Способ регулировки термомагнитных расцепителей защитных электрических аппаратов и устройство для его осуществления

Способ регулировки термомагнитных расцепителей защитных электрических аппаратов и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ регулировки термомагу нитных расцепителей защитных элект1 1ческих аппаратов, преимущественно автоматических выключателей, путем пропускания через них токов заданных величин и перемещения их регулировочных элементов до срабатывания электрического annaрат а , о тли ч a ю ш и и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения качества регулировки, подают импульсный ток регулировки защиты, близкий току замыкания, причем количество и длительность импульсов тока регулировat наперед заданы, и перемеща1Ьт первый регулировочный элемент до срабаты .ваиия расцепителя, затем вновь включают электрический аппарат и пропускают ток регулировки защиты в зоне перегрузки ;на время tp ,о1федепяемое из выражения . , гп г п д: Т -(-е к . i м I-ort п п 1-е Де tp время , необходимое дня срабатывания защиты в зоне., перегрузки с холодного состояния; ij - ток регулировки расаепителя в зоне короткого замыкания; Dp, - тсж регулировки расцепителя в перег зки; i,4 ДпвтельнЬсть имцупьса тока; i Ь - дпитевхьность паузы между импульсами; m - кояичество икшуяьсда; ct - коэф ищиент, заёис$пш1й от коэффициента теплоотдачи, формы и геометрических размеров на греваемого элемента, . ьэ . в по нстечешт этого времени переминают со ю ел {ътаруЛ ретулироеочный апеме т до сраба-ч тывания рааЬепвтвля;. 2. yc;;ipi tcTBp дяя осуществления споф соба регулирсшки тегл юмагнитных расцеШЕтепей запштных электрических аппаратов , содержащее источник стабильного тока, коммутатор регулировочного тока, блок измерения, блок включения, установленный с возможностью упраззления коммутатором регулировочного тока, о т л и чающе е ся тем, что, с целью обеспечения возможности повышения точности регулировки те|влс |1агш(тных расцепителей, в него введены бпбк счета импульсов регулировочного тока, включающий тактовый

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС ИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

H ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3377809/24-07 (22) 06.01.82 (46) 15.07.83, Бюл, М 26 (72) В. Н. Терешин, В. Л. Гуляев, .В, Г. Брезинский, Т. И. Пушкарева и С. М. Юрченко (71 ) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и техноло- гический институт низковсщьтного аппаратос трое ния (53) 621,318.56(088.8) (56) 1, Авторское „свидетельство СССР

Ж 754513, кл. Н 01 Н 69/01, 1978.

2. Патент ФРГ Ж 1292724, кл. 21 с 68/01, 1969.

3. Технологический процесс по .ОСТ 16,0,686.060-73, п. 14-17.

4. Авторское свидетельство СССР

hb, 705559, кл. Н 01 Н 69/01, 1978.

5. Стенд К-1000 500-054-000000

ТО, 1978. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ ТЕРМОМАГНИТНЫХ PACUEIIHTEJIEA ЗАЩИТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, (57) 1. Способ регулировки термомар нитных расцепителей запщтных электрических аппаратов, преимущественно автоматических выключателей, путем пропускания через них токов заданных величин к перемещения их регулировочных элементов до срабатывания электрического аппарата, отличающийся тем,что, с целью снижения трудоемкости и иовышения качества регулировки, подают им цульсный ток регулировки эапщты, близ. кий току замыкания, причем количество

s длительность импульсов тока регулиров,SU.„1029256 А

ЗД) Н 01 Н 69/01; Н Ol К 71/40 ки наперед заданы, и перемещают первый регулнровочный элемент до срабаты,вания расцепителя, затем вновь включают электрический аппарат и пропускают ток регулировки защйты в зоне перегрузки

:на время t „,oèpåäåïÿeìoå из выражения п

I 4-е

-" Ь

Р рп а и и 1-е где Ь и - время, необходимое для срабатывания зашиты в зоне., перегрузки с холодного состояния;

- ток регулировки расцепителя в зоне короткого замыкания, 3 ток регулировки расцепителя в зоне церегрузкн1

