 |
Причин выхода из строя контакторов из-за выгорания контактов гораздо больше.
|
|
|
|
1) Ошибки при расчете допустимой нагрузки. Большинство контакторов используется в трёх режимах: АС-1, АС-3 и АС-4. Режим АС-1 это режим работы контактора с активной нагрузкой (например нагревательные приборы или лампы накаливания).
Режим АС-3 это режим пуска и остановки трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором без торможения противотоком.
Режим АС-4 это режим пуска и остановки трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с торможением противотоком.
В маркировке большинства контакторов фигурирует допустимая нагрузка в режиме АС-3. Если же предполагается использовать контактор в более тяжелом режиме АС-4, то необходимо учесть, что допустимая нагрузка в этом случае будет примерно на 40% меньше. Например, пускатель ПМ12-040100 с номинальным током в режиме АС-3 40А в режиме АС-4 допустимо нагружать только на 25А, иначе силовые контакты довольно быстро придут в негодность из-за воздействия больших пусковых токов. Аналогичная картина возникает, когда контактор, заводская маркировка которого указана для режима АС-1 используется в режиме АС-3 (или даже АС-4).
2) Подключение трехфазной нагрузки к двум силовым и одному дополнительному контакту. Одна из распространенных причин. Возникает на стадии монтажа. Номинальный ток, указанный в маркировке контакторов, относится к силовым контактам. Номинальный же ток дополнительных контактов, как правило, равен 10А, реже 16А. Поэтому при подключении нагрузок одновременно к двум силовым и одному дополнительному контакту вызывает выход из строя последнего при условии, что ток нагрузки превышает 10А на полюс.
3) Пониженное напряжение на катушке. Оно может появиться вследствие неправильного подключения, например на контакты катушки с номинальным напряжением 380В вместо двух фазных проводников подключается одна фаза и ”ноль”. В результате на катушке напряжение будет только 220В. Пружины, установленные внутри контакторов, имеют разную жесткость, поэтому данная ошибка зачастую может быть обнаружена при первом включении, когда проявится дребезг силовых контактов. Это произойдет в том случае, если пружина имеет достаточную жесткость, в противном случае, если пружина слабая, произойдет неполный контакт, вследствие которого начнется перегрев силовых контактов и их последующее выгорание. Самым распространенным случаем является пониженное напряжение в управляющей цепи. При этом происходит то же самое, что было описано выше, но как правило, дребезга контактов не возникает, поэтому обнаружить, что напряжение в управляющей цепи ниже требуемого на слух и визуально не удаётся, и в результате контакты через определенное время выгорают. Здесь причину можно устранить путём стабилизации напряжения на катушке или найдя другой источник питания.
|
|
|
Если же это невозможно, то выйти из создавшейся ситуации можно заменив контактор другим, более мощным. В этом варианте он будет более устойчив к перегреву за счет большего сечения пятна контакта.
4) Ослабление крепления проводов на силовых контактах. Ослабление крепления проводов для контактора более актуально, чем для других устройств. Это связано с вибрацией, которая и вызывает ослабление контакта и появляющийся из-за этого местный перегрев, который в дальнейшем приведет к выгоранию одного или нескольких контактов. Эта причина устраняется проще всего: достаточно при техническом обслуживании подтягивать винты на контактах и проверять надежность крепления самого контактора к монтажной поверхности.
-13
Электромагнитный контактор – это электрический аппарат дистанционного действия, предназначенный для частых включений и отключений электрической цепи при номинальных токах нагрузки, а также для редких отключений при токах перегрузки, обычно равных 7-10-кратным по отношению к номинальному. Существуют контакторы постоянного и переменного тока, которые обычно не взаимозаменяемы, а также контакторы, которые могут коммутировать электрические цепи как постоянного, так и переменного тока. Номинальные токи контакторов лежат в пределах от 3 до 4000А. Для коммутации меньших значений номинального тока предназначены реле управления. Наиболее широкое распространение нашли электромагнитные контакторы. Отключение таких контакторов осуществляется за счет отключающих пружин и веса подвижных частей.
|
|
|
-64-
Контакторы КПВ-600 выпускаются на номинальные токи от 60до 600А. Они предназначены для коммутации силовых электрических цепей в основном при напряжении 220В. При нечастых срабатываниях они могут коммутировать цепи напряжением 440-600В. Контакторы МК3 выпускаются на номинальные тока от 10 до 250А. Они предназначены для коммутации силовых электрических цепей при напряжении 220В.
