такую достаточно стандартную и понятную нагрузку. Нагрузка АВРа может быть весьма разнообразной по характеру. Возможен и емкостной, и индуктивный, и резистивный ее характер, а также их всевозможная смесь.

По этой причине характер переключения АВРа стараются сделать таким, чтобы не провоцировать при переключении серьезных толчков. Самое частое «мероприятие» в этом направлении — это достаточный перерыв в электроснабжении, в течение которого вся накопленная энергия в емкостях и сердечниках нагрузки расходуется. После возобновления питания вся нагрузка подключается к сети заново и возмущения находятся в приемлемых пределах.

Данный способ переключения к тому же не требует дополнительных технических решений и финансовых затрат, обеспечивается за счет низкой скорости работы контакторов. Полученный перерыв электроснабжения в пределах 500мс оказывается вполне достаточным. В более продвинутых АВРах включение резерва может происходить и за более короткое время, но в момент токовой паузы (перехода синусоиды через нулевую точку), это также обеспечивает более плавное переключение.

Читайте так же:
Быстродействующий выключатель постоянного тока принцип действия

Переключение между вводами на осциллографе

Переключение между вводами на осциллографе

Более медленное переключение АВРа обеспечивает и еще один важный момент — гарантирует невозможность контакта одного ввода с другим, что чревато аварийными ситуациями. И вот в данном месте принципы работы АВРа и ATSа расходятся. Главной задачей ATSа является, как раз, обеспечить непрерывность работы подключенного к нему оборудования.

Специалисты хорошо знают о существовании объединения производителей компьютерной и другой подобной техники (CBEMA), которое решило, что нужно придерживаться правила — при полном исчезновении питания оборудование должно продолжать работать стабильно еще не менее 20мс, а далее… извините. В связи с этим про существование кривой ITIC знают все, кто так или иначе работает с серверами, коммутаторами, мультиплексорами и т.д. Вот поэтому у ATSа и стоит такая сложная задача: исключить перерыв питания оборудования длительностью более 20мс, а лучше и того менее.

А может можно и АВР заставить переключаться быстрее?

Да, конечно. Если от АВР не требуется искусственно снизить скорость переключения, то он вполне сможет переключиться со скоростью ATS. А можно ли ATS сделать более медленным переключателем? Легко! Замедлить быстрое всегда проще, чем разогнать медленное. Может эта принципиальная разница тоже не так уж принципиальна и разрешаема?

Есть ли еще какие-то различия между этими устройствами? Да есть. Но они больше связаны с привычками и предпочтениями пользователей. Энергетики и Айтишники часто по-разному понимают то, как должно выглядеть электроснабжение. Если энергетикам иногда хватает сигнальных ламп, то привыкшим к монитору хочется наблюдать за работой всего оборудования онлайн.

Разница может быть и в привычках коммутации. Многие уже привыкли к тому, что всё на свете можно соединить между собой стандартными шнурами с вилками C13/C14 на концах, без инструмента, без мороки, без маркировки 😊 АВРы не всегда обладают подобными возможностями и часто энергетики устанавливают после них еще и распределительные панели с автоматическими выключателями. Но опять же все это можно объединить в одной конструкции, главное ведь, что бы всем было привычно и удобно!

Итак, можно ли получить универсальный прибор, сочетающий в себе особенности и преимущества как АВР, так и ATS?

Получается, что в большинстве случаев можно. Хоть они и решают немного разные задачи, не так уж сильно друг от друга отличаются.

Стоечный быстродействующий АВР с регулировкой уставок и защитой автоматами

Стоечный быстродействующий АВР с регулировкой уставок и защитой автоматами

А зачем? Зачем такая унификация? Все, кто связан с обслуживанием оборудования? понимает преимущества применения унифицированного оборудования: меньше ЗИПа, проще обучить персонал, меньше производственных инструкций и они тоньше, легче проходит наработка опыта, регулярные закупки одного и того же оборудования обеспечивают лояльность поставщиков и экономию средств.

Недостатком такого унифицированного прибора можно считать большую, чем у «специализированных» собратьев, стоимость. Но в условиях рыночной экономики стоимость далеко не всегда пропорциональна сложности. Часто больше на нее влияют страна происхождения товара, количество посредников, ценовая политика производителя и (или) дистрибьютора, «богатство» потенциального потребителя и другие «рыночные» факторы.

Читайте так же:
Выключатели управляемые ногой или ладонью руки

Так что, желаю вам найти наиболее подходящее для ваших условий устройство. Наиболее полно удовлетворяющее запросам технических и коммерческих служб. А будет оно АВРом или ATSом, на самом деле, не так уж и важно!

Зачем же тогда нужны модульные рубильники?

Причина №1 — безопасность

Выключатель нагрузки имеет прямую механическую связь ручки и контактов. Это значит, что положение ручки строго соответствует положению контактов. В автоматах такой связи нет, соответственно в случае, если контакты приварились, модульный автомат позволит себя «выключить», но контакты останутся замкнуты.

OEZ:42326
Разбираем выключатель нагрузки серии MSO

Автоматические выключатели с индикатором положения контактов частично решают эту проблему, но только если человек заранее знает, что именно этот индикатор показывает. Даже если на рукоятке есть надпись «ON» и «OFF» — это может быть просто индикатор положения ручки, но не контактов. Поэтому рассчитывать на этот функционал не стоит.