+и - длитейьность импульса тока Ьд - длительность паузы между импульсами 9

rn - ксщичэство имцпьсощ с - коэффициент, зависящий от ко- 8 эффициента теплоотдачи, формы и геометрических размеров на-греваемого элемента, .и по истечении этого времени перемешают, второй регулировочный элемент до сраба

: тывання раайепителя, 2. Услройство для осущестмения способа регулировки термомагнитных расцепителей защитных электрических аппаратов, содержащее источник стабильного тока, коммутатор регулировочного тока, блок измерения, блок включения, установленный с возможностью управления комму-,файв татором регулировочного тока, о т л ич а ю щ э е с я тем, что, с целью обеспечения вмможиости повышения точности регулировки термомагнитных расцепителей, s него введены блэк счета имцульсов регулировочного тока включающий тактовый

1028256 генератор, счетчик импульсов и усилитель, и датчик тока, прячем выход датчика тока соединен со входом блока счета импульсов регулировочного тока, первый вы1 ,ход тактового генератора соединен с первым входом усилителя, второй выход

Изобретение относится к технологии электроаппаратостроения и может использоваться при регулировке термомагнитных расцепителей электрических аппаратов.

Предметом изобретения является способ и устройство, позволяющие проводить регулировку защитных электрических ап,паратов с термомагнитными расцепителя ми, обеспечиваюшими отключение зашит- 0 ных аппаратов при протекании тока короткого замыкания либо тока перегрузки. В настояшее время наиболее распространена предназначенная дпя этих целей комбина. ция двух независимых последовательно соединенных расцепителей: электромагнигного расцепителя, срабатывающего при токе короткого замыкания, и теплового рас. цепителя, срабатываюшего при токе пере- . грузки. 20

Известны способы регулировки импульсным током электромагнитных расцепите- мей,основанные на пропускании импульсног0 тока через электромагнитный расцеци. тепь, причем длительность импульса тока неизменна. Отличаются эти способы длительностью паузы между импульсами (1$ и (2 У

Известен также способ регулировки тепловых расцепителей, согласно которому регулировку тепловых расцепителей проводят после прогрева биметаллических элементфЬ регулировочным током в течение заданного времени, по истечении которого начинают врашение регулировоч,ных винтов (З .

В случае регулировки комбинированных расцепителей (комбинация двух независимых последовательно соединенных электромагнитного и теплового расце пителей) сначала регулируют тепловой расцепитель, а затем электромагнитный, При регулировке электромагнитного расце . пителя возможны значительные деформации и ложные срабатывания отрегулиротактового генератора соединен с входом счетчика импульсов, выход счетчика импульсов соединен с вторым входом усилителя, выход усилитепя является выходом блока счета регулировочного тока и соединен с вторым входом блока включения. ванного ранее теплового расцепителя.

Все эти способы предусматривают раздельную регулировку теплового и электромагнитного расцепителей на специальных устройствах. Термомагнитный расцепитель сочетает в себе тепловой и электромагнитный расцепители, т.е. сочетает в одном элементе расцепителя зашиту цепи от тока короткого замыкания и тока перегрузки, Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому способу является способ регулировки термомагнитных расцепителей зашитных электрических аппаратов путем пропускания через них токов заданных величин и перемешения их регулировочных элементов до срабатывания электрического аппарата (4 g

Этот способ, предлагая проведение регулировки в течение одной технологической операции на одном устройстве, не может быть пригодным для регулировки термомагнитных расцепитепей, так как количество тепла, выделяемое в расцепитепе в процессе регулировки при токах перегрузки будет значительным, что не позволяет провести послепующую регулировку о при токах короткого замыкания, так как уставка тока короткого замыкания также зависит от температуры расцепителя. Расцепитель необходимо предварительно остудить до первоначальной температуры, а за тем провести регулировку расцепителя при токе короткого замыкания. Такой порядок регулировок очень трудоемок и не обеспечивает достаточной точности.

Белью изобретения является снижение трудоемкости и повышение качества регулировки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу по,.", дают импульсный ток регулировки заши: ты, близкий току короткого замыкания, причем копичествЪ и длительность импульсов тока регулировки наперед заданы, 10 ат

Сз — =Я

У.1 !

