СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА ПО РАБОТЕ. Министерство образования и науки Российской Федерации

Стр 1 из 6Следующая ⇒

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ

Методические указания

к лабораторным работам

по дисциплине “Электрические аппараты“

для студентов специальности 100400

“Электроснабжение (по отраслям)“

Одобрено

Редакционно-издательским советом

ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Саратов - 2009

Лабораторная работа № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Цель работы: изучить устройство, принцип действия, конструктивные элементы и схемы соединений автоматических воздушных выключателей.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Автоматические воздушные выключатели (автоматы) - это электрические аппараты, предназначенные для автоматического размыкания цепей постоянного и переменного токов при аварийных режимах (перегрузках, понижениях напряжения, коротких замыканиях (КЗ), изменениях направления мощности и т.п.), а также для нечастых (от 6 до 30 в сутки) включений и отключений номинальных токов нагрузки при нормальных режимах работы (ГОСТ 9098-78Е).

Возникающая в автоматических выключателях при размыкании цепей электрическая дуга гасится в среде окружающего воздуха, поэтому эти выключатели называют воздушными.

Основными параметрами автоматов являются: номинальное напряжение, номинальный длительный ток, предельный ток отключения, собственное и полное время отключения или срабатывания.

Автоматы изготовляются на номинальные токи до 6300 А, а отдельные серии до 20-З0 тыс. А, и на номинальные напряжения до 1000 В переменного тока и до ЗЗ00 В постоянного тока. Отключающая способность современных автоматических выключателей достигает 200-300 кА.

По числу полюсов автоматы выполняются однополюсными, двухполюсными и трехполюсными.

По величине собственного времени срабатывания автоматические выключатели делятся на следующие типы:

l) нормальные, собственное время срабатывания, которых лежит в пределах 0,02-0,I с;

2) селективные - с регулируемой выдержкой времени до 1 с;

3) быстродействующие, собственное время срабатывания, которых не превосходит 0,005 с. Эти автоматы обладают токоограничивающей способностью.

Под собственным временем срабатывания t₁ понимают время от момента, когда контролируемый параметр превзошел установленную для него величину (ток уставки I_ср на рис. 1), до момента начала расхождения контактов (I_отк.) или время от подачи импульса на отключение до момента начала расхождения контактов. Это время зависит от способа расцепления и конструкции механизма автомата, от силы отключающих пружин, массы подвижной системы и пути этой массы до момента размыкания контактов.

Под полным временем отключения автомата понимают сумму собственного времени срабатывания и времени гашения дуги:

где t_отк. - промежуток времени от начала возникновения КЗ до момента достижения током КЗ значения, равного I_ср.

а) б)

Рис. 1. Процесс отключения цепи при КЗ нормальным (а)

и быстродействующим (б) автоматическим выключателем

По области применения автоматы подразделяется на следующие виды:

1) универсальные, не имеющие защитного корпуса и обычно устанавливаемые в распределительных устройствах низкого напряжения, куда доступ посторонним лицам воспрещен;

2) установочные, которые имеют защитный пластмассовый корпус и могут устанавливаться в общественных зданиях и жилых помещениях;

3) быстродействующие автоматы постоянного тока; применяющиеся для защиты выпрямительных установок;

4) автоматы гашения магнитного поля, быстро сводящие к нулю магнитное поле, создаваемое обмотками возбуждения крупных генераторов при появлении КЗ в главной их цепи.

К автоматическим выключателям предъявляются следующие требования:

1) токоведущая система автомата должна пропускать длительное время номинальный ток и быть динамически и термически стойкой токам КЗ;

2) автомат должен многократно отключать предельные токи КЗ без каких-либо повреждений;

3) автомат должен иметь малое время отключения, возможно меньшие габариты и вес.

Автоматы общепромышленного применения имеют обычно только максимально-токовую защиту, отрегулированную на заводе. Эти автоматы закрыты пластмассовым кожухом. Они компактные, удобные и безопасные в эксплуатации. Такие автоматы называются установочными. Также широкое применение в промышленности, на электростанциях и подстанциях находят универсальные автоматы, осуществляющие защиту от перегрузок, токов КЗ и понижения напряжения.

Автоматические выключатели изготавливаются в двух исполнениях:

1) стационарномс передним присоединением монтажных шин;

2) выдвижном с втычными контактами, расположенными с задней стороны выключателя.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Принципиальная схема лабораторного стенда показала на рис. 2. На стенде смонтированы лабораторный трансформатор Т1, нагрузочный трансформатор Т2, кнопки управления SBC, SBT, SN, магнитный пускатель КМ, трансформатор тока ТА, сигнальная лампа HLW, измерительные приборы: амперметр РА и электросекундомер РТ, а также исследуемый автоматический воздушный выключатель SF.

