Расчёт необходимого предела срабатывания

Рассчитать ток можно по следующей формуле: , где

I_nom — номинальный ток срабатывания предохранителя, А;

P_max — максимальная мощность нагрузки, Вт (с запасом примерно 20 %);

U — напряжение сети, В.

Предохранитель выбирается из стандартного ряда, с ближайшим номинальным током срабатывания, превышающим полученное значение.

Трансформа́ тор то́ ка — трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику тока.

Трансформаторы тока широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт. Как правило, трансформатор тока выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная — для подключения средств учёта и измерения

Принцип действия. Трансформатор тока (рис.3.1, а) состоит из первичной обмотки w 1, включаемой последовательно в цепь контролируемого тока, вторичной обмотки w 2, замкнутой на сопротивление нагрузки Z н, состоящее из последовательно включенных элементов РЗ или измерительных приборов, и стального магнитопровода 1, с помощью которого осуществляется магнитная связь между обмотками. Первичный ток I 1 проходящий по виткам первичной обмотки w l, и ток I 2, индуцированный во вторичной обмотке w2, создают МДС I 1 w l и I 2 w 2, которые вызывают соответственно магнитные потоки Ф 1 и Ф 2, замыкающиеся по стальному магнитопроводу 1. Намагничивающие силы и создаваемые ими магнитные потоки геометрически вычитаются, образуя результирующую МДС I нам w 1 и результирующий магнитный поток трансформатора Ф т [41]:
Поток Ф т, называемый рабочим или основным, пронизывает обе обмотки и наводит во вторичной обмотке ЭДС Е 2, которая создает в замкнутой цепи вторичной обмотки ток I 2. Поток Ф т создается МДС I нам w 1 и, следовательно, током I нам. Последний является частью тока I 1и называется намагничивающим током. Если I нам = 0, то Ilwl = I2w2,
где – коэффициент трансформации

1. По назначению трансформаторы тока можно разделить на измерительные, защитные, промежуточные и лабораторные.

2. По роду установки а) для наружной установки б) для закрытой установки; в) встроенные в электрические аппараты и машины г) накладные - одевающиеся сверху на проходной изолятор (например, на высоковольтный ввод силового трансформатора); д) переносные

3. По конструкции первичной обмотки: а) многовитковые б) одновитковые в) шинные.

4. По способу установки для закрытой и наружной установки разделяются на: а) проходные; б) опорные.

5. По выполнению изоляции а) с сухой изоляцией д.); б) с бумажно-масляной изоляцией и с конденсаторной бумажно-масляной изоляцией; в) с заливкой компаундом.

6. По числу ступеней трансформации а) одноступенчатые; б) двухступенчатые

7. По рабочему напряжению различают трансформаторы:

а) на номинальное напряжение выше 1000 В; б) на номинальное напряжение до 1000 В.

Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению. номинальному первичному току и проверяются по электродинамической и термической стойкости к токам короткого замыкания. Особенностью выбора трансформаторов тока является выбор по классу точностью и проверка на допустимую нагрузку вторичной цепи.

ЭЛ МАШИНЫ ПО НАЗНАЧЕНИЮ И ОХЛАЖДЕНИЮ

Способ охлаждении электрических машин обозначают двумя латинскими буквами 1С, прописной буквой, указывающей вид хладагента (А — воздух, H — водород, W — вода), и двумя цифрами, указывающими соответственно устройство цели для циркуляции хладагента и способ его перемещения. Если машина имеет две цепи охлаждения, то в обозначении их указывают цифрами, начиная с характеристики цепи с хладагентом с более низкой температурой. Классификация систем вентиляции в зависимости от расположения вентиляторов

Электрические машины по назначению подразделяют на следующие виды.Электромашинные генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую. Их устанавливают на электрических станциях и различных транспортных установках: автомобилях, самолетах, тепловозах, кораблях, передвижных электростанциях и др. В ряде случаев генераторы используют в качестве источников питания в установках связи, устройствах автоматики, измерительной техники и пр.

Электрические двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую; они приводят во вращение различные машины, механизмы и устройства, применяемые в промышленности, сельском хозяйстве, связи, на транспорте, в военном деле и быту. В современных системах автоматического управления их используют в качестве исполнительных, регулирующих и программирующих органов.

Электромашинные преобразователи преобразуют переменный ток в постоянный и, наоборот, изменяют значения напряжения переменного и постоянного тока, частоту, число фаз и др. В последнее десятилетие роль электромашинных преобразователей существенно уменьшилась вследствие применения статических полупроводниковых преобразователей.

Электромашинные компенсаторы осуществляют генерирование реактивной мощности в электрических установках для улучшения энергетических показателей источников и приемников электрической энергии.

Электромашинные усилители используют для управления объектами большой мощности посредством электрических сигналов малой мощности, подаваемых на их обмотки управления (возбуждения).

Электрические машины небольшой мощности до 600 Вт называют микромашинами. Их широко применяют в автоматических устройствах и в электробытовых приборах. По назначению электрические микромашины автоматических устройств подразделяются на следующие группы.

Силовые микродвигатели приводят во вращение различные механизмы автоматических устройств, самопишущих приборов и пр.

