Peranti perlindungan: tujuan, jenis, klasifikasi, spesifikasi, pemasangan, ciri operasi, tetapan dan pembaikan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 14:00

Peranti perlindungan ialah peranti yang direka bentuk untuk melindungi litar elektrik, peralatan elektrik, mesin dan unit lain daripada sebarang ancaman yang mengganggu operasi normal peranti ini, serta melindunginya daripada lebihan beban. Adalah penting untuk ambil perhatian di sini bahawa ia mesti dipasang dengan betul, dan operasi mesti dijalankan dengan tepat mengikut arahan, jika tidak, peranti perlindungan itu sendiri boleh menyebabkan kegagalan peralatan, letupan, kebakaran dan perkara lain.

Keperluan lekapan asas

Untuk membolehkan peranti beroperasi dengan jayanya, ia mesti memenuhi keperluan berikut:

• Peranti perlindungan tidak boleh, dalam apa jua keadaan, dibenarkan melebihi suhu yang dibenarkan untuknya di bawah beban biasa rangkaian elektrik atau peralatan elektrik.
• Peranti tidak seharusnya memutuskan sambungan peralatan daripada kuasa semasa beban lampau jangka pendek, yang selalunya termasuk arus masuk, arus mula sendiri, dsb.

Apabila memilih pautan fius, anda mesti berdasarkan arus undian dalam bahagian litar yang akan melindungi peranti ini. Peraturan untuk memilih peranti perlindungan ini adalah relevan dalam apa jua keadaan apabila memilih mana-mana peranti untuk perlindungan. Ia juga penting untuk memahami bahawa dengan terlalu panas yang berpanjangan, kualiti perlindungan berkurangan dengan ketara. Ini memberi kesan negatif kepada peranti, kerana pada masa beban kritikal peranti mungkin, sebagai contoh, tidak dimatikan, yang akan membawa kepada kemalangan.

Peranti perlindungan semestinya mesti mematikan rangkaian apabila beban lampau yang berpanjangan berlaku dalam litar ini. Dalam kes ini, pergantungan songsang pada arus berkenaan dengan masa pendedahan mesti diperhatikan.

Dalam apa jua keadaan, peranti perlindungan mesti memutuskan sambungan litar pada penghujung apabila litar pintas (litar pintas) berlaku. Jika litar pintas berlaku dalam litar satu fasa, maka penutupan mesti berlaku dalam rangkaian dengan neutral yang dibumikan dengan kukuh. Jika litar pintas berlaku dalam litar dua fasa, maka dalam rangkaian dengan neutral terpencil.

Peranti perlindungan litar elektrik mempunyai kapasiti pecah I _{pr. Nilai parameter ini mesti sepadan dengan arus litar pintas yang mungkin berlaku pada permulaan bahagian yang dilindungi. Jika nilai ini lebih rendah daripada arus litar pintas maksimum yang mungkin, maka proses memutuskan sambungan bahagian litar mungkin tidak berlaku sama sekali atau mungkin berlaku, tetapi dengan kelewatan. Disebabkan ini, bukan sahaja peranti yang disambungkan ke rangkaian ini boleh rosak, tetapi juga peranti perlindungan litar elektrik itu sendiri. Atas sebab ini, faktor kapasiti pecah mestilahlebih besar daripada atau sama dengan arus litar pintas maksimum.}

Fius Jenis Boleh Rancang

Hari ini, terdapat beberapa peranti untuk melindungi rangkaian elektrik, yang merupakan yang paling biasa. Salah satu peranti ini ialah fius. Tujuan peranti perlindungan jenis ini ialah ia melindungi rangkaian daripada beban lampau jenis semasa dan litar pintas.

Hari ini, terdapat peranti pakai buang, serta dengan sisipan boleh ditukar ganti. Peranti sedemikian boleh digunakan dalam keperluan industri dan dalam kehidupan seharian. Untuk melakukan ini, terdapat peranti yang digunakan dalam talian sehingga 1 kV.

