Меню

Автоматический выключатель при повышении давления

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ

Автоматические выключатели управления (АВУ) усл.№ Э-119Б, усл.№ Э-119В

Автоматические выключатели управления (АВУ) предназначены для автоматического включения и выключения цепей управления в зависимости от изменения давления воздуха в той магистрали, где они установлены.

Выключатель управления № Э-119Б устанавливается на отводе от ТМ и служат для отключения цепи управления, в том числе и электрического тормоза, и включении этих цепей при определенной величине давления в ТМ.

АВУ № 119Б состоит из корпуса 10, в котором находится поршень 9, закрепленный на стержне 7 и нагруженный пружиной 8. В корпусе находятся также упругие скользящие контакты 2 и два конических стопора 6, нагруженные пружинами 4, затяжка которых может изменяться регулировочными винтами 5. На стержне 7 расположены изоляционное кольцо 1 и металлическое кольцо 3. Конические стопоры 6 служат для регулирования давления сжатого воздуха, при котором замыкаются и размыкаются электрические контакты 2.
Воздух из ТМ проходит в нижнюю часть корпуса 10. При повышении давления в ТМ до 4,0 – 4,2 кгс/см2 и выше поршень 9 со стержнем 7, преодолевая усилие пружины 4 правого стопора 6, переместится вверх и контакты 2 окажутся на металлическом кольце 3, замыкая электрическую цепь управления.
При снижении давления в ТМ до 2,7 – 2,9 кгс/см2 и ниже поршень 9 со стержнем 7 перемещается вниз пружиной 3, преодолевая сопротивление левого стопора 6. При этом контакты 2 окажутся на изоляционном кольце 1, размыкая электрическую цепь управления.

Выключатель управления № Э-119В устанавливается на трубопроводе ТЦ и служит для замыкания и размыкания цепей управления (в частности, для отключения электрического тормоза) в зависимости от величины давления в ТЦ. Конструктивно он отличается от АВУ № Э-119Б тем, что на стержне 7 металлическое токопроводящее кольцо 3 установлено сверху, а изоляционное кольцо 1 снизу. Изменена также регулировка пружин 4.
Так, если при работе электрического тормоза приведен в действие пневматический тормоз и давление в ТЦ повышается более 1,8 – 2,0 кгс/см2 поршень 9 со стержнем 7 поднимается вверх и контакты 2 окажутся на изоляционном кольце 1, размыкая цепь управления электрического тормоза.
Замыкание электрической цепи происходит при давлении в ТЦ менее 0,4 кгс/см2, АВУ № Э-119Б и № Э-119В в настоящее время не выпускаются.

Автоматические (пневматические) выключатели управления (ПВУ)

Выключатели управления ПВУ различных индексов имеют то же назначение, что и АВУ.
Выключатель управления ПВУ-2 устанавливается на отводе ТМ и состоит из крышки 1, корпуса 4 и пробки 9.

В корпусе находится поршень 3 со штоком 13, который перемещается в направляющей втулке 5. Поршень 3 уплотнен резиновой манжетой 2 и нагружен пружиной 10. На штоке 13 находится гильза 11 с кольцевой канавкой и пластмассовый поворотный рычаг 14. В боковых приливах корпуса установлены два шариковых стопора, состоящих из шариков 12, толкателей 7 и пружин 8 с регулировочными гайками 7.
Контактная группа ПВУ закрыта прозрачным кожухом 19 и включает в себя контактный рычаг 17 с роликом и зажимы 16 и 18. Неподвижный контакт «а» установлен на изоляционной колодке 15 и соединен с зажимом 18, а подвижный контакт «б», установленный на контактном рычаге 17 соединен с зажимом 16.
Автоматические выключатели ПВУ выпускаются включающего и выключающего типов, отличающиеся расположением рычага 14. В приборах выключающего типа (например, ПВУ-4) рычаг 14 развернут на 180° (косая кромка рычага внизу). Выключатели управления ПВУ-2 и ПВУ-7 отличаются размерами пробки 9 (у ПВУ-7 она короче).

Схема работы ПВУ-2 показана на рисунке.

