Рудничная аппаратура ручного управления лабораторная работа по ЭГП скачать

ссылка для скачивания файла

 

Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО
Уральский Государственный Горный Университет
 
Кафедра электрификации горных предприятий
 
 
 
Отчёт по лабораторной работе
на тему: «Рудничная аппаратура ручного управления»
 
 
 
 
                           
 
 
Выполнили: Саватеев И.В.
                       Филенков А.В.
                       Малышкин Д.В.
 
Студенты группы ЦЭГПР-08
 
   Проверил: Горячих Ю.А.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Екатеринбург, 2011



Основные сведения
К аппаратам ручного управления, применяемым на горных предприятиях, относятся ручные пускатели и фидерные автоматические выключатели, управление контактами которых производится с помощью ручного привода от рукояти управления.
Ручные пускатели предназначены для управления и защиты вспомогательных асинхронных двигателей небольшой мощности (до 5 кВт), а также в качестве выключателей для электрических осветительных магистралей. Контактная система ручного пускателя рассчитана на коммутацию (включение и отключение) только рабочих токов. Аварийные токи (например, ток короткого замыкании) отключаются встроенными в пускатель плавкими предохранителями. Для обеспечения эффективного включения и отключения контактной системы при любой скорости движения рукояти управления контактный вал ручного контактора связан с рукоятью управления через механизм мгновенного переключения. Как видно из принципиальной кинематической схемы ручного привода, представленной на рис. 1, положение вала с подвижными контактами определяется положением рукояти управления связанной с контакторным валом пружиной: при перемещении рукояти подвижные контакты в зависимости от текущего положения рукояти перебрасываются пружиной из положения «Включено» в положение «Отключено» и обратно практически мгновенно при любой скорости перемещения рукояти.
Небольшие нагрузочные токи, отсутствие необходимости отключения токов короткого замыкания контактной системой позволяет сделать ее достаточно компактной, что определяет относительно малые габариты и вес ручного пускателя.
 
Рис. 1 — Кинематическая схема привода ручного пускателя
 
Автоматические выключатели предназначены для коммутации (включения и отключения) рабочих токов и автоматического отключения аварийных токов (например, токов короткого замыкания). В соответствии с назначением они имеют две конструктивные особенности:
а) мощную контактную систему с эффективным дугогашением;
б)      механизм свободного расцепления, позволяющий осуществить автоматическое отключение контактной системы в аппарате ручного управления.
В автоматических выключателях контактная система состоит из двух и более пар контактов в каждой фазе. При этом каждая пара контактов выполняет различные функции. Например, при трех парах контактов в фазе одна пара контактов используется только для передачи нагрузочного тока и не участвует в дугогашении (рабочие контакты), другая пара – для эффективного гашения дуги в момент коммутации (разрывные контакты), еще одна пара контактов может иногда использоваться с целью обеспечения процесса перехода нагрузки с рабочих контактов на разрывные при отключении с целью снижения электрического износа рабочих контактов (эти контакты называются предварительными). Контактная система выполнена таким образом, что при включении в каждой фазе сначала замыкаются разрывные контакты, затем предварительные и в последнюю очередь -рабочие; при отключении – сначала рабочие, затем предварительные и, наконец, разрывные. Таким образом, электрическому износу подвергаются, в основном, разрывные контакты, которые конструктивно делаются сменными и могут быть легко заменены. Рабочие же контакты имеют минимальный износ и, как правило, сохраняются на весь срок службы автоматического выключателя.
Все подвижные контакты располагаются на одном контакторном валу на разном расстоянии от оси вала: хшмьтй йольнюй радиус поворота вокруг оси имеют разрывные контакты, самый малый – рабочие. Это обеспечивает при отключении наибольшую скорость расхождения именно разрывных контактов, что обеспечивает выполнение ими функции дугогашения и сохранение рабочих контактов от повышенного износа.
Эффективное дугогашение достигается помещением контактов каждой фазы в специальную асбоцементную камеру, оснащенную дугогасительной решеткой. Стенки камер предупреждают переход дуги при отключении с одной фазы на другую с последующим коротким замыканием. Дугогасительная решетка состоит из ряда металлических пластин, укрепленных в изоляционных стенках (рис. 2). При размыкании контактов возникшая на них дуга втягивается на металлические пластинки, дробится на ряд последовательных мелких дуг, которые интенсивно охлаждаются, отдавая тепло металлу и стенкам камеры. В результате этого дуга гаснет, как правило, на первом же полупериоде переменного тока при его переходе через нулевое значение.
 
Подпись: контуры<br />
магнитных<br />
силовых линийПодпись: металлические<br />
пластины
 
Рис. 2 – Дугогасительная решетка
 
Механизм свободного расцепления (МСР) осуществляет функцию механической связи между рукоятью управления и контакторным валом с подвижными контактами.
Принцип действия МСР может быть объяснен на основе кинематической схемы, приведенной на рис. 3. Из этой схемы 1 видно, что контакторный вал 1 с подвижными контактами под действием сильной пружины 2 постоянно поворачивается в отключенное положение. Рукоять управления 3 связана с контакторным валом шарнирной тягой, состоящей из шарнирно связанных рычагов 4, 5 и 6. Шарнирная тяга имеет устойчивое состояние только тогда, когда все рычаги 4, 5 и 6 расположены в одну линию – при нарушении этого условия тяга «ломается». Работа МСР осуществляется следующим образом. Для включения контактной системы необходимо «взвести МСР» – для этого рукоять управления переводится до отказа в положение «отключено» (по часовой стрелке), при этом рычаги 4, 5 и 6 располагаются в одну линию, шарнирная тяга становится устойчивой и создает возможность передавать усилие с рукояти управления на контакторный вал. Для включения контакторной системы рукоять управления, преодолевая действие пружины 2, в положение «Включено» до фиксации защелкой 7 – при этом подвижные контакты замыкаются с неподвижными и остаются в этом состоянии в течение всего времени включения. При потере шарнирной тягой устойчивости в результате либо перевода рукоятки в положение «Отключено» («ломается шарнир Б»), либо механического воздействия на шарнир А специального расцепителя 8 МСР «расцепляется» и контакторный вал 1 под действием пружины 2 переводит контакты в разомкнутое состояние.
 
 
Рис. 3 – Кинематическая схема привода автоматического выключателя
 
Таким образом, МСР позволяет:
а)   осуществлять включение и отключение вручную с помощью рукояти управления;
б) осуществлять автоматическое отключение автомата путем воздействия на расцепитель специальных устройств защиты и контроля;
в) позволяет осуществлять отключение контактной системы при постоянных оптимальных по условиям гашения дуги условиях, так как независимо от способа отключения оно всегда осуществляется под действием пружины.
 
Лабораторная установка
В состав лабораторной установки входят:
- действующий автоматический фидерный выключатель АФВ-1А;
- действующий автоматический фидерный выключатель АВ-315;
- ручной пускатель ПРВ;
- набор плакатов и схем;
 
Аппаратура ручного управления Ручные пускатели ПРВ-3
Ручные пускатели ПРВ-3 предназначены для включения и отключения под нагрузкой асинхронных электродвигателей с короткозамкнугым ротором, с номинальным током до 10 А напряжением до 660 В, либо аналогичной осветительной нагрузки.
Электрическая схема ручного пускателя, представлена на рис. 4. Коммутация электрической цепи осуществляется реверсивным ручным контактором барабанного типа. Защита от токов короткого замыкания осуществляется плавкими предохранителями.
Конструктивно ручной пускатель ПРВ-3 представляет собой взрывобезопасный корпус, состоящий из двух частей: собственно пускателя с ручным контактором и вводным устройством и отсоединяемого штепселя, в котором размещены плавкие предохранители и выводное устройство. Обе, части соединяются с помощью контактного разъема. Управление пускателем осуществляется с помощью рукояти, расположенной на основной части. Пускатель оснащен специальной блокировкой, не позволяющей поставить или снять штепсель при включенном пускателе либо включить пускатель при снятом штепселе.
Включение и отключение пускателя осуществляется поворотом рукояти в соответствующее положение. Реверс двигателя может быть осуществлен поворотом рукояти в противоположную сторону (через положение «отключено» на 1 80°).
Для замены предохранителя необходимо снять штепсель, предварительно поставив рукоять в положение «отключено» и снять предохранители, конструктивно встроенные в контакты штепселя. После замены предохранителя, штепсель должен быть вставлен на место при отключенной рукояти.
В настоящее время ручные пускатели серийно не выпускаются, однако все еще имеются в эксплуатации.
 
 
Рис. 4 – Принципиальная схема ручного пускателя ПРВ-3
 
Фидерные автоматические выключатели
Фидерные автоматические выключатели предназначены для применения в сетях угольных и сланцевых шахт напряжением до 1200 В с изолированной нейтралью и служат для защиты магистральных кабелей и распределительных питательных пунктов от токов короткого замыкания. В настоящее время выпускаются и находятся в эксплуатации фидерные автоматические выключатели двух серий -АФВ и АВ.
 
Фидерные автоматические выключатели серии АФВимеют взрывобезопасное исполнение и выпускаются на ток до 200 А (АФВ-1 А), до 350 А (АФВ-2А) и до 500 А (АФВ-3) при напряжении до 660 В. Все выключатели АФВ имеют одинаковую принципиальную электрическую схему, приведенную на рис. 5.
Конструктивно автомат АФВ представляет собой взрывобезопасный корпус с быстрооткрываемой крышкой на штыковом затворе, внутри которого располагается трехполюсный автоматический выключатель. Рукоять управления автоматическим выключателем выведена наружу и механически сблокирована с крышкой таким образом, чтобы крышку нельзя было открыть при включенном автомате, а автомат нельзя было включить при снятой крышке (блокировка выполнена с помощью блокировочного болта, который в рабочем состоянии автомата входит в вырез крышки и не позволяет ее повернуть и снять, а при переводе рукояти управления в положение «отключено» при закрытой крышке может быть ввинчен в вырез на рукояти управления, не позволяя включить автомат). Фидерный автомат снабжен в верхней части вводными коробками с комбинированной кабельной арматурой для подключения бронированных или гибких кабелей.
 
 
Рис. 5 – Электрическая схема выключателей АФВ с ручным управлением
 
Трехполюсный автоматический выключатель снабжен двумя расцепителями -максимальным и независимым.
Максимальный расцепитель осуществляет защиту от токов короткого замыкания с помощью максимально-токовых реле мгновенного действия OF1   и OF2. Установка максимально-токовых реле на требуемый ток отключения осуществляется регулировочным винтом с гайкой, меняющей натяжение пружины и соответственно положение индекса – указателя на шкале уставок. При срабатывании максимальный расцепитель ставится на защелку, блокирующую автомат от повторного включения на отключенное, но неустраненное короткое замыкание. Освобождение этой защелки после срабатывания максимального расцепителя производится каждый раз вручную после снятия крышки аппарата, Для проверки исправности максимального расцепителя в фидерном автомате предусмотрено устройство, выполненное в виде проверочных обмоток ОП1 и ОП2, расположенных на сердечниках максимально токовых реле и включаемых попеременно с помощью проверочных кнопок SB1 и SB2 на напряжение сети (кнопки SB1 и SB2 располагаются рядом с рукоятью управления). При этом проверочные обмотки создают магнитный поток, достаточный для срабатывания максимально-токового реле в соответствующей фазе, если предварительна на шкале уставок реле проверяемой фазы указатель установлен против значения номинального напряжения сети 380 В или 660 В соответственно (!). Отметим, что после проверки максимального расцепителя необходимо вновь установить рабочие уставки.
Независимый расцепитель работает от отключающей катушки QF1: при обтекании отключающей катушки QF1 током ее сердечник механически воздействует на механизм свободного расцепителя и автомат отключается. Это позволяет использовать независимый расцепитель как для подключения дополнительных защит и блокировок, так и для дистанционного отключения автомата.
 
Фидерные автоматические выключатели АВ.Взрывобезопасные автоматические выключатели АВ предназначены для применения в подземных выработках шахт и рудников, опасных по газу и пыли, и выпускаются на ток 200 А (АВ-200ДО), 320 А (АВ-320ДО) и 315 А (АВ-315Р) при напряжении до 660 В и до 320 А (АВ-320ДО2) – при напряжении до 1140 В. Индексы «ДО» или «Р» в маркировке аппарата обозначают возможность дистанционного отключения или только ручного управления соответственно.
Достоинствами автоматических выключателей серии АВ являются:
а) более совершенный встроенный автомат А3700У с большей разрывной способностью;
б) более совершенная контактная система;
в) более совершенная защита.
В автоматических выключателях АВ, предусматривающих возможность дистанционного отключения, к дополнительным достоинствам следует отнести защиты и блокировки.
 
 
 

27.10.2011   Рубрики: УГГУ