3 1О2О и перемешают первый регулировочный элемент до срабатывания расцепителя, затем вновь включают электрический аппарат и пропускают длительно ток регулировки защиты в зоне перегрузки на время 1, определяемое из выражения

2 -аС m и

I К 1-е ф -- — Ф )

pn pn 2 .и -Ntn и 1-е где tpz — время, необходимое для срабатывания зашиты в зоне перегрузки с холодного состояни;

3 — ток регулировки расцепителя в

К зоне короткого замыкания; 15

3 — ток регулировки расцепителя в и зоне перегрузки;

t. - длительность импульса тока;

t — длительность паузы между имП пульсами; 20 м — количество импульсов; коэффициент, зависящий от коэффициента теплоотдачи, формы и геометрических размеров нагреваемого элемента, 25 и по истечении этого времени перемешают второй регулировочный элемент до срабатывания расцепителя.

Наиболее близкое к предлагаемому иэ известных устройство для осуществления

30 способа регулировки термомагнитных расцепителей защитных электрических аппаратов содержит источник стабильного тока, коммутатор регулировочного тока, .блок измерения, блок включения, установленный с возможностью управления коммутатором регулировочного тока (5 ), Недостатком указанного устройства является то, что оно не позволяет производить точную регулировку термомагнитных

40 расцепителей, так как не имеет узлов, обеспечивающих задание и учет количества импульсов регулировочного тока и огключение его после прохождения заданного количества импульсов.

)Лель изобретения — обеспечение воз- 45 можности повышения точности регулиров ки термомагнитных расцепителей зашитных электрических аппаратов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок счета им- 0 пульсов регулировочного тока, включаюший тактовый генератор, счетчик импульсов и усилитель, и датчик тока, причем выход датчика тока соединен с входом блока счета импульсов регулировочного 55 тока, первый выход тактового генератора соединен с первым входом усилителя, второй выход тактового генератора соеди256 4 нен с входом счетчика импульсов, выход счетчика импульсов соединены с вторым входом усилителя, выход усилителя является выходом блока счета регулировочного тока и соединен с вторым входом блока включения.

На фиг. 3 показана форма регулировочного тока и характер нагрева термомагнитных расцепителей; на фиг. 2 — то же, вблизи тока короткого эамыканйя; на фиг. 3 — блок-схема устройства для регулировки термомагнитных расцепителей.

Регулировку термомагнитного расцепителя вблизи токов короткого замыкания проводят импульсами. тока большой амплитуды и малой длительности, не превышакьщей 40 мс. Такая длительность импульсов 1и,количество которых наперед задано, определена временем срабатывания расцепителя 1с, т.е.t p tÄ.В случае регулировки термомагнитного расцепителя переменным током синусоидальной формы (фиг. 1, кривая А) температуру в нагреваемом элементе расцепителя определяют из уравнения (1,4 sin u) t) К где Q » количество тепДР ла в единице объема;

С - удельная теплоемкость материала элемента нагревательного; у - плотность материала нагревательного элемента;

7 — температура нагрева; — время нагревания;

0 - длина участка, по которому проходит ток;

F — площадь сечения элемента, к — сопротивление элемента;

3 — ток регулировки расцепителя в

К зоне короткого замыкания;

<>1 — частота тока.

Учитывая, что р 0 решение уравнения (1) относительно 7 будет иметь вид

0,983„

Т = к Р (Мп2си< )+Т

Сур2 i 2ж о где 7 — начальная температура нагреваемого элемента.

Это выражение справедливо при условии отсутствия отдачи те;ша в окружающую среду, что в рассматрива.мом слу5 10292 чае допустимо, так как дпитепьность. имцупьса регулировочного тока незначитепь-) на. График этой функции прэдставпен иа фиг. 1 {кривая Б), Если предпопожить, что регулировку расцепитепя в зоне тока короткого замыкания проводя т импупьса« ми, дпитепьность которых кратна Х, т.е.. (3)

10 где К -.цепое чиспо, то выражение (2) примет вид

0,983 „у

Т = t +т,, (ф)