Selain itu, terdapat peranti voltan tinggi yang digunakan dalam pencawang yang voltannya melebihi 1000 V. Contoh peranti sedemikian boleh menjadi fius pada pengubah tambahan pencawang dengan 6/0, 4 kV.

Memandangkan tujuan peranti perlindungan ini adalah untuk melindungi daripada litar pintas dan lebihan arus, ia telah digunakan secara meluas. Di samping itu, mereka sangat mudah dan mudah digunakan, penggantiannya juga cepat dan mudah, dan mereka sangat boleh dipercayai dalam diri mereka sendiri. Semua ini telah membawa kepada fakta bahawa fius sedemikian sering digunakan.

Untuk mempertimbangkan ciri teknikal, anda boleh mengambil peranti PR-2. Bergantung pada arus undian, peranti ini tersedia dengan enam jenis kartrij, yang berbeza dalam diameternya. Dalam kartrij setiap daripada mereka, sisipan boleh dipasang dengan jangkaan arus undian yang berbeza. Kepadacontohnya, kartrij 15 A boleh dipasang dengan sisipan 6 A dan 10 A.

Selain ciri ini, terdapat juga konsep arus ujian bawah dan atas. Bagi nilai arus ujian yang lebih rendah, ini adalah nilai maksimum arus, semasa alirannya dalam litar selama 1 jam bahagian litar tidak akan diputuskan. Bagi nilai atas, ini ialah pekali arus minimum yang, apabila mengalir selama 1 jam dalam litar, akan mencairkan sisipan dalam radas perlindungan dan kawalan.

Pemutus litar

Pemutus litar memainkan peranan yang sama seperti fius, tetapi reka bentuknya lebih kompleks. Walau bagaimanapun, ini diimbangi oleh fakta bahawa suis lebih mudah digunakan daripada fius. Sebagai contoh, jika litar pintas muncul dalam rangkaian kerana penuaan penebat, maka suis dapat memutuskan sambungan bahagian litar elektrik yang rosak daripada kuasa. Pada masa yang sama, alat kawalan dan perlindungan itu sendiri agak mudah dipulihkan, selepas operasi ia tidak memerlukan penggantian dengan yang baru, dan selepas kerja pembaikan ia dapat melindungi bahagian litar di bawah kawalannya lagi dengan pasti. Sangat mudah untuk menggunakan suis jenis ini jika perlu untuk melakukan sebarang pembaikan rutin.

Bagi pengeluaran peranti ini, penunjuk utama ialah arus undian yang peranti direka bentuk. Dalam hal ini, terdapat pilihan yang besar, yang membolehkan anda memilih yang paling sesuai untuk setiap rantai.peranti. Jika kita bercakap tentang voltan operasi, maka mereka, seperti fius, dibahagikan kepada dua jenis: dengan voltan sehingga 1 kV dan voltan tinggi dengan voltan operasi melebihi 1 kV. Adalah penting untuk menambah di sini bahawa peranti perlindungan voltan tinggi untuk peralatan elektrik dan litar elektrik dihasilkan dalam vakum, dengan gas lengai atau berisi minyak. Reka bentuk ini membolehkan pada tahap yang lebih tinggi untuk melepaskan litar apabila keperluan sedemikian timbul. Satu lagi perbezaan ketara antara pemutus litar dan fius ialah ia dibuat untuk operasi bukan sahaja dalam fasa tunggal, tetapi juga dalam litar tiga fasa.

Sebagai contoh, sekiranya berlaku litar pintas ke tanah salah satu konduktor motor elektrik, pemutus litar akan mematikan ketiga-tiga fasa, dan bukan satu fasa yang rosak. Ini adalah perbezaan yang ketara dan penting, kerana jika hanya satu fasa dimatikan, motor akan terus beroperasi pada dua fasa. Cara pengendalian ini adalah kecemasan dan sangat mengurangkan hayat peranti, malah mungkin membawa kepada kegagalan kecemasan peralatan. Selain itu, pemutus litar jenis automatik dihasilkan untuk berfungsi dengan voltan AC dan DC.

