Распределительные устройства

Содержание

Введение………………………………………………………………………...3

1. Эксплуатация и монтаж пускорегулирующей аппаратуры…………..4
1. Общие сведения об аппаратах……………………………………....4
2. Пускорегулирующая аппаратура…………………………………...4

1.3 Устройство аппаратов ручного управления……………………….6

2. Распределительные  устройства напряжением до 1000 В  переменного 

    тока и до 1500 В постоянного тока………………………………………...11

2.1 Общие требования…………………………………………………..11

2.2 Установка приборов и аппаратов…………………………………..11

2.3 Шины, провода, кабели……………………………………………..13

2.4 Конструкции распределительных устройств……………………...14

  2.5 Установка распределительных устройств в электропомещениях..15

2.6 Установка распределительных устройств в производственных

      помещениях………………………………………………………….16

2.7 Установка распределительных устройств на открытом воздухе…17

3. Техническая  безопасность…………………………………………………..18

          3.1 Требования к персоналу……………………………..........................18

          3.2 Распределительные устройства напряжением до 1000 В…………20

Заключение……………………………………………………………………...22

Список  используемой литературы…………………………………………….23

 

 

Введение

 

Распределительное устройство  - устройство служащее для приема и распределения электрической энергии.

Распределительные устройства полностью изготовляются на заводах. Эти распределительные устройства в наибольшей степени отвечают требованиям –индустриализации энергетического строительства, поэтому в настоящее время они становятся наиболее распространенной формой исполнения распределительных устройств.

Вместе с тем широко сооружаются распределительные устройства смешанного типа, выполняемые частично как сборные и частично как комплектные.

 

1. Эксплуатация и монтаж пускорегулирующей аппаратуры

1.1 Общие сведения об аппаратах

 Электротехнические  устройства, с помощью которых производится управление и защита электрических цепей и различного электрооборудования, называются электрическими аппаратами.  
По назначению электрические аппараты могут быть включающие - для включения и отключения электрических цепей; пускорегулирующие - для пуска и регулирования частоты вращения двигателей; защитные - для отключения цепей и машин при перегрузках, токах короткого замыкания, изменениях напряжения и т. д. По способу действия аппараты подразделяются на электромагнитные, индукционные и тепловые и могут быть контактные и бесконтактные.

Для обеспечения надежной работы электроустановки электрические  аппараты и их детали должны отвечать следующим требованиям; включать и  отключать токи рабочих и аварийных  режимов; выдерживать термические и электродинамические воздействия; отрабатывать гарантированное заводом-изготовителем количество циклов включений и отключений без нарушения регулировки; безотказно работать при номинальном напряжении и при кратковременных отключениях напряжения; быть удобными и безопасными при эксплуатации.

1.2 Пускорегулирующая аппаратура

К пускорегулирующей  аппаратуре относят: рубильники, пакетные выключатели и переключатели, ключи  управления. Рубильники и переключатели  являются ручными неавтоматическими  аппаратами управления. Рубильники изготовляют одно-, двух- и трёхполюсными. Рубильники и переключатели с центральной рукояткой служат только для отключения предварительно обесточенных цепей.

Аппараты с  боковой рукояткой, боковым и  центральным рычажным приводами  могут коммутировать электрические цепи под нагрузкой. Выпускаются также рубильники с боковой рукояткой и защитным кожухом. Пакетные выключатели и переключатели применяют как коммутационные аппараты в цепях переменного тока напряжением до 440 В, частотой 50 и 60 Гц и в цепях постоянного тока до 220 В.

Кнопки управления применяют для дистанционного управления электромагнитными автоматами. Несколько  кнопок, установленных в одном  блоке, называют кнопочным постом.

Ключи управления служат для замыкания и размыкания цепей управления и сигнализации при дистанционном включении или отключении высоковольтных выключателей и разъединителей.

Аппараты управления могут быть встроены непосредственно  в технологические механизмы, установлены  около них или размещены в  отдельных электропомещениях на распределительных щитах или станциях управления. Многие механизмы выпускают комплектно со встроенной аппаратурой управления и защиты. Выбор способа размещения аппаратов управления зависит от ряда обстоятельств, главнейшими из которых являются: условия окружающей среды, система управления технологическими механизмами, системы построения электрической сети. В условиях пыльной, влажной и пожароопасной среды может оказаться целесообразным аппараты управления принять в открытом или защищённом исполнении и разместить их централизованно, в специально выделенных помещениях. В условиях взрывоопасной и химически активной среды установка аппаратов управления в специальных изолированных помещениях может оказаться даже необходимой. Щиты станций управления (ЩСУ), устанавливаемые в электропомещениях, обычно собирают на свободно стоящих каркасах из типовых станций управления (блоков управления) заводского изготовления и служат для приёма электроэнергии, её распределения между электроприёмниками и дистанционного управления ими. От специальных блоков с автоматами или предохранителями, установленных на этих же щитах, осуществляют питание электроприёмников, имеющих местное управление. В качестве распределительных устройств, устанавливаемых непосредственно в цехе, применяют силовые пункты (шкафы) следующих серий: - блочные серии ПРБ, комплектуемые из блоков предохранитель-выключатель БПВ - силовые серии ПР с встроенными в них автоматами, скомплектованными в различных комбинациях; изготовляются в навесном, навесном утопленном и напольном исполнении; количество встраиваемых автоматов –от 4 до 30 - силовые распределительные серии СП и СПУ, предназначены для распределения электрической энергии и защиты людей