Рис. 2. Схема лабораторной установки исследования

автоматических воздушных выключателей

Питание на лабораторный стенд подается от сети 220 В с помощью кнопки SВC. При этом в обмотку магнитного пускателя KM подается питание и срабатывает контакт КМ1, блокируя кнопку SBС. Основные контакты КМ2 и КМ3 подают питание в рабочую часть схемы. При этом загорается сигнальная лампа HLW, показывающая включение лабораторного стенда и готовность его к работе.

Для снятия времятоковой характеристики исследуемого автомата необходимо произвести следующее:

1) при отключенном тумблере SN и рукоятке ЛАТРа Т1, находящейся в крайнем левом положении, включают автомат SF. Плавно увеличивают ток до значения 1,5 I_ном;

2) после автоматического отключения автомата включают тумблер SN и устанавливают стрелку секундомера РТ на "нуль";

3) через 2-3 минуты включают автомат SF. Электросекундомер РТ начинает работать. После автоматического отключения автомата SF электросекундомер РТ покажет выдержку времени защиты от перегрузки при данном токе;

4) устанавливают новые значения тока, предварительно отключив тумблер SN, и повторяют измерения. Опыты проводят с интервалом 2-3 минуты;

5) отключают лабораторный стенд с помощью кнопки SBT.

3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

1. Сборку схемы необходимо выполнять только при отключенном напряжении источника питания. Контроль отсутствия напряжения осуществляется по сигнальной лампе HLW, показанию амперметра РА и положению рукояток выключателей SF, SN. При этом рукоятка лабораторного автотрансформатора должна находиться на нулевой отметке.

2. Правильность выполнения внешних соединений элементов схемы должна быть проверена преподавателем или лаборантом.

З. Во время выполнения лабораторной работы запрещается прикасаться к токоведущим частям экспериментальной установки и производить переключения в схеме, находящейся под напряжением.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задание 1

1. Ознакомиться с устройством, конструкцией и принципом действия автоматических воздушных выключателей, представленных на лабораторном стенде. Изучить работу контактной и дугогасительной систем автоматов, привода, механизма свободного расцепления, работу теплового и максимального расцепителей (по рекомендуемой литературе, каталогам и заводским информациям, имеющимся в лаборатории).

2. Изучить механизмы регулирования тепловых реле, контактной системы, срабатывания максимальных расцепителей, напряжения срабатывания минимального расцепителя.

Задание 2

Учебно-исследовательское)

1. Собрать схему (рис. 2) для измерения времятоковой характеристики автоматического воздушного выключателя (серии АЕ-2016-10НУЗ).

2. Определить выдержку времени защиты от перегрузки при различных значениях тока. Данные измерений занести в табл. 1.

3. По результатам измерений построить времятоковую характеристику автомата t = f (I_ном).

Таблица 1

Ток, I(А)	I_ном	1,1 I_ном	1,3 I_ном	1,5 I_ном	1,7 I_ном
Время, t(с)

СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА ПО РАБОТЕ

Отчет должен содержать название лабораторной работы, формулировку цели работы, перечень использованных измерительных приборов, электрических аппаратов с их номинальными данными, схему экспериментальной установки, результаты наблюдений и вычислений в виде таблицы, графики экспериментальных зависимостей, выводы по работе.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Для каких целей применяются автоматические воздушные выключатели?

2. Какие требования предъявляются к автоматическим воздушным выключателям?

3. Как различают автоматы по выполняемым ими функциям защиты?

4. Перечислите основные элементы конструкции автоматов.

5. Расскажите устройство и область применения автоматов серии А, АВМ и "Электрон"?

6. Какие принципы гашения дуги положены в основу работы дугогасительных устройств автоматов серий АП, AE, А, АВМ, "Электрон", ВА?

7. Расскажите об особенностях эксперимента и возможных источниках ошибок измерений?

8. По каким электрическим параметрам производится выбор автоматов?

Для изучения конструкции автоматических воздушных выключателей в лаборатории представлены автоматы типов АП, AE, А, АВМ, "Электрон", ВА.

Литература: [1], §15.1, С. 189-191; [2], §4.4 в, С.259-268; [5], гл. 4, С 188-201, 204-211, 226-229; [6], гл. 17, С. 531-545, 551-552; [7], гл. 13, С. 185-195.

Лабораторная работа № 2

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 303; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!