Geganti terma dan arus

Hari ini, terdapat pelbagai jenis geganti antara peranti perlindungan rangkaian elektrik.

Geganti terma ialah salah satu peranti paling biasa yang boleh melindungi motor elektrik, pemanas, sebarang peranti kuasa daripadamasalah seperti arus beban lampau. Prinsip operasi peranti ini sangat mudah, dan ia berdasarkan fakta bahawa arus elektrik dapat memanaskan konduktor yang mengalir. Bahagian kerja utama mana-mana geganti terma ialah plat dwilogam. Apabila dipanaskan pada suhu tertentu, plat ini membengkok, yang memutuskan hubungan elektrik dalam litar. Sememangnya, pemanasan plat akan berterusan sehingga mencapai titik kritikal.

Selain terma, terdapat jenis peranti perlindungan lain, contohnya, geganti arus yang mengawal jumlah arus dalam rangkaian. Terdapat juga geganti voltan yang akan bertindak balas terhadap perubahan voltan dalam rangkaian dan geganti arus pembezaan. Peranti terakhir ialah peranti perlindungan arus bocor. Adalah penting untuk diperhatikan di sini bahawa pemutus litar, seperti fius, tidak boleh bertindak balas terhadap berlakunya kebocoran semasa, kerana nilai ini agak kecil. Tetapi pada masa yang sama, nilai ini cukup untuk membunuh orang yang bersentuhan dengan kes peranti yang mengalami kerosakan seperti itu.

Jika terdapat sebilangan besar peralatan elektrik yang perlu menyambungkan geganti arus pembezaan, maka mesin gabungan selalunya digunakan untuk mengurangkan saiz perisai kuasa. Peranti yang menggabungkan pemutus litar dan geganti arus pembezaan - pemutus litar perlindungan pembezaan, atau difautomat, telah menjadi peranti sedemikian. Apabila menggunakan peranti sedemikian, bukan sahaja saiz perisai kuasa dikurangkan, tetapi proses pemasangan sangat dipermudahkan.peralatan perlindungan, yang seterusnya menjadikannya lebih menjimatkan.

Spesifikasi Geganti Terma

Ciri utama untuk geganti terma ialah masa tindak balas, yang bergantung pada arus beban. Dalam erti kata lain, ciri ini dipanggil masa semasa. Jika kita mempertimbangkan kes umum, maka sebelum beban digunakan, arus I₀ akan mengalir melalui geganti. Dalam kes ini, pemanasan plat dwilogam ialah q_{0. Apabila menyemak ciri ini, adalah sangat penting untuk mempertimbangkan dari mana keadaan (terlalu panas atau sejuk) peranti dicetuskan. Di samping itu, semasa memeriksa peranti ini, adalah sangat penting untuk diingat bahawa plat tidak stabil dari segi haba apabila arus litar pintas berlaku.}

Pilihan geganti terma adalah seperti berikut. Arus undian bagi peranti pelindung sedemikian dipilih berdasarkan beban undian motor elektrik. Arus geganti yang dipilih hendaklah 1, 2-1, 3 daripada arus undian motor (arus beban). Dalam erti kata lain, peranti sedemikian akan berfungsi jika dalam masa 20 minit beban adalah dari 20 hingga 30%.

Adalah sangat penting untuk memahami bahawa operasi geganti haba dipengaruhi dengan ketara oleh suhu udara ambien. Disebabkan peningkatan suhu ambien, arus pengendalian peranti ini akan berkurangan. Jika penunjuk ini berbeza terlalu banyak daripada nominal, maka perlu sama ada untuk melakukan pelarasan lancar tambahan geganti,atau beli peranti baharu, tetapi mengambil kira suhu ambien sebenar di kawasan kerja unit ini.