При повышении давления в ТМ до 4,5 – 4,8 кгс/см2 поршень 3, преодолевая сопротивление пружины 10 и левого шарика 12, перемещается вверх до западания правого шарика 12 в кольцевую канавку гильзы 11. Полный ход поршня со штоком составляет 5-6 мм. При этом рычаг 14, поворачиваясь на штоке 13, освобождает ролик контактного рычага 17, который под действием своей пружины обеспечивает замыкание контактов «а» и «б». Цепь управления, например, электрического тормоза, оказывается включенной.
При понижении давления в ТМ до 2,7 – 2,9 кгс/см2 пружина 10, преодолевая усилие правого шарика 12, перемещает поршень 3 со штоком 13 вниз до западания левого шарика 12 в кольцевую канавку на гильзе 11. При перемещении штока 13 вниз происходит поворот рычага 14, который воздействует на ролик контактного рычага 17. Последний, поворачиваясь вокруг своей оси, размыкает контакты «а» и «б», разрывая электрическую цепь управления.
Регулировка давления на замыкание и размыкание контактов осуществляется изменением затяжки пружин 8 регулировочными гайками 6.
Выключатели управления ПВУ по сравнению с выключателями типа Э-119 отличаются более высокой чувствительностью, надежностью и стабильностью характеристик. Пневматические выключатели управления (ПВУ-5), выпускаемые с 2000 года, не имеют пробки, а поворотный рычаг выполнен металлическим.
На ряде электровозов, в частности ВЛ11М, ВЛ-80С и других, пневматические выключатели управления, установленные в магистрали ТЦ, выполняют и другие функции: например, при давлении в ТЦ 1,8 – 2,2 кгс/см2 замыкают электрическую цепь управления подачей сжатого воздуха в цилиндры догружателей тележек; при давлении в ТЦ более 2,8 – 3,2 кгс/см2 замыкают цепь управления автоматической подачи песка под колесные пары.

Читайте также:  Рассчитайте осмотическое давление внутриклеточной жидкости

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, непрямодействующего тормоза и ЭПТ. Для скачивания проги кликните по картинке

Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением. Для скачивания PDF кликните по картике

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Весь электронный учебник по автотормозам можно скачать одним архивным файлом ЗДЕСЬ

Источник

Причины преждевременных и запаздывающих срабатываний автоматических выключателей.

Автоматический выключатель – коммутационное устройство, предназначенное для защиты электрических цепей и оборудования от токов перегрузок, коротких замыканий и нечастых оперативных отключений.

Такое или почти такое определение присутствует во всех или почти всех учебниках и пособиях по электротехнике.

На первый взгляд, в подборе автомата нет ничего сложного, кажется, что достаточно лишь правильно посчитать номинальный ток, который будет протекать по защищаемой цепи и выбрать характеристику электромагнитного расцепителя в зависимости от вида потребителей.

После этого часто бывает так, что автомат начинает срабатывать при токах, значительно меньших, чем номинальный или наоборот, номинал уже превышен, а отключение не происходит. Первое, что приходит в голову – автомат неисправен. Но не всё так просто. Зачастую потребитель не учитывает (или даже не знает), что момент срабатывания автоматического выключателя определяется не только величиной тока, проходящего через него. Есть ещё много факторов, воздействующих на механизм автомата.

Давайте рассмотрим их.

Температура окружающей среды.

Тепловые расцепители автоматических выключателей разных производителей, как правило, откалиброваны на рабочие температуры +25 — +30 градусов. При повышении или понижении температуры также изменяется и ток, необходимый для отключения автомата. При повышении температуры ток уменьшается, т.к. тепловому расцепителю необходим меньший нагрев и, как следствие, меньший ток для оказания воздействия на механизм расцепления и отключение автомата. При понижении температуры происходит обратная картина: для того, чтобы тепловой расцепитель сработал, к нему необходимо приложить величину тока, превышающую номинал на величину, компенсирующую нагрев расцепителя с фактической температуры до той, на которую он откалиброван. Наиболее яркие примеры таких явлений – это отключения автоматов в щитах, находящихся под воздействием прямых солнечных лучей и несрабатывание при очень низких температурах зимой.

При изменении частоты происходит изменение чувствительности электромагнитного расцепителя. Чем выше частота, тем выше будет ток короткого замыкания, при котором этот вид расцепителей сработает. Большая часть автоматов рассчитана на переменный ток с частотой 50-60 Гц. Существуют автоматы, предназначенные специально для работы в цепях постоянного тока, но чаще всего в этих цепях используются обычные. Это допустимо, необходимо только учесть поправочные коэффициенты, изменяющие работу электромагнитного расцепителя. На тепловой расцепитель изменение частоты или рода тока влияния не оказывают.