1.3 Устройство аппаратов ручного управления

К аппаратам ручного управления относят рубильники, переключатели, предохранители, пакетные выключатели, универсальные переключатели, контроллеры. Эти аппараты служат для включения и отключения, а переключатели - для переключения электрических цепей постоянного и переменного тока при номинальной нагрузке.

Рубильники и переключатели  выпускают в одно-, двух- и трехполюсном исполнении с центральным или  рычажным приводом для переднего  или заднего присоединения проводов. Рубильники с центральной рукояткой  служат в качестве разъединителя, т. е. отключают предварительно обесточенные электрические цепи, а с боковой рукояткой и рычажными приводами - отключают цепи под нагрузкой. Буквенные обозначения рубильников: Р - рубильник; П - переключатель; вторая буква - 198 П - переднее присоединение проводов; Б-с боковой рукояткой; Ц-с центральным рычажным механизмом. Цифры обозначают: первые (1, 2 и 3) - число полюсов, вторая-номинальный ток (1-100 А, 2-250 А, 4-400 А и 6-600 А). Рубильники и переключатели с боковой рукояткой и с рычажным приводом выпускают как с дугогасительными камерами, так и без них. Рубильники с центральной рукояткой выпускают без дугогасительных камер с искрогасительными контактами.

Плотность прилегания контактных поверхностей ножа и губок обеспечивается за счет пружинящих свойств материала губок (у рубильников до 100 А) и за счет стальных пружин (у рубильников более 200 А). Для предохранения ножей от оплавления дугой при отключении рубильники на большие токи выполняют с искрогасительными или дугогасительными контактами.

Искрогасительные контакты, которыми снабжены ножи, при отключении отходят от губок под действием  своих пружин независимо от скорости движения рукоятки и привода рубильника. Дугогасительные контакты рубильников  расположены открыто или внутри дугогасительных камер. Они служат для обеспечения быстрого гашения электрической дуги и исключения переброса ее на соседние токопроводящие или заземленные конструкции распределительного устройства.

Переключатели перекидные имеют такое же конструктивное устройство, что и рубильники, и служат для коммутации электрических цепей. Пакетные выключатели служат для включения и отключения электрических цепей постоянного и переменного тока до 100 А при напряжении 220 В и до 60 А - при напряжении 380 В. Они состоят из пластмассовых пакетов, внутри которых размещены для каждого полюса скользящие контакты и искрогасительные устройства, состоящие из фибровой шайбы.

Под действием температуры  искры в период разрыва контакта из шайбы выделяются газы, способствующие гашению дуги. Универсальные переключатели УП предназначены для переключения электрических (сигнальных, дистанционного управления, командных и т. д.) цепей, катушек реле, контакторов, пускателей и силовых цепей, для пуска электродвигателей небольшой мощности. Переключатель представляет собой набор секций, со- 199 держащих переключающие кулачковые и контактные элементы.  
Конструкция переключателя позволяет одним рычагом управления производить различные переключения в сложных схемах. Контроллеры служат для ручного переключения цепей постоянного и переменного тока и создания различных электрических схем включения, регулировки частоты вращения, реверсирования, торможения и остановки электродвигателей. Наиболее широко применяются барабанные и кулачковые контроллеры. Основные части барабанного контроллера (рис.  
86, а) - штурвал 3, соединенный с валом 4, на котором находится барабан из изолирующего материала 5 с укрепленными на нем контактами-сегментами 6, неподвижная траверса 2 с расположенными на ней пружинящими контактными пальцами 1. Провода электрической цепи присоединяют к контактным пальцам, которые разделены друг от друга межконтактной теплостойкой перегородкой.

Недостатком контроллеров барабанного типа являются быстрый  износ трущихся контактных частей и  их подгорание вследствие затяжки разрыва дуги. Число включений - не более 240 в час. Кулачковые контроллеры (см. рис. 86, б) более просты и совершеннее барабанных. Имеют большую отключающую способность (до 600 отключений в час). При повороте вала 4 вращается фасонная кулачковая 200 шайба 7, по которой скользит ролик 5, удерживая подвижный контакт 12 и неподвижный 11 в разомкнутом положении.

Включение контактов  происходит за счет движения ролика 5 по шайбе 7. Попадая в вырез шайбы 7, ролик опускается и под действием  пружин 9 та. 10 замыкаются контакты 12 и 11. При дальнейшем вращении шайбы ролик поднимается и контакты 12 и 11 снова размыкаются. Каждый контактный элемент имеет дугогасительное сопротивление.