C F

ОбоэначИв через

0,98

CyF тогда

y„pg2 +т

20 (5) где 4--t

1 рафик етой функции на фиг. 1 соответс1 вует.прямой 5.. Регулировку расцените- 2 ля производят нескопькими импульсами, копичество которых равно наперед задан,ному числу rh За время паузы, дни теп . ность которой равна Ф. „, нагреваемый . элемент охпаждают до температуры, опре- .депяемой из уравнения

С =-а(т -т ), (|) ут

Н. 0

Н р ° 35

Т температура окружающей cpem {т,=т,.);

bl (например, дпя прямоугыьных иагреватепьных элементов) определяется выражением

2а Р (+ )+ьь)

1 Ь Ь где .0L: - коэффициент теппоотдачи, :Рещение уравнения (6) имеет вид

Т=То + (T„- Tо) е (7) Нв фих, 2 представпена диаграмма то . Иа регулировки термаяагни тного расцепитепя в зоне,тока короткого замыкания.

Еспи коцичество имцупьсов равно щ, то теИиература нагреваемого элемента, с умеем озааждения во время nays, опредейится как

И и, (8)

1 9

К И

56 6 где е — любое наперед заданное целое чиспоэ

В втом выражении отсутствует темпе-. ратура окружающей среды, так как нас: интересует температура, онредепяемая нагревом эпемента импупьсным током. Регулировку расцепителя в зоне токаь .перегрузки проводят сразу nome регупировки в зоне тока короткого замыкания, z.е. после предваритепьного разогрева непрерывным током меньшей амплитуды,i при этом задача оператора состоит в том, чтобы в процессе протекания регупировочного тока перемещением регулировочных элементов, например, винтов, добиться срабатывания расцепителя к моменту истечения определенного времени tQp которое регламентируется нормативными до-. кументами. При этом предпопагается, что регулировку расцепитепя проводят с хоподного состояния. В случае изменения начапьной температуры элемента время прртекания тока допжно измениться (при условии неизменйости величины регулировочного тока) на вепичину (9) где Ф р,„ время срабатывания расцепитепя в зоне тока перегрузки с холодного состояния;

- время срабатывания расцепи(Щ тепя в зоне тока перегрузки поспе предваритепьного нагрева до температуры Т, .

Температура .эпемента при регулировке с холодного состояния будет в соответствии с выражением (5) беэ учета температуры окружающей среды равна

ТрЩ„ „, но такой же температуры

2 допжей достичь нагревиемый элемент расцепитепя в спучае регулировки- с нагретого состояния до температуры Г <: т,е. где 7„.- температура эпемента поспе регулировки расцепитепя в зоне . тока короткого замыкания в со ответствии с формулой (8), Решая уравнение (10) относительно

Ф1 попучаем 3

2 -Cjtqm

< .= t — — и рп рй 2 . и 1-Е т.е. фактическое время протекания тока

B процессе регупировки расцепитепя в зоне тока перегрузки допжно быть меньше t „.

7 1029256 8 . \

Способ регулировки защитных электри- предложенному способу уменьшается за ческих аппаратов с термомагнитными рас- счет снятия операции охлаждения расцецепитепями включает закреппение зашит» пителя после его регулировки в зоне тоного аппарата в устройстве (стенд регу- ка короткого замыкания. лировки), включение защитного аппарата, 5 Устройство для осуществления способа вклкяение заданного тока регулировки в содержит источник стабильного. тока 1, зоне тока короткого замыкания импульса- коммутатор регулировочиого тока 2, блок ми наперед заданного количества, опреде- измерения 3, регулируемый расцепитель ленной длительности и скважностью, пере- 4, датчик тока 5, усилитель блока счета, мещение первого регулировочного элемен- Юб, счетчик импульсов блока ечета 7, такта расцепителя до срабатывания зашит- товый генератор блока счета 8, блок .ного аппарата, фиксация первого регули- включения 9 и репе времени 10. ровочного элемента, s частности, с помо- . Устройство регулировки термомагнитшью краски или лака, включение зашит- ных расцепителей защитных электрических ного аппарата, в щючение .непрерывного аппаратов работает следующим образом. тока перегрузки на заданное время, опре- При подаче разрешающего сигнала на деленное по формуле, (11), перемещение sxoJJ. тактового генератора 8 последний второго регулировочного элемента расце включается и подает сигналы.на вход питепя по истечении заданного времени