Управляемые (исполнительные) двигатели преобразуют подводимый к ним электрический сигнал в механическое перемещение вала, т. е. отрабатывают определенные команды.

Тахогенераторы преобразуют механическое вращение вала в электрический сигнал — напряжение, пропорциональное частоте вращения вала.

Вращающиеся трансформаторы дают на выходе напряжение, пропорциональное той или иной функции угла поворота ротора, например синусу или косинусу этого угла или самому углу.

Электромашинные преобразователи и усилители преобразуют энергию.Электрические микромашины первых двух групп часто называют силовыми, а третьей—пятой групп — информационными.

1 Классификация электрических машин по выходной мощности

1) микромашины (до 0, 75 кВт) - электрические машины переменного или постоянного тока малой мощности, предназначенные для работы в системах регулирования и управления, гироскопических устройствах, бытовых приборах. 2)машины малой мощности (от 0, 75 до 10 кВт): двигатели постоянного тока коллекторные и универсальные; асинхронные двигатели, синхронные двигатели и др.; 3) машины средней мощности (от 10 кВт до сотен киловатт): коллекторные машины мощностью более 200 кВт; коллекторные машины мощностью 1 200 кВт; синхронные генераторы мощностью до 100 кВт, в том числе высокоскоростные мощностью до 200 кВт; асинхронные двигатели мощностью 1 200 кВт; асинхронные машины мощностью 1 400 кВт при напряжении до 1000 В, в том числе двигатели единых серий от 0, 25 кВт. 4) машины большой мощности (более сотен киловатт): коллекторные машины мощностью более 200 кВт; синхронные генераторы мощностью более 100 кВт; синхронные двигатели мощностью более 200 кВт; асинхронные двигатели мощностью более 100 кВт при напряжении более 1000 В.

2 Классификация электрических машин по степени защиты

Степень защиты для электр. машин, характеристики степеней защиты и их обозначения определены в ГОСТе. Этот стандарт устанавливает степени защиты персонала от соприкосновения с наход-ся под напряжением или движ-ся частями, наход-ся внутри машины, и от попадания твердых посторонних тел и воды внутрь машины. Степень защиты обозначается двумя латинскими буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра (от 0 до 6) обозначает степень защиты персонала от соприкосновения с движ-ся или наход-ся под напряжением частями, а также степень защиты от попадания внутрь машины твердых посторонних тел. Вторая цифра (от 0 до 8) - степень защиты от проникновения воды внутрь машины. Если требуется обозначить степень защиты одной характеристической цифрой, то опущенную цифру следует заменить буквой X. Например: IPX5 или IP2X. Для спец. применений за цифрами может следовать буква, указывающая, проводится ли испытание на защищенность от вредных воздействий проникающей воды на невращающейся машине (буква S) или на вращающейся машине (буква М). Отсутствие букв S и М означает, что требуемая степень защиты будет обеспечена при всех нормальных условиях эксплуатации.

НИЗКОВОЛЬТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

В настоящее время для защиты сетей и электрических приемников от повреждений, вызываемых током, превышающим допустимую величину, все шире применяются автоматические выключатели. Они служат для проведения, включения и автоматического размыкания электрических цепей при аномальных явлениях, (например при токах перегрузки, КЗ, недопустимых снижения напряжения), а также для нечастого включения цепей вручную.

2. Автоматические выключатели с тепловыми расцепителями

Металлы имеют разные коэффициенты линейного расширения и поэтому при нагревании удлиняются неодинаково. Если две металлические пластины с различными коэффициентами расширения наложить одну на другую и прочно соединить вместе, получится биметаллическая пластина. При нагревании она деформируется выпуклостью в сторону активного слоя металла. Активным называется слой металла, обладающий большим коэффициентом расширения. Другой слой называют пассивным. Активный слой делают из стали, а пассивный — из инвара (сплав, состоящий из 64 % железа и 36% никеля). Коэффициент линейного расширения инвара в 12 раз меньше стали.

Если один конец биметаллической пластины закрепить, то другой при нагревании будет изгибаться в сторону пассивного слоя. Это свойство пластины используется для освобождения защелки автоматического выключателя. Степень деформации пластины зависит от температуры ее нагрева.

.4. Выбор автоматических выключателей

Для всех видов электрических приемников номинальный ток расцепителя должен быть выполнятно условие: номинальный ток расцепителя больше Imax максимального номинального тока цепи (электроприемника).

Поскольку пусковой ток электрических двигателей в 5 – 7 раз превышает номинальное значение, то выбор автоматического выключателя производится с учетом этих токов. Ток срабатывания электромагнитного расцепителя должен быть не менее 1, 5 раза больше пускового тока двигателя

Для защиты цепи двигателя от перегрузки, т. е. от повреждений, вызываемых длительным превышением величины тока, допустимой по нагреву, применяют тепловые расцепители. Для цепей с одиночным двигателем используют в основном автоматические выключатели с комбинированными расцепителями. Номинальный ток расцепителя определяется по формуле

Iн.р > k*Iн, где k — коэффициент, принимаемый равным 1, 2...1, 5 при тяжелых условиях пуска и равным 1 при легких условиях пуска.