Untuk mengurangkan kesan suhu ambien pada nilai semasa pikap, adalah perlu untuk membeli geganti dengan penarafan beban yang lebih tinggi. Untuk mencapai fungsi peranti hangat yang betul, ia harus dipasang di dalam bilik yang sama dengan objek terkawal. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa geganti bertindak balas kepada suhu, dan oleh itu adalah dilarang untuk meletakkannya berhampiran sumber haba pekat. Dandang, sumber pemanasan dan sistem serta peranti lain yang serupa dianggap sebagai sumber sedemikian.

Pilih peranti

Apabila memilih peralatan untuk melindungi penerima elektrik dan rangkaian elektrik, adalah perlu berdasarkan arus undian yang mana peranti ini direka bentuk, serta pada arus yang membekalkan rangkaian tempat unit tersebut akan dipasang.

Apabila memilih peranti perlindungan, adalah sangat penting untuk mengingati kejadian mod pengendalian yang tidak normal seperti:

• litar pintas fasa ke fasa;
• fasa pendek ke sarung;
• peningkatan arus yang kuat, yang boleh disebabkan oleh litar pintas yang tidak lengkap atau lebihan beban peralatan proses;
• kehilangan sepenuhnya atau terlalu banyak pengurangan voltan.

Bagi perlindungan litar pintas, ia mesti dijalankan untuk semua penerima elektrik. Keperluan utama ialah memutuskan sambungan peranti daripada rangkaian apabilakejadian litar pintas hendaklah seminimum mungkin. Apabila memilih peranti pelindung, adalah penting juga untuk mengetahui bahawa perlindungan arus lebih penuh mesti disediakan, kecuali beberapa kes berikut:

• apabila membebankan penerima elektrik atas sebab teknologi adalah mustahil atau tidak mungkin;
• jika kuasa motor elektrik kurang daripada 1 kW.

Selain itu, peranti perlindungan elektrik mungkin tidak mempunyai fungsi perlindungan lebihan jika ia dipasang untuk memantau motor elektrik yang dikendalikan dalam operasi terputus-putus atau terputus-putus. Pengecualian ialah pemasangan mana-mana peralatan elektrik di dalam bilik dengan bahaya kebakaran yang tinggi. Di dalam bilik sedemikian, perlindungan beban lampau mesti dipasang pada semua peranti tanpa pengecualian.

Perlindungan undervoltage mesti ditetapkan dalam beberapa kes berikut:

• untuk motor elektrik yang tidak boleh dihidupkan pada voltan penuh;
• untuk motor elektrik yang menyala sendiri tidak dibenarkan atas beberapa sebab teknologi, atau ia berbahaya bagi pekerja;
• untuk mana-mana motor elektrik lain yang perlu dimatikan untuk mengurangkan jumlah kuasa semua penerima elektrik yang disambungkan pada rangkaian ini kepada nilai yang boleh diterima.

Pelbagai arus dan pemilihan peranti pelindung

Paling berbahaya ialah arus litar pintas. Bahaya utama ialah ia jauh lebih besar daripada arus permulaan biasa, dan juga nilainya boleh berbeza-beza bergantung pada bahagian litar di mana ia berlaku. Oleh itu, apabila memeriksa peranti perlindungan yang melindungi litar daripada litar pintas, ia mesti, secepat mungkin, memutuskan sambungan litar apabila masalah sedemikian berlaku. Pada masa yang sama, ia tidak sepatutnya berfungsi apabila nilai normal arus permulaan mana-mana peranti elektrik berlaku dalam litar.