Также существуют выключатели нагрузки специального исполнения, например, с рукояткой красного цвета. Такие выключатели предназначены для ручного отключения всех нагрузок на время обслуживания или аварийной ситуации. Красный цвет ручки нужен, чтобы в трудной ситуации подсказать пользователю какой аппарат отключать первым. Выключатель нагрузки может быть снабжён красной поворотной рукояткой на основании жёлтого фона, а сам механизм рукояти вынесен на дверь шкафа и блокировать открытие дверцы до тех пор, пока выключатель нагрузки включен.


Аварийный выключатель нагрузки 40 А,
с рукояткой красного цвета на жёлтом фоне

Причина №2 — сэкономить (да, да, сэкономить!)

Чтобы выдержать требования селективности — когда номиналы вводного автомата и автомата отходящей линии близки (отличаются менее чем на 20%) приходится использовать специальные автоматы с регулируемой задержкой на отключение, завышать номинал вводного автомата или использовать автоматы со специальными кривыми отключения. Такой подход приведёт к более существенному удорожанию, чем покупка выключателя нагрузки, конечно, если использование выключателя нагрузки допустимо по условиям эксплуатации. Например, модульный выключатель нагрузки можно установить в качестве вводного аппарата в распределительном щитке. Конечно, если щиток подключен к ГРЩ, автомат в котором, рассчитан не только на защиту линии, но и на защиту шин внутри подключенного к нему щитка.

Назначение выключателя нагрузки

Выключатель нагрузки ВНР-10/630 на 630 А

В отличие от разъединителя, выключатель нагрузки предназначен для отключения линии, находящейся под напряжением.

При размыкании или замыкании контактов, находящихся под напряжением, возникает дуговой разряд, который может оплавить контакты выключателя нагрузки и тем самым вывести его из строя. Поэтому нужно предотвратить появление дугового разряда или ослабить его.

Чтобы погасить или ослабить дуговой разряд, воздушную среду между контактами выключателя нагрузки заменяют на более безопасную среду. В этом и проявляется основное отличие выключателя нагрузки от разъединителя — контакты выключателя нагрузки находятся в инертной среде, препятствующей развитию электрической дуги.

Читайте так же:
Концевой выключатель kedu qks7

В настоящее время существует несколько вариантов защиты выключателей от электрической дуги:

Текущий ремонт ТР-1

При проведении ТР-1 необходимо выполнить все работы проводимые, при ТО-2 и дополнительно необходимо произвести ревизию шарнирного соединения поворотного вала, проверить состояние шпильки крепления ножа.

На разъединителе проверить соосность, нажатие, оплавление ножей. Натяг между подвижным и неподвижным контактом должен быть в пределах 1-2 мм. Отклонение от осевой линии при вхождении ножей разъединителя допускается не более 5 мм.

Замерить толщину ножей у неподвижного допускается не менее 8,5 мм, подвижного не менее 2,0мм. Поверхность соприкосновения контактов ножа должна составлять не менее 80% их рабочей поверхности. При помощи ключа произвести включение, отключения выключателя вручную, на наличие заеданий.

Из кузова электровоза произвести ревизию блока управления, осмотреть состояние катушек электромагнитов, блокировочных устройств, привода вала поворотного изолятора. Протереть их безворсовой салфеткой, контрольно-сигнальный аппарат протереть замшей, а при необходимости зачистить стальной пластиной. Проверить резиновое уплотнение между корпусом главного выключателя и крыше локомотива.

Через один ТР-1 необходимо проводить ревизию дугогасительной камеры, для этого разобрать камеру, протереть внутреннюю часть изолятора безворсовой салфеткой, смоченными в бензине, затем протереть насухо. Контакты со следами закопчённости протереть, незначительные оплавлении зачистить личным напильником до металлического блеска, не нарушая геометрии. Запрещается зачищать наждачной бумагой.

При выгорании глубиной более 2 мм заменить, толщина киритовой накладки подвижного контакта должна быть не менее 2,8 мм, у электрода неподвижного контакта не менее 20 мм. Резиновую прокладку с трещинами, надрывами, неравномерной толщины заменить. Затяжку дугогасительных контактов производить при вывернутых стопорах. После затяжки его необходимо засверлить под стопорный винт, завернуть винт и закернить в шлиц.

При сборке дугогасительной камеры обратить внимание на соосность контактов. После сборки дугогасительной камеры проверить вжим подвижного контакта, который составляет 14-15 мм. Регулировку вжима осуществлять ввинчиванием или вывинчиванием трубы. С помощью омметра или контрольной лампы определить момент касания контактов, после чего произвести регулировку вжима — 4,0-4,5 оборота трубы составляют 8 мм перемещения неподвижного контакта.

При установке нелинейного резистора, во избежание поломки фарфора, необходимо вначале затянуть гайки к скобе, а затем затянуть болт крепления к дугогасительной камере. Смазать все трущиеся части, контактные поверхности ножей смазкой ЦИАТИМ-203.

Проверить пневматическую систему на герметичность. Если при перекрытом запорном вентиле, давлении с 8 кгс/см2 за 6 минут упадёт более чем на 0,1 кгс/см2 нужно устранять утечку. А также проверить падение давления при срабатывании ГВ, на включение должно происходить падение не более 0,05 МПА (0,5 кгс/см2), на отключение не более 0,25 МПа (2,5 кгс/см2). Замеры проводить с давлением в резервуаре 8 кгс/см2.

На каждом четвёртом ТР-1 проверить ток уставки РМТ на соответствие нормативам в зависимости от серии электровоза. После ремонта проверить работу под напряжением и параметры срабатывания АМД.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector