Дифференциальные реле (аппараты защитного отключения)

Аппараты защитного отключения – АЗО (в российской технической литературе – устройства защитного отключения – УЗО, в западной технической литературе – реле дифференциального тока) обеспечивают защиту человека от поражения электрическим током при прямом или косвенном прикосновении к токоведущим частям электроустановок. По своему принципу действия АЗО является защитным выключателем, автоматически отключающим контролируемую электроустановку от сети при возникновении тока утечки на землю. АЗО является единственным средством, обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прикосновении к токоведущим частям.

Другим, важным свойством АЗО, является способность осуществлять защиту от возгораний и пожаров, возникающих вследствие неисправности электрооборудования. АЗО, реагируя на утечку, заблаговременно, до развития утечки в короткое замыкание, отключает электроустановку от источника питания, предупреждая недопустимый перегрев проводников и последующее возгорание.

Принципиальная схема одно­фазного двухполюсного АЗО приведена на рис. 8.1. В состав АЗО входят два главных контакта, размыкающих цепи фазного провода L и нейтрали N, дифференциальный трансформатор TD, первичной обмоткой которого являются проводники L и N, а вторичная обмотка присоединена к обмотке расцепителя P, в котором используется чувствительная магнито-электри­че­ская система. Расцепитель Р срабатывает при появлении разности токов и воздействует на механизм свободного расцепления М, который обеспечивает размыкание главных контактов.

Рис. 8.1 – Принципиальная схема однофазного (двухполюсного) АЗО

Все АЗО оснащаются контрольной (тесто­вой) цепью, содержащий замыкающий контакт ST и резистор R. Контакт ST управляется кнопкой «тест», выведенной на переднюю панель аппарата. При нажатии на кнопку ST искусственно создается разность токов и выключатель должен срабатывать. Если под­ключенный к сети АЗО не реагирует на нажатие кнопки «тест», то либо напряжение сети недопустимо мало, либо аппарат поврежден и его следует заменить, либо неверно собрана схема электроснабжения. Трехфазный (четырехполюсный) АЗО устроен аналогично.

АЗО классифицируют по следующим признакам.

· По способу технической реализации (принцип действия): АЗО, функционально не зависящие от напряжения питания (электромехани­ческие) и АЗО, функционально зависящие от напряжения питания (электронные).

· По номинальному напряжению. Номинальное напряжение U_н – это действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность АЗО. U_н = 220, 380 В.

· По номинальному току нагрузки. Номинальный ток нагрузки I_н – это действующее значение тока, который АЗО может пропускать в продолжительном режиме работы. I_н = 6, 10, 16, 25, 40, 63 А.

· По количеству полюсов: двухполюсные (однофазные); четырехполюсные (трехфазные).

· По номинальному отключающему дифференциальному току (ток уставки). Номинальный отключающий дифференциальный ток I_Dn – это значение дифференциального тока, который вызывает отключение АЗО. I_Dn = 6, 10, 30, 100, 300, 500 mА.

· По роду дифференциального тока: переменного тока (АС); переменного и пульсирующего тока (А).

· По конструктивному исполнению:

ü стационарные (встраиваемые во вводные и распределительные щиты);

ü мобильные (АЗО-розетка, АЗО-вилка).

· По времени отключения:

ü без выдержки времени;

ü с выдержкой времени (селективные).

АЗО, выпускаемые в настоящее время, на номинальные токи до 63А имеют модульную конструкцию, ширина однофазного АЗО равна 2ТЕ, трехфазного – 4ТЕ. Наряду с АЗО, которые устанавливаются в распределительных устройствах, ряд фирм выпускает мобильные дифференциальные выключатели. Наибольшее распространение получили мобильные АЗО типа выключатель-розетка. Применение мобильных АЗО не только обеспечивает защиту от прямого прикосновения, но и позволяет выявить такие дефекты электромонтажа, как обрыв нейтрали. Переносные защитные аппараты рекомендуются при ремонте электрооборудования.

Некоторые фирмы выпускают АЗО, которые имеют дополнительные функции, например, визуальный указатель срабатывания, совмещенную диф­ферен­циально-токовую и максимальную защиту. А также АЗО, которые не имеют собственных контактов, а воздействуют с помощью штока своего механизма на механизм свободного расцепления расположенного рядом сопряженного выключателя.

Существующие нормативные документы рекомендуют устанавливать на вводе в квартиру АЗО с номинальным дифференциальным током:

· 300мА для обеспечения пожаробезопасности;

· 30мА в групповых сетях;

· 10мА в сетях электропитания ванных и душевых.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОНТАКТОРЫ

Контактор представляет собой двухпозиционный электрический аппарат, предназначенный для частых коммутаций силовых электрических цепей с током, не превышающим тока перегрузки. Замыкание (размыкание) контактов контактора осуществляется электромагнитным приводом.

Различают контакторы постоянного и переменного тока.

Контакторы постоянного тока предназначены для коммутации силовых электрических цепей постоянного тока и приводятся в действие электромагнитом постоянного тока.

Контакторы переменного тока предназначены для коммутации силовых электрических цепей переменного тока и приводятся в действие электромагнитом постоянного или переменного тока.

Основные узлы контактора:

Контактная система обеспечивает включение и отключение силовой электрической цепи.

Дугогасительная система обеспечивает гашение электрической дуги на главных контактах при размыкании электрической цепи.

Электромагнитный механизм приводит в движение подвижные контакты, осуществляет замыкание главных контактов.

Вспомогательные контакты (блок-контакты) предназначены для коммутации цепей сигнализации и контроля.

Принцип действия контактора:

Включение контактора происходит при подаче напряжения на обмотку электромагнитного привода. Якорь электромагнита притягивается к сердечнику. Одновременно с якорем подвижный контакт притягивается к неподвижному и происходит замыкание силовой электрической цепи.

Отключение контактора происходит при снятии напряжения с катушки электромагнита. Подвижные контакты отпадают от неподвижных под действием силы тяжести подвижных частей и усилия отключающей (возвратной) пружины.

Параметры контактора:

· число главных контактов:

ü для контакторов постоянного тока 1-2;

ü для контакторов переменного тока 2-5).

· номинальный ток главной цепи;

· предельная коммутационная способность – максимальный ток, который способен отключить контактор и быть пригодным для дальнейшей эксплуатации;

· номинальное напряжение главной цепи – до 660В;

· номинальное напряжение цепи управления – 12, 24, 48, 110, 220В;

· коммутационная износостойкость – это способность аппарата выдерживать определенное число коммутаций при наличии тока в главной цепи и быть пригодным для дальнейшей эксплуатации. До 2 млн. циклов;

· механическая износостойкость – это способность аппарата выдерживать определенное число коммутаций без тока в главной цепи и быть пригодным для дальнейшей эксплуатации. Для контакторов 10÷20 млн. циклов;

· частота включения в час для различных серий контакторов составляет 150, 300, 600, 1200, 3600 циклов в час;

· собственное время включения – отрезок времени с момента подачи команды на включение до полного замыкания контактов;

· собственное время отключения – отрезок времени с момента подачи команды на отключение до погасания дуги;

· напряжение и ток вспомогательных контактов;

· число вспомогательных контактов и их вид (размыкающие, замыкающие).