Mengenai arus lebihan, semuanya cukup jelas di sini. Arus sedemikian dianggap sebagai sebarang nilai ciri yang melebihi arus undian motor elektrik. Tetapi di sini adalah sangat penting untuk memahami bahawa tidak setiap kali arus lebihan berlaku, peranti pelindung mesti memutuskan sambungan litar. Ini juga penting kerana beban berlebihan jangka pendek kedua-dua motor elektrik dan rangkaian elektrik dibenarkan dalam beberapa kes. Perlu ditambah di sini bahawa semakin pendek beban, semakin besar nilai yang boleh dicapai. Berdasarkan ini, menjadi jelas apakah kelebihan utama beberapa peranti. Tahap perlindungan peranti dengan "ciri bergantung" dalam kes ini adalah maksimum, kerana masa tindak balas mereka akan berkurangan dengan peningkatan dalam faktor beban pada masa ini. Oleh itu, peranti sedemikian sesuai untuk perlindungan lebihan arus.

Untuk meringkaskan, kita boleh katakan perkara berikut. Untuk perlindungan terhadaplitar pintas, peranti freewheeling mesti dipilih, yang akan dikonfigurasikan untuk mengendalikan arus yang jauh lebih tinggi daripada nilai permulaan. Untuk perlindungan beban lampau, sebaliknya, peranti pensuisan perlindungan mesti mempunyai inersia, serta ciri bergantung. Ia mesti dipilih sedemikian rupa sehingga ia tidak beroperasi semasa permulaan biasa peranti elektrik.

Kelemahan pelbagai jenis peranti pelindung

Fius, yang sebelum ini digunakan secara meluas sebagai peranti perlindungan suis, mempunyai kelemahan berikut:

• kemungkinan agak terhad untuk digunakan sebagai perlindungan arus lebihan kerana penyahtalaan arus masuk agak sukar;
• motor akan terus berjalan pada dua fasa walaupun fasa ketiga terputus oleh fius, menyebabkan motor kerap gagal;
• dalam kes tertentu, had kuasa pemotongan tidak mencukupi;
• tiada keupayaan untuk memulihkan kuasa dengan cepat selepas bekalan elektrik terputus.

Bagi jenis udara mesin, ia lebih sempurna daripada fius, tetapi ia bukan tanpa kelemahan. Masalah utama dengan penggunaan peranti perlindungan elektrik ialah mereka tidak selektif dari segi tindakan. Ini amat ketara jika arus pemotongan yang tidak terkawal berlaku pada mesin tetapan.

Terdapat mesin pemasangan di mana perlindungan beban lampau dijalankan menggunakan pelepasan haba. Sensitiviti dankelewatan mereka lebih teruk daripada geganti haba, tetapi pada masa yang sama mereka bertindak pada ketiga-tiga fasa sekaligus. Bagi mesin automatik universal untuk perlindungan, di sini ia lebih teruk. Ini dibenarkan oleh fakta bahawa hanya pelepasan elektromagnet yang tersedia.

Pemula magnet sering digunakan, di mana geganti jenis terma dibina. Peralatan pelindung tersebut mampu melindungi litar elektrik daripada arus lebihan dalam dua fasa. Tetapi oleh kerana geganti haba mempunyai inersia yang besar, ia tidak dapat memberikan perlindungan terhadap litar pintas. Memasang gegelung penahan dalam pemula boleh memberikan perlindungan undervoltage.

Perlindungan berkualiti tinggi terhadap arus beban lampau dan litar pintas hanya boleh disediakan oleh geganti aruhan atau geganti elektromagnet. Walau bagaimanapun, mereka hanya boleh berfungsi melalui peranti yang memutuskan sambungan, yang menjadikan litar dengan sambungannya lebih rumit.

Merumuskan perkara di atas, kita boleh membuat dua kesimpulan berikut:

1. Untuk melindungi motor elektrik, yang kuasanya tidak melebihi 55 kW, daripada arus lebihan, pemula magnet dengan fius atau dengan peranti udara paling kerap digunakan.
2. Jika kuasa motor elektrik melebihi 55 kW, maka penyentuh elektromagnet dengan kenderaan udara atau geganti pelindung digunakan untuk melindunginya. Adalah sangat penting untuk diingat di sini bahawa penyentuh tidak akan membenarkan litar terputus jika berlaku litar pintas.

