Краткий конспект лекции.

1.3.10.5. Защита от токов перегрузки.

Блок ТЗП, предназначенный для установки в рудничные ком­мутационные аппараты, служит для защиты рудничных электро­двигателей и кабелей от токовых перегрузок.

Блок состоит из передней и задней панели 5 и кожуха 1. Между панелями расположена печатная плата с набором элементов. К задней панели закреплена контактная вилка 4 штепсельного разъема. На переднюю панель блока выведена ручка установки уставок 6, закрытая прозрачным колпачком 3, шкала уставок 7 рукоятка тумблера 8 переключения блока в положении «Работа» «Проверка". Для крепления блока имеются два отверстия.

Рисунок 3.15. Блок токовой защиты от перегрузки ТЗП:

1 – кожух; 2 – плата; 3 – колпачок; 4 – вилка; 5 – панели; 6 – ручка; 7- шкала уставок;

8- тумблер; 9 – ключ; А – фиксирующее отверстие; Б – установочное отверстие; а – надпись «Работа», б – надпись «Проверка»

Блок совместно с датчиками тока обеспечивает отключение элек­тродвигателя в случае возникновения токовых перегрузок. В качес­тве датчиков тока в схеме защиты от перегрузки используются тран­сформаторы тока ТТЗ с техническими характеристиками, соответ­ствующими номинальному току аппарата, в который встраивается блок.

Схема электрическая (см. рис. 16) состоит из измерительной и испол­нительной части. Измерительная часть схемы питается от трансфор­маторов тока через трехфазный однополупериодный выпрямитель на диодах VД1÷VДЗ, а питание исполнительной части осуществляется от трансформатора, встроенного в аппарат управления напряжения 36 В через контакты 8 и 10 штепсельного разъема.

Измерительная часть схемы включает делители напряжения из резисторов R2-RЗ и R5-R6, активно-емкостные контуры R7-СЗ и R8-С2, собирательную схему „ИЛИ" из диодов VД4 и VД5.

Исполнительная часть выполнена на основе порогового устройства на однопереходных транзисторах VT1 и VТ2, тиристора VS1, испол­нительного реле К1.1 и выпрямителя VД8÷VД11. При подаче пита­ния на схему и работе электродвигателя в номинальном режиме на­пряжение со вторичных обмоток трансформаторов тока поступает на выпрямитель и после выпрямления подается на делители напряжения R2-RЗ и R5-R6. Происходит заряд емкостей С2 и СЗ. Если двигатель работает без перегрузки, напряжение на полностью заряженной емкос­ти недостаточно для открывания ключа VТ1 исполнительного органа. По мере увеличения нагрузки происходит дальнейший заряд емкос­тей. При этом, когда напряжение на одной из емкостей достигает ве­личины напряжения срабатывания ключа (на С2—при опрокидывании или затянувшемся пуске электродвигателя, на СЗ—при перегрузках, превышающих 1,1—1,2 Iном.), транзистор VТ1 переключается и пода­ет импульс на управляющий электрод тиристора VS1, в анодную цепь которого включено исполнительное реле К1.1. Стабилизация порога срабатывания ключа осуществляется релаксационным генератором, вы­полненным на однопереходном транзисторе VТ2. При срабатывании своими контактами реле К1.1 воздействует на цепи управления и сиг­нализации аппарата. Время достижения напряжения срабатывания ключа VТ1 зависит от кратности перегрузки электродвигателя.

Проверка работы устройства производится переключением тумбле­ра в положение „Проверка". При этом напряжение на измеритель­ную часть схемы подается от источника напряжения 36 В. Установка уставок срабатывания осуществляется с помощью резистора R4. Для нормального функционирования схемы при колебаниях напряжения введена стабилизация напряжения с помощью стабилитронов VД6 и VД7 и резистора R15.

Уставка тока срабатывания кратна номинальному току аппарата I_у = (0,5-1,0) I_н.а и определяется в соответствии с номинальным током подключенного к пускателю двигателя I_у.расч. = I_н.дв. Выбор уставки производится по условию

I_у ³ I_у.расч.

Рисунок 3.16. Электрическая схема блока ТЗП: 1 – «Проверка», 2 – «Работа»

1.3.10.6. Блокировка схемы управления электрических аппаратов при снижении сопротивления изоляции в отходящих силовых присоединениях.

Блокировка схемы управления электрических аппаратов при снижении сопротивления изоляции в отходящих силовых присоединениях осуществляется блокировочным реле утечки (БРУ), встроенным в блок управления БУ рудничных магнитных пускателей ПВИ-63Б, ПВИ-125Б, ПВИ-250Б, а в рудничных магнитных пускателях ПВИ-63БТ, ПВИ-125БТ, ПВИ-250БТ, ПВВ-320Т и др. – блоком контроля изоляции (БКИ).

Схемы блокировок предна­значены для предварительного контроля изоляции в отходящих силовых присоединениях и блокировки аппарата управления при отсутствии на этих присоединениях рабо­чего напряжения (при отключённых присоединениях).

1.3.10.6.1. Блокировочные реле утечки (БРУ).

Общее сопротивление изоляции сети относительно земли контролируется с помощью реле К2,об­мотка которого включена последовательно в цепь измерительного тока. Этот ток проходит по цепи: "плюс" выпрямителя V2,обмотка реле К2,размыкающий контакт К1.1реле времени К1,размыкающий контакт кнопки S1, размыкающийконтакт КМ.2контактора КМ, фазы сети, обмотки двигате­ля М, сопротивление изоляции R_A, R_В; R_Ссети, земля, "минус" выпрями­теля V2. Питается выпрямитель V2через резистор R2(обеспечивающий искробезопасность цепи) от феррорезонансного стабилизатора напряжения, состоящего из трансформатора Тконденсатора С2.

В случае снижения сопротивления изоляции сети относительно земли до опасного значения ток в обмотке реле К2возрастает и оно срабатывает. Контакт К2.1этого реле размыкает цепь управления аппаратом и включает сигнальную лампу Н. В результате аппарат оказывается заблокированным в выключенном положении. Если контак­тор КМвключен и на ответвление сети подано напряжение, контакт КМ.2ра­зомкнут и БРУ отключено от сети.

После отключения контактора КМгенерируемое в течение некоторого вре­мени вращающимся по инерции электро­двигателем напряжение может привести к срабатыванию реле К2при сопротивлении изоляции сети, значительно превышающем допустимое значение. Чтобы исключить этот режим, применено реле времени, состоящее из реле К1, диода VI, резисто­ра R1и конденсатора С1. Когда кон­тактор КМвключается, обмотка реле К1питается через диод VIи контакт КМ. 1и реле срабатывает. Одновременно заряжа­ется конденсатор С1. После отключения контактора его вспомогательный контакт КМ.1размыкается, но реле К1отключа­ется с выдержкой времени примерно 3 с из-за разрядки конденсатора через его обмотку и резистор R1.В результате оперативная цепь на время действия обратной э.д.с. электродвигателя оказывается разомкнутой кон­тактом К1.1реле К1. Следовательно, реле времени предотвращает ложное срабатывание БРУ. В магнитных пускателях ПВИ-63Б, ПВИ-125Б замыкающий контакт реле времени с замедлителем, действующим при возврате, включён вместе с размыкающим контактом контактора в цепь управления (на схеме не показан). При отключении пускателя замыкается размыкающий контакт контактора, а контакт реле времени остаётся замкнутым в течение 2-3 с, поэтому цепь управления оказывается замкнутой накоротко и включить пускатель невозможно. Следовательно, в этих пускателях схема позволяет ограничить число включений электродвигателя и уменьшить нагрев его обмоток пусковыми токами.

Проверка работоспособности БРУ осуществляется кнопкой S1.

Рассмотренное устройство предназначено для применения в аппаратах на напряжение 380 и 660 В. Уставки срабатывания - не менее 18 и 30 кОм соответственно.

Рисунок 3.17. Принципиальная электрическая схема блокировочного реле утечки БРУ

1.3.10.6.1. Блок контроля изоляции (БКИ).

Блок состоит из кожуха, передней и задней панелей, между которыми расположены две печатные платы с набором электрорадиоэлементов.

Схема рассчитана на работу блока в двух режимах: «Предупредительная уставка» и «Аварийная уставка». Для перевода служит тумблер SA, рукоятка которого выведена на переднюю панель блока.

Схема состоит из транзисторного усилителя, выполненного на составном транзисторе VT1, VT2, нагрузкой которого является обмотка, реле К1. В основе измерения сопротивления - сравнение токов управления составного транзистора VT1, VT2 и коллекторного тока VT3.

Устройство работает следующим образом. Тумблер SA находится в положении «Предупредительная уставка». При подаче напряжения на блок БКИ при сопротивлении изоляции выше уставки срабатывания открывается транзистор VT3, а составной транзистор VT1, VT2 закрыт. Реле К1 обесточено.

При снижении сопротивления изоляции ток через база-эмиттерный переход транзистора

VT3 уменьшается и приводит к открытию транзисторов VT1, VT2 и срабатыванию реле К1. Это реле своим контактом К1.3 блокирует цепь включения пускателя и включает сигнальную лампу. Одновременно с этим при открывании транзисторов VT1, VT2 происходит заряд конденсатора С7. После разряда конденсатора транзисторы VT1, VT2 снова закрываются и реле К1 отключается. Во время последующего за этим заряда конденсатора усилитель VT1, VT2 остаётся закрытым. По окончании заряда конденсатора С7 транзистор VT3 открывается и цикл повторяется.

Мигающий свет лампы с белым светофильтром в аппарате, в который встроен БКИ, свидетельствует о снижении сопротивления изоляции отходящего присоединения до величины предупредительной уставки (100 кОм при U_н.с. = 660 В и 200 кОм при U_н.с. = 1140 В).

Для дальнейшей работы аппарата необходимо вскрыть пускатель и перевести тумблер SA в положение «Аварийная уставка». В результате переключения SA конденсатор С7 отключается, а транзисторы VT1, VT2 откроются только при снижении сопротивления в силовом отходящем кабеле до величины аварийной уставки (30 кОм при U_н.с. = 660 В и 100 кОм при U_н.с. = 1140 В).

И своими контактами подаёт команду на блокировку аппарата. Сигнальная лампа с белым светофильтром после этого светится постоянно.

Рисунок 3.18. Электрическая схема блока БКИ.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Каково назначение блока защиты от токов перегрузки?
2. Каковы особенности конструкции блока ТЗП?
3. Какие элементы являются источником питания измерительной части блока ТЗП?
4. Какие элементы являются источником питания исполнительной части блока ТЗП?
5. При каких режимах работы электродвигателя происходит отключение блока ТЗП?
6. Как осуществляется проверка исправности блока ТЗП?
7. Какими элементами осуществляется блокировка схемы управления электрических аппаратов при снижении сопротивления изоляции в отходящих силовых присоединениях?
8. Каково назначение схем блокировок от утечек тока?
9. Каким элементом осуществляется блокировка от утечек тока в магнитных пускателях ПВИ-63Б, ПВИ-125Б, ПВИ-250Б?
10. Каково назначение реле времени в пускателях ПВИ-63Б, ПВИ-125Б?
11. Каково назначение реле времени в пускателе ПВИ-250Б?
12. Как осуществляется проверка работоспособности схемы блокировки от утечек тока БРУ?
13. Каким элементом осуществляется блокировка от утечек тока в магнитных пускателях ПВИ-63БТ, ПВИ-125БТ, ПВИ-250БТ?
14. Каковы особенности конструкции блока БКИ?
15. В каких режимах предусматривает работу схема блока БКИ?
16. О чём свидетельствует мигающий свет лампы с белым светофильтром, включённой в цепь выходного реле блока БКИ? Как при этом возобновить работу пускателя?
17. О чём свидетельствует свечение лампы с белым светофильтром, включённой в цепь выходного реле блока БКИ?

Список рекомендуемой литературы

1. Руководство по ревизии, наладке и испытанию подземных электроустановок шахт. Под редакцией В.В. Дегтярёва, Л.В. Седакова.М., Недра, 1988, с. 209-211; 262-263.

2. Е.Ф. Цапенко, М.И, Мирский, О.В. Сухарев, с.188-189.

Занятие 17

Узловые вопросы лекции:

1.3. 11. Пускатели рудничного исполнения ПВИ-63Б, ПВИ-125Б. Назначение, технические данные, особенности конструкции, виды защит, блокировок и сигнализации, работа схемы электрических соединений.