Тиристорные выключатели и пускатели

Наряду с описанными электрическими аппаратами получают распространение более надежные и долговечные бесконтактные аппараты: тиристорные выключатели, переключатели и пускатели, бесконтактные путевые выключатели и датчики.

В основе работы тиристорных выключателей, переключателей и пускателей лежит способность тиристоров под действием управляющего сигнала переходить скачком из закрытого состояния, когда через него не проходит ток, в открытое.

На рисунке 6.9 показана схема тиристорного выключателя. Когда на зажим Л1 из сети подается положительный потенциал,.

он переходит на анод тиристора VS1. При включении выключателя (контакта реле) S через диод VD1 и резистор R на управляющий электрод тиристора VS1 поступает положительный управляющий импульс. Тиристор VS1 открывается, и положительный полупериод проходит через тиристор к зажиму С1 и в нагрузку R_H. При напряжении на аноде тиристора VS1, равном нулю, он закрывается.

Рис. 6.9. Схема тиристорного выключателя

Когда на зажиме С1 появляется положительный потенциал, управляющий импульс поступает через диод VD2, резистор R на управляющий электрод тиристора VS2. Тиристор VS2 открывается, и в нагрузку поступает ток второго полупериода.

Таким образом, при замкнутом контакте S тиристоры поочередно автоматически открываются, обеспечивая прохождение через нагрузку тока обоих полупериодов. Приведенная схема — основа для трехфазных тиристорных пускателей.

Современные трехфазные тиристорные пускатели типа ПТ-16−380-У5 обеспечивают включение и отключение асинхронных двигателей. Пускатели типа ПТ-40−380-У5 обеспечивают еще и реверсивное управление двигателями. Пускатели типов ПТК-100−380-БПК-1000 защищают двигатели от перегрузок, коротких замыканий и обрыва фаз.

УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

Защитное отключение в электроустановках 380/220 В — это автоматическое отключение всех фаз участков сети, обеспечивающее безопасные для человека сочетания силы тока и времени его протекания при замыканиях на корпус или снижении уровня изоляции ниже допустимого значения (рис. 6.10).

В электроустановках агропромышленного комплекса применяют устройства защитного отключения (УЗО) по току утечки. Они реагируют на разность токов нулевой последовательности, обусловленную появлением в защищаемой зоне сети утечки тока на землю. В аппарат встроен дифференциальный трансформатор тока, сквозь окно которого проходят все три фазы и нулевой провод, образующие собой одновитковую первичную обмотку, вторичная обмотка имеет большое число витков с постоянным (одинаковым) шагом.

При отсутствии тока утечки геометрическая сумма токов, протекающих по трем фазным проводам и по нулевому рабочему проводу, равна нулю. Следовательно, равна нулю и суммарная магни-

Рис. 6.10. Установка УЗО в производственном помещении:

PEN— нулевой защитный рабочий провод; N— нулевой рабочий провод; РЕ— нулевой защитный провод; /?₃ — рабочее заземление; FU — плавкий предохранитель; EL — лампа накаливания; М — электродвигатель.

топроводящая сила. Магнитный поток в магнитопроводе отсутствует, а значит, отсутствует и ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора тока. При появлении утечки тока, вызванной повреждением изоляции, случайным прикосновением человека к фазному проводу, а также в результате однофазного замыкания на корпус или на землю, симметрия токов нарушится, и во вторичной обмотке трансформатора появляется ток нулевой последовательности, воздействующий на чувствительный орган аппарата. Если при этом ток утечки равен или превышает ток срабатывания аппарата, то последний в доли секунды отключает защищаемый участок сети или оборудование, чем предотвращает электротравматизм.

Проверяют работоспособность аппарата с помощью кнопки «Контроль». При нажатии на эту кнопку через цепь имитации ослабленной изоляции протекает ток утечки 1,5-кратного значения от уставки, и включенное защитное устройство срабатывает. Отключают аппарат кнопкой «Стоп». Горящая сигнальная лампа указывает на то, что аппарат находится под напряжением. Устройство защитного отключения типа ЗОУП-25, например, хорошо работает с передвижными электрифицированными машинами при кабельном способе питания, такими как кормораздатчики (нуле-

вую жилу кабеля используют лишь как защитную) мощностью до 10 кВт, и также хорошо защищает группу электроприемников суммарной мощностью более 10 кВт.

Устройства защитного отключения выпускают двухполюсного и четырехполюсного исполнения. Номинальные токи нагрузки составляют 16…224 А, напряжение 125…230 В и 230…400 В, отключающий дифференциальный ток 10, 30, 300, 500, 1000 мА. В соответствии со стандартами Международной Энергетической Комиссии (МЭК) устройства защитного отключения выпускают под названиями: «Выключатели дифференциального тока (ВДТ)» и «Автоматические выключатели дифференциального тока (АВДТ)».

С целью сокращения числа отключений рекомендуется устанавливать для электроприемников первой категории надежности индивидуальные УЗО, второй и третьей категорий — один аппарат на группу электроприемников.

Устройство защитного отключения трехфазных электродвигателей УЗОТЭ-2У выполняет: защиту от перекоса и обрыва фаз; защиту от перегрузки; защиту от перегрева двигателя; контроль сопротивления изоляции; индикацию причины отключения. Мощности защищаемых двигателей 1,6…250 кВт.

Контрольные вопросы и задания.

• 1. Каково назначение предохранителя?
• 2. Расскажите об устройстве и работе магнитного пускателя.
• 3. Для каких целей используют температурную защиту электродвигателей?
• 4. От каких аварийных режимов защищает автоматический выключатель?
• 5. Назовите основные преимущества тиристорных выключателей.