Apabila memilih peranti yang betul, adalah sangat penting untuk mengira peranti perlindungan. Formula yang paling penting ialah pengiraan arus undian motor, yang akan membolehkan anda memilih peranti perlindungan dengan penunjuk yang sesuai. Formulanya kelihatan seperti ini:

I_n=R_dv ÷(√3U_{ncos c n), di mana:}

I_{n ialah arus terkadar motor, yang akan berada dalam A;}

R_{motor ialah kuasa enjin, yang diwakili dalam kW;}

U_{n ialah voltan terkadar dalam V;}

cos q ialah faktor kuasa aktif;

n ialah faktor kecekapan.

Mengetahui data ini, anda boleh mengira arus undian motor dengan mudah, dan kemudian memilih peranti perlindungan yang sesuai dengan mudah.

Pelbagai kerosakan pada peralatan perlindungan

Perbezaan utama antara peranti perlindungan litar elektrik dan peranti lain ialah ia bukan sahaja membetulkan kecacatan, tetapi juga memutuskan sambungan litar jika nilai ciri melebihi had tertentu. Masalah paling berbahaya, yang sering melumpuhkan peralatan perlindungan, telah menjadi litar pintas pekak. Semasa berlakunya litar pintas sedemikian, penunjuk semasa mencapai nilai tertinggi.

Apabila litar terbuka berlaku apabila masalah sedemikian berlaku, arka elektrik sering berlaku, yang dalam tempoh yang singkat cukup mampu memusnahkan penebat dan mencairkan bahagian logam radas.

Jika terlalu banyak arus lebihan berlaku, ia boleh menyebabkan bahagian konduktif menjadi terlalu panas. Di samping itu, terdapat kuasa mekanikal yangmeningkatkan kehausan elemen individu peralatan dengan ketara, yang kadangkala boleh menyebabkan kerosakan peranti.

Terdapat pemutus litar berkelajuan tinggi yang terdedah kepada masalah seperti menggosok lengan boleh alih dan sentuhan boleh alih pada dinding pelongsor arka, serta memendekkan bar gegelung nyahmagnet pada sarung. Selalunya terdapat terlalu banyak haus pada permukaan sentuhan, omboh dan silinder pemacu.

Membaiki mesin berkelajuan tinggi

Pembaikan mana-mana jenis peranti perlindungan berkelajuan tinggi mesti dilakukan dalam urutan yang sama. Suis berkelajuan tinggi, atau BV, ditiup dengan udara termampat bersih pada tekanan tidak lebih daripada 300 kPa (3kgf/cm2). Selepas itu, peranti itu disapu dengan serbet. Seterusnya, anda perlu mengalih keluar item seperti pelongsor arka, peranti penyekat, penggerak pneumatik, angker sesentuh bergerak, pijak induktif dan lain-lain.

Pembaikan terus peranti dijalankan di tempat pembaikan khas. Pelongsor arka dibongkar, dindingnya dibersihkan dalam mesin letupan tembakan khas, selepas itu ia disapu dan diperiksa. Di bahagian atas ruang ini, cip boleh dibenarkan jika dimensinya tidak melebihi 50x50 mm Ketebalan dinding pada titik pecah hendaklah dari 4 hingga 8 mm. Ia adalah perlu untuk mengukur rintangan antara tanduk pelongsor arka. Untuk sesetengah sampel, penunjuk mestilah sekurang-kurangnya 5 MΩ, dan untuk sesetengahnya, sekurang-kurangnya 10 MΩ.

Partition yang rosak mesti dipotongkeseluruhan panjangnya. Semua tempat penebangan yang serupa hendaklah dibersihkan dengan teliti. Selepas itu, permukaan yang akan diikat dilincirkan dengan larutan pelekat berasaskan resin epoksi. Jika kepingan kipas yang pecah ditemui, ia akan diganti. Jika ada yang bengkok, ia mesti diratakan dan dikembalikan kepada perkhidmatan. Terdapat juga pelongsor arka, yang harus dibersihkan daripada mendapan dan cair, jika ada.