Кнопочный пускатель-командоаппарат ручного управления пуском асинхронных электродвигателей небольшой мощности (до 10 кВт на напряжение до 380 В). Кнопочный пускатель работает от двух кнопок: одна из них воздействует на замыкающие контакты и блокирующий механизм, другая - на размыкающие контакты через механизм разблокировки. Кнопочный пускатель рассчитан на несколько десятков тысяч переключений с частотой коммутаций до 60 в течение часа.

Путевые выключатели  представляют собой аппараты управления, но воздействует на них не рука человека, а непосредственно механизм во время  своего передвижения. Выключатель размыкает или переключает цепь электрического тока установки, когда ее подвижная система достигает конца пути (концевой выключатель) или положения, требующего изменения режима работы, движения механизма.

Путевые выключатели  выпускают контактные (рычажные, кнопочные, шпиндельные, вращающиеся) и бесконтактные (емкостные, индуктивные). Рычажные путевые выключатели имеют валик, на котором закреплены одна или две кулачковые шайбы. Во время поворота валика от воздействия на него перемещающегося механизма кулачковые шайбы действуют на рычаги контактов, замыкая или размыкая электрическую сеть. Предохранители служат для защиты электрических сетей от токов короткого замыкания и перегрузок.

Защитным элементом  является плавкая вставка, которая перегорает при прохождении через нее токов короткого замыкания, разрывая электрическую цепь. В патроне предохранителя устанавливают плавкие вставки на разные номинальные токи, меньшие по величине номинального тока предохранителя. Наиболее широко распространены предохранители ПР и ПН с закрытыми патронами. Предохранитель ПР состоит из фибровой трубки с латунными колпаками и кон- 201 тактного ножа.  
Внутри патрона размещены одна или две цинковые плавкие вставки в зависимости от тока в защищаемой цепи. Для защиты оборудования от коротких замыканий в сетях напряжением 660 В применяют быстродействующие предохранители неразборные с указателем срабатывания ПП-41 и рассчитанные на токи 100-630 А. Наибольшее распространение получил предохранитель ПН-2, который состоит из квадратного фарфорового корпуса с отверстием. В это отверстие установлена плавкая вставка, приваренная к шайбам контактных ножей.  
Патрон заполнен кварцевым песком, который способствует быстрому гашению электрической дуги.

Для исключения перегорания предохранителя при малых нагрузочных токах на плавких вставках напаяны шарики диаметром от 1,5 до 2 мм из легкоплавкого сплава. При нагреве вставки шарик расплавляется раньше перегорания вставки и, проникая в металл вставки, снижает температуру плавления вставки и перегорания вставки не происходит. В табл. 45 приведены технические данные некоторых типов предохранителей. 202 Выбор плавкой вставки для асинхронного электродвигателя производят с учетом его номинального тока.

Номинальный ток плавкой  вставки определяют по формуле:

Iп.в= Iп/(2,5-1,6)

где Iп -пусковой ток электродвигателя.

А, Iп = (5-7) Iн.д , А (в знаменателе 2,5 - коэффициент тяжести пуска - для  электродвигателя с легким пуском и 2-1,6 А- с тяжелыми условиями пуска  при длительном разгоне или частых пусках);

Iн.д - номинальный ток  двигателя, А. После определения  расчетного тока плавкой вставки  выбирают стандартную вставку  на номинальный ток, близкий  или равный расчетному.

 

 

2. Распределительные устройства напряжением до 1000 В переменного тока и до 1500 В постоянного тока    

2.1 Общие требования

Выбор проводов, шин, аппаратов, приборов и конструкций должен производиться  как по нормальным условиям работы (соответствие рабочему напряжению и  току, классу точности и т.п.), так  и по условиям работы при коротком замыкании (термические и динамические воздействия, коммутационная способность).

Распределительные устройства и НКУ должны иметь четкие надписи, указывающие назначение отдельных  цепей, панелей, аппаратов. Надписи  должны выполняться на лицевой стороне устройства, а при обслуживании с двух сторон также на задней стороне устройства (см. также гл.3.4). Распределительные устройства, как правило, должны иметь мнемосхему.

Относящиеся к цепям  различного рода тока и различных  напряжений части РУ должны быть выполнены и размещены так, чтобы была обеспечена возможность их четкого распознавания.

Взаимное расположение фаз и полюсов в пределах всего  устройства должно быть одинаковым. Шины должны иметь окраску, предусмотренную  в гл.1.1. В РУ должна быть обеспечена возможность установки переносных защитных заземлений.

Все металлические части  РУ и НКУ должны иметь антикоррозийное  покрытие.

Заземление и защитные меры безопасности должны быть выполнены  в соответствии с гл.1.7.

2.2 Установка приборов и аппаратов

Аппараты и приборы  следует располагать так, чтобы  возникающие в них при эксплуатации искры или электрические дуги не могли причинить вреда обслуживающему персоналу, воспламенить или повредить  окружающие предметы, вызвать КЗ или  замыкание на землю.