Количество соседних устройств и время нахождения под нагрузкой.

На ток срабатывания теплового расцепителя оказывают влияние и другие автоматические выключатели, установленные в одном ряду и находящиеся под нагрузкой. Причем это влияние значительно, и может снизить порог отключения на 25% от номинального тока автомата. Нахождение автомата под нагрузкой длительное время (более одного часа) также снижает ток, при котором автомат сработает ещё на 10%.

Высота над уровнем моря.

При изменении высоты над уровнем моря происходит изменение таких параметров, как атмосферное давление, теплопроводность, диэлектрическая проницаемость и химический состав воздуха. Всё это также влияет на работу автомата, только уже в меньшей степени, чем ранее рассмотренные факторы. На высотах до 2000 метров изменения практически не происходят, а на высоте 4000 метров ток срабатывания снижается примерно на 7%.

Давайте теперь на конкретном примере рассмотрим, как будет себя вести самый распространенный однополюсный автомат на 16А с характеристикой С, помещенный в разные условия. Из приведенных выше факторов не будем рассматривать только высоту над уровнем моря, т.к. большая часть России находится на высотах менее 2000 метров и эта поправка не так актуальна.

Температура воздуха внутри металлического электрощита, расположенного на улице с солнечной стороны здания +70˚, в один ряд установлены 12 автоматов, находятся под нагрузкой более одного часа.

Из каталога производителя выбираем поправки и коэффициенты.

Для температуры +70˚ ток срабатывания теплового расцепителя составит 11,9А.

Для 12 соседних устройств коэффициент равен 0,76.

При продолжительности нахождения под нагрузкой коэффициент равен 0,9.

Находим номинальное значение тока для теплового расцепителя при указанных условиях:

Таким образом, при указанных условиях номинал автомата снизится с 16А до 8,14А, то есть в два раза!

Ток неотключения автомата будет 8,14А×1,13=9,2А

Температура воздуха внутри электрощита, расположенного на улице -40˚. Включен только испытуемый автомат. Время нахождения под нагрузкой 15 минут.

Из каталога выбираем поправки.

Для температуры -40˚ ток срабатывания теплового расцепителя составит 21,3А.

Коэффициенты для соседних устройств и времени работы равны 1.

Читайте также:  Лечение при пониженном давлении таблетки

Находим номинальное значение тока для теплового расцепителя при указанных условиях:

Ток неотключения будет 21,3А×1,13=24А.

Вот какой получается результат. Исправный автоматический выключатель на 16А реально будет отключаться в диапазоне от 9,2А до 24А, в зависимости от условий размещения.

Поэтому чаще всего причиной несвоевременного срабатывания автоматов является не их неисправность, а неверно выбранное место для установки электрощита или неучтенные поправки при выборе номиналов автоматов.

Для корректной работы автоматов, предназначенных для работы на переменном токе в цепях постоянного тока достаточно установить автомат с характеристикой электромагнитного расцепителя на одно значение меньше. Например: вместо С взять В, вместо D взять С и т.д. Это связано со снижением сил, воздействующих на электромагнитный расцепитель при изменении рода тока (или увеличении частоты).

В данной статье мы рассмотрели основные факторы, влияющие на изменение номинального тока автоматов, и, как следствие, их раннее или позднее срабатывание.

Конечно, жизнь богаче и всё учесть невозможно.

Другими причинами могут быть, к примеру, неучтенная реактивная составляющая, ослабление затяжки клемм автомата и следующий за этим перегрев, но это уже темы для следующих статей.

Не нашли нужный Вам товар ? Воспользуйтесь специальной формой online-заявки.

Сделайте заказ — и мы сформируем для Вас максимально выгодное предложение и предоставим скидку. Будьте уверены, наше предложение является самым лучшим!

Сделать заявку, а также получить консультацию специалиста Вы можете по телефону, электронной почте, а также онлайн

Источник

Выбор автомата. Коротко и ясно.

Если нужны академические знания, с ними можно ознакомиться в книгах и учебниках, которые выложены для свободного скачивания у меня на блоге, на странице Скачать .

Автоматический выключатель имеет в народе ещё несколько названий — защитный автомат, автомат электрический, электрические автоматы, пробка, пакетник, или просто автомат.

О чем идёт речь — на картинке. Это самая бюджетная модель.

Некоторые глубинные параметры не рассмотрены — например, время-токовая характеристика, максимальная отключающая способность, и др.

В первом приближении, достаточном для практической работы и понимания процессов, статья дает понимание работы защитного автомата. Более подробная статья с некоторым повторениями — Обзор характеристик защитных автоматических выключателей .

На эту тему я уже написал на блоге несколько статей, по ходу буду отсылать по ссылкам.

Функции автоматического выключателя

Из названия видно, что это выключатель , который выключает автоматически . То есть, сам , в определенных случаях. Из второго названия — защитный автомат — интуитивно понятно, что это некое автоматическое устройство, которое что-то защищает.

Теперь подробнее. Автоматический выключатель срабатывает и выключается в двух случаях — в случае перегрузки по току, и в случае короткого замыкания (КЗ) .

Перегрузка по току возникает из-за неисправность потребителей, либо когда потребителей становится слишком много. КЗ — это такой режим, когда вся мощность электрической цепи тратится на нагрев проводов, при этом ток в данной цепи является максимально возможным. Далее будет подробнее.

Кроме защиты (автоматического выключения), автоматы могут использоваться для ручного выключения нагрузки. То есть, как рубильник или обычный «продвинутый» выключатель с дополнительными опциями.

Ещё важная функция (это само собой) — клеммы для подключения. Иногда, даже если функция защиты особо не нужна (а она никогда не помешает), клеммы автомата могут очень пригодиться. Например, как показано в статье Почему бы и нет ))).

Количество полюсов

По количеству полюсов автоматы бывают:

  • Однополюсные (1п, 1p). Это самой распространенный тип. Он стоит в цепи и защищает один провод, одну фазу. Такой изображен в начале статьи.
  • Двухполюсные (2п, 2p). В данном случае — это два однополюсных автомата, с объединенным выключателем (ручкой). Как только ток через один из автоматов превысит допустимое значение, отключатся оба. Применяются такие в основном для полного отключения однофазной нагрузки, когда рвется и ноль, и фаза. Именно двухполюсные автоматы применяются на вводе в наши квартиры.
  • Трехполюсные (3п, 3p). Применяются для разрыва и защиты трехфазных цепей. Так же, как и в случае с двухполюсными, фактически это три однополюсных автомата, с общей ручкой включения/выключения.
  • Четырехполюсные (4п, 4p). Встречаются редко, устанавливаются в основном на вводе трехфазных РУ (распределительных устройств) для разрыва не только фаз (L1, L2, L3), но и рабочего нуля (N).

Внимание! Провод защитного заземления (РЕ) ни к коем случае разрывать нельзя!

Ток автоматического выключателя

Номинальные тепловые токи автоматов бывают из следующего ряда:

0,5, 1, 1,6, 2, 3,15, 4, 5, 6 , 8, 10 , 13, 16 , 20, 25 , 32 , 40 , 50, 63.

Жирным выделены номиналы, наиболее часто применяющиеся в быту. Есть и другие номиналы, но о них сейчас не будем.

Данный ток для автоматического выключателя является номинальным. При его превышении выключатель выключится. Правда, не сразу, о чем сказано ниже:

Время-токовые характеристики

Очевидно, что автомат не всегда отключается мгновенно, и иногда ему надо «подумать и принять решение», или дать шанс нагрузке войти в норму.

Читайте также:  Манометр для замера давления масла в авто

Время-токовая характеристика показывает, через какое время и при каком токе отключится автомат. Эти характеристиками также называют кривыми отключения или токо-временными характеристиками. Что точнее, поскольку именно от тока зависит, через какое время отключится автомат.

Поясню эти графики. Как я уже говорил выше, у защитного автомата есть два вида защиты — тепловая (от перегрузки по току) и электромагнитная (от КЗ). На графике работа тепловой защиты — это участок, который плавно спускается. Электромагнитная — кривая резко обрывается вниз.

Тепловая работает медленно (например, если ток превышает номинал в два раза автомат выбьет примерно через минуту), а электромагнитная — мгновенно. Для графика В это мгновение «начинается», когда ток превышает номинал в 3-5 раз, для категории С — в 6-10 раз, для D (не показан, поскольку в быту не применяется) — в 10-20 раз.