Электромагнитный контактор постоянного тока состоит из изоляционного основания, электромагнитного привода, контактов и дугогасительной системы. Электромагнитный привод предназначении для привода контактов – состоит из стального ярма в виде буквы «Г», на котором крепится сердечник с включающей катушкой. На верхнюю часть ярма подвижно крепится якорь, который нагружен выключающей пружиной. Катушка управления рассчитана на напряжение постоянного тока 24В. При протекании тока по катушке в ней образуется электромагнитное поле, которое притягивает якорь к сердечнику. При отключении питающего напряжения от катушки, электромагнитое поле исчезает, и якорь под действием выключающей пружины возвращается в исходное выключенное положение. На якоре установлена немагнитная латунная прокладка толщиной 0,1-0,2 мм. Прокладка уменьшает силу, создаваемую остаточной индукцией и предохраняет таким образом, якорь магнитной системы, от залипания при снятом с катушки напряжении. В конструкции электромагнитного привода контакторов серии МК3 используется две катушки, каждая из которых- рассчитана на постоянное напряжение 110В.
|
|
|
Контакты контактора подразделяются на силовые и блокировочные. Силовые контакты предназначены для замыкания и размыкания электрических силовых цепей с большими токами и напряжениями, а блокировочные используются в цепях управления и коммутируют малые токи не более 10А.
При включении электромагнитного привода соприкосновение контактов друг с другом и замыкание цепи произойдет раньше, чем якорь полностью притянется к сердечнику. По мере движения якоря подвижный контакт будет как бы «проваливаться», упираясь своей верхней частью в поверхность неподвижного контакта.
-65-
Подвижный контакт провернется на некоторый угол вокруг своей оси и вызовет дополнительное сжатие контактной пружины. Возникает так называемый провал контактов, который обеспечивает надежное замыкание цепи, когда толщина контактов уменьшается вследствие выгорания их материала под действием электрической дуги. Провал контактов определяет запас материала контактов на износ в процессе работы контактора. После соприкосновения контактов происходит перекатывание подвижного контакта по неподвижному. Контактная пружина создает определенное нажатие на контактах, поэтому при перекатывании происходит разрушение окисных пленок и других химических соединений, которые могут появиться на поверхности контактов. Вследствие нажатия переходное сопротивление в момент их касания будет небольшим и контактная площадка не разогреется. Кроме того, предварительное контактное нажатие, созданное контактной пружиной, позволяет снизить вибрацию подвижного контакта при ударе его о неподвижный контакт. Все это предохраняет контакты от приваривания при включении электрической цепи.
При размыкании контактов между ними возникает электрическая дуга, которая гасится дугогасительной системой состоящей из дугогасительной катушки с сердечником, двух листовых магнитопроводов и дугогасительной камеры с перегородками.
|
|
|
Дугогасительная катушка включена в цепь неподвижного контакта, поэтому при размыкании контактов в катушке возникает ток, который создает электромагнитное поле. Поле дугогасительной катушки попадает в зону возникновения электрической дуги через листовые магнитопроводы и выдувает ее на перегородки дугогасительной камеры. Дуга рвется перегородками на ряд мелких дуг, что снижает ее время горения, и она гаснет.
Для гашения дуги на блокировочных контактах применяют двойной разрыв электрической цепи.
-
-14-
Реле максимального тока.
Реле максимального тока мгновенного действия РОЭ-401 применяют для защиты электродвигателей постоянного и переменного тока от перегрузок и токов короткого замыкания. Втягивающие катушки реле выполняют на номинальные токи: 6,10,16,25,40,63,100,160,250,400,630 А. и включают последовательно в фазу защищаемого двигателя. Реле выпускают с одним размыкающим контактом. Оно смонтировано на панели. Присоединение проводов осуществляют к выводам. Через катушку реле проходит полный ток защищаемого двигателя. Катушка расположена вокруг гильзы, в которой свободно перемещается в вертикальном направлении стальной сердечник. Последний нормально занимает самое нижнее положение, регулируемое поворотным винтом. Положение риски на втулке относительно отметок на шкале определяет ток срабатывания реле. При возрастании тока до значения срабатывания сердечник поднимается вверх, перемещая толкатель, который размыкает мостиковый контакт. Контакт остается разомкнутым только до тех пор, пока ток, превышающий установленное значение, проходит через катушку. Как только ток в катушке понизится и якорь реле отпадет, толкатель переместится вниз и контакт под действием пружины примет свое нормальное положение, т.е. замкнется. При регулировании реле рекомендуется устанавливать ток срабатывания не выше 225% номинального тока электродвигателя.
В качестве реле максимального тока в крановых электроприводах находят применение реле РЭВ-570 и РЭ-570 электромагнитного типа. Первые применяют в электроприводах постоянного тока, вторые – в электроприводах переменного тока для защиты двигателей от перегрузки. Реле РЭВ-570 и РЭ-570 могут быть использованы также в сложных схемах электроприводов в качестве реле контроля силы тока. Конструктивно принципы построения реле РЭВ-570 и РЭ-570 и реле РЭВ-800 близки. Втягивающие катушки реле выполняют на токи силой 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 320; 400 и 630А.
-72-
Реле РЭВ-570 имеют следующие исполнения: с самовозвратом, с ручным возвратом(с защелкой) и с электромагнитным возвратом. Номинальное напряжение катушек электромагнитного возврата 110 и 220В постоянного тока. Коэффициент возврата реле РЭВ-570 не нормируется. Собственное время срабатывания реле РЭВ-570 и РЭ-570 не более 0,05 с. Точность срабатывания составляет +/- 10%. Номинальная сила тока контактов 10А. Номинальное напряжение цепи контактов 110-380В.
|
|
|
Принципы работы
1. Реле времени с электромагнитным замедлением применяются только при постоянном токе. Помимо основной обмотки реле этой серии имеют дополнительную короткозамкнутую обмотку, состоящую из медной гильзы. При нарастании основного магнитного потока, он создает магнитный поток в дополнительной обмотке, который препятствует нарастанию основного магнитного потока. В итоге, результирующий магнитный поток увеличивается медленнее, время «трогания» якоря уменьшается, чем обеспечивается выдержка времени. Этот вид реле времени обеспечивает выдержку времени при срабатывании от 0,07 с до 0,11 с, при отключении от 0,5 с до 1,4 с.
2.РЕле времени с пневматическим замедлением, имеет специальное замедляющее устройство — пневматический демпфер, катаракт. Регулировка выдержки осуществляется изменением сечения отверстия для забора воздуха. Этот тип реле времени обеспечивает выдержку времени от 0,4 до 180 с, с точностью срабатывания 10 % от уставки.
3. Реле времени с анкерным или часовым механизмом работает за счет пружины, которая заводится под действием электромагнита и контакты реле срабатывают только после того, как анкерный механизм отсчитает время, выставленное на шкале. Этот тип реле времени обеспечивает выдержку времени от 0,1 до 20 с, с точностью срабатывания 10 % от уставки.
Такие реле времени до сих пор широко используются и показали себя одними из самых надежных. Еще примеры: механический будильник, кухонный таймер со звонком, механическое реле программ некоторых стиральных машин.
4. Моторные реле времени предназначены для отсчета времени от 10 с до нескольких часов. Оно состоит из синхронного двигателя, редуктора, электромагнит для сцепления и расцепления двигателя с редуктором, контактов. Работа электронных реле времени основана на переходных процессах в разрядном контуре RC или RL.
Такие реле времени ранее встречались, например, как счетчики моточасов электрогенераторов. Они необходимы для проведения своевременных регламентных работ на оборудовании.
5. Электронные реле наиболее распространенный тип реле времени. Такие реле легко обеспечивают выдержки от долей секунды до месяцев и даже лет. Поскольку в таких устройствах может использоваться кварцевая стабилизация частоты и синхронизация времени по эталонным внешним часам через радиоканал или интернет, то они обеспечивают непревзойденную точность.
Кроме того, такие реле времени уже являются микроконтроллерами, так как имеют различные входы и выходы для осуществления обратной связи, развитое программирование для задания необходимого алгоритма работы. Электронные реле времени – это наиболее современные устройства.
За счет достижений в микроэлектронике, они имеют малые габариты, энергопотребление и высокую автономность за счет энергонезависимой памяти и внутренних батарейных источников питания. Если вы не ограничены в средствах и выбираете реле времени для новых проектов, следует остановить свой выбор на электронных реле времени.
Плавкие предохранители
В истории развития электрических аппаратов защиты плавкие предохранители явились первыми и самыми дешевыми устройствами для защиты от токов короткого замыкания. Предохранитель состоит из металлического проводника – плавкой вставки, включаемой последовательно в защищаемую электрическую цепь, и патрона в которой закрепляют вставку. Работа плавкого предохранителя основана на тепловом действии электрического тока. Протекая по вставке, ток нагревает ее. Очевидно, что чем больше ток, тем выше становится температура вставки. Когда ток превышает определенное значение, вставка расплавляется (перегорает), размыкая цепь. Наиболее распространенные материалы плавких вставок – медь и цинк, реже применяют свинец и серебро. Медные вставки подвержены окислению, поэтому обычно применяют луженые медные вставки. Если необходимо получить большую выдержку времени предохранителя при перегрузках, например, при пуске электродвигателей с короткозамкнутым ротором, применяют так называемые инертные плавкие вставки из свинца и серебра.
Широко распространены следующие типы предохранителей: трубчатые ПН, разборные ПР и засыпные ПН-2.
Трубчатые предохранители состоят из держателя и стеклянной трубки с наконечниками. Между наконечниками внутри стеклянной трубки натянута плавкая вставка.
Трубчатые предохранители на номинальные токи до 5А и напряжение не более 600В применяют в слаботочных цепях электрических установок и линий связи (предохранители ПН-50, ПК-45 и др.).
Плавкие вставки выпускают в двух исполнениях: закрытые ПВ на 2, 6, 10, 20, 30, 40 и 50А и открытые ПВ-60АС, ПВ-80АС, и ПВ-100АС на токи соответственно 60, 80, и 100А.
Разборный предохранитель ПР-2 состоит из цинковой плавкой вставки 11 фигурной формы, фибрового патрона 13, латунных колпачков 8 и контактных ножей 7, которые служат для подсоединения предохранителя к электрической цепи. Предохранители ПР-2 удобны в эксплуатации, так как легко разбираются и при перегорании плавкой вставки позволяют быстро сменить ее. Предохранители ПР-2 выпускают двух габаритов: габарит 1 – на напряжение до 220В, габарит 2 – на напряжение до 500В.
Причем предохранители 1 габарита могут работать в цепях с номинальным напряжением 380В при ограниченном по мощности источнике питания. В связи с этим на путевых машинах с автономными дизель-электрическими агрегатами мощностью до 500 Квт применяют в основном предохранители ПР-2 1 габарита. Плавкие вставки предохранителей ПР-2 выпускают на номинальные токи 6, 10, 15, 20, 25, 35, 45, 60, 80, 100, 125, 160, 200, 225, 260, 300, 350, 430, 500, 600, 700, 800, и 1000А, патроны предохранителей и контактные стойки для переднего и заднего присоединения проводов – на 15, 60, 100, 200, 350, 600 и 1000А.
-15-
Предохранители с мелкозернистым наполнителем.
Эти предохранители более совершенны, чем предохранители ПР-2. Корпус квадратного сечения предохранителя ПН-2 изготавливается из прочного фарфора или стеатита. Внутри корпуса расположены ленточные плавкие вставки и наполнитель – кварцевый песок. Плавкие вставки привариваются к диску, который крепится к пластинам, связанным с ножевыми контактами. Пластины крепятся к корпусу винтами. Плавкая вставка выполняется из медной ленты толщиной 0,1 – 0,2 мм. Для получения токоограничения вставка имеет суженные сечения. Плавкая вставка разделена на три параллельных ветви для более полного использования наполнителя. Применение тонкой ленты, эффективный теплоотвод от суженных участков позволяют выбрать небольшое минимальное сечение вставки для данного номинального тока, что обеспечивает высокую токоограничивающую способность. Соединение нескольких суженных участков последовательно способствует замедлению роста тока после плавления вставки, так как возрастает напряжение на дуге предохранителя.
Для снижения температуры плавления на вставки наносятся оловянные полоски (металлургический эффект).
При КЗ плавкая вставка сгорает. При сгорании дуга горит в канале, образованном зернами наполнителя. Из-за горения в узкой щели при токах выше 100А дуга имеет возрастающую вольтамперную характеристику. Градиент напряжения на дуге очень высок.
Этим обеспечивается гашение дуги за несколько миллисекунд. После срабатывания предохранителя плавкие вставки вместе с диском заменяют, после чего патрон засыпается песком. Для герметизации патрона под пластины кладется асбестовая прокладка, что предохраняет песок от увлажнения.
Выбор предохранителей.
Номинальное напряжение предохранителей и плавких вставок Uн.пр должно по возможности выбираться равным номинальному напряжению сети Uн.с, к которой подключены потребители, т.е. Uн.пр = Uн.с. Для проводов с нагрузкой, при включении которой не возникает токов, значительно превосходящих номинальные (лампы накаливания), электрические печи, асинхронные двигатели с пусковыми реостатами), номинальный ток плавкой вставки предохранителя должен быть больше или равен рабочему току нагрузки, т.е. должно соблюдаться условие: Iн.вст > Ip. Для проводов с нагрузкой, при включении которой возникают пусковые токи, значительно превышающие номинальные, как, например, при пуске короткозамкнутых асинхронных двигателей при небольшой частоте включений и легких условиях пуска (время пуска Tн = 2 – 5С) во избежание отключения при кратковременных перегрузках номинальный ток плавкой вставки Iн.вст > Iпуск/2,5 или Iн.вст> 0,4 Iпуск.
При тяжелых режимах работы (Тп > 10 – 20 с) номинальный ток плавкой вставки выбирают так, чтобы Iн.вст > (0,5 – 0,6) Iпуск.
|
|
|