Как это работает — можно пофантазировать, что будет, если ток будет превышать номинал в 5 раз, а защита стоит с характеристикой «С», как во всех домах. Автомат выбьет только через 1,5-9 секунд, как повезёт. За 9 секунд поплавится изоляция, и проводку надо будет менять. В данном случае поэтому КЗ лучше, чем перегруз.

Для бытовых целей лучше выбирать время-токовую характеристику «В», поскольку пусковые токи в квартире кратковременные и небольшие, а токи короткого замыкания в квартирах и тем более в частном секторе малые.

Выбор автоматического выключателя. Основное правило

Выбирать защитный автомат надо, исходя из площади сечения провода, который этот автомат защищает (который подключен после этого автомата). А сечение провода — из максимального тока (мощности) нагрузки.

Алгоритм выбора автоматического выключателя таков:

  • Определяем мощность и ток потребителей линии, которая будет питаться через автомат. Ток рассчитывается по формуле I=P/220 , где 220 — номинальное напряжение, I — ток в амперах, Р — мощность в ваттах. Например, для нагревателя мощностью 2,2 кВт ток будет 10 А.
  • Выбираем провод по таблице выбора сечения в зависимости от тока . Для нашего нагревателя подойдет кабель с жилой сечением 1,5 мм². Он в самых худших условиях в однофазной сети держит ток до 19А.
  • Выбираем автомат, чтобы он гарантированно защищал наш провод от перегруза. Для нашего случая — 13А. Если поставить автомат с таким номинальным тепловым током, то при токе 19А (превышение в полтора раза) автомат сработает примерно через 5-10 минут, судя по время-токовым характеристикам.

Много это или мало? Учитывая, что кабель тоже имеет тепловую инерцию, и не может мгновенно расплавиться, то нормально. Но учитывая то, что нагрузка не может просто так увеличить свой ток в полтора раза, и за эти минуты может произойти пожар — это много.

Поэтому, для тока 10 А лучше использовать провод сечением 2,5 мм² (ток при открытой прокладке — 27А), а автомат 13А (при превышении в 2 раза сработает примерно через минуту). Это для тех, кто хочет перестраховаться.

При этом главное правило будет таким:

Ток провода должен быть больше тока автомата, а ток автомата — больше тока нагрузки

Имеются ввиду номинальные токи.

И если есть такая возможность, номинал автомата должен быть смещён в сторону тока нагрузки. Например, макс.ток нагрузки 8 Ампер, макс.ток провода — 27А (2,5мм2). Автомат следует выбирать не на 13 или 16, а на 10 Ампер.

Привожу таблицу выбора автомата:

Таблица выбора защитного автомата по сечению кабеля

Выбор защитного автомата однозначно зависит от сечения кабеля. Если ток автомата выбран больше, чем надо, то возможен перегрев кабеля из-за протекания большого тока. Если же автомат выбран правильно, то при превышении тока он выключится, и кабель не повредится.

Обратите внимание на способы прокладки кабеля (тип установки). От того, где проложен кабель, ток выбранного защитного автомата может отличаться в 2 раза!

По таблице — имеем исходно сечение кабеля, и под него выбираем защитный автомат. Для нас, как для электриков, наиболее важны первые три столбца таблицы.

Теперь — как выбрать защитный автомат, если известна мощность приборов?

Таблица выбора защитного автомата по мощности нагрузки

Видно, что производитель рекомендует разные время-токовые характеристики для разных электроприборов. Там, где нагрузка чисто активная (разные типы нагревателей), рекомендована характеристика автомата «B». Там, где есть электродвигатели — «С». Ну а там, где используются мощные двигатели с тяжелым запуском — «D».

Время-токовая характеристика D в эту таблицу не вошла, потому что она не для бытового применения.

Дополнительные материалы по выбору автоматических выключателей

И напоследок — рекомендую видео коллеги:

Интересно? Ставьте лайк, подписывайтесь, задавайте вопросы!

Обращение к читателям, которым есть, что сказать: Если Вы готовы стать Автором, я могу предоставить страницы своего сайта!

Обращение к хейтерам:
за оскорбление Автора и Читателей канала — бан.

Источник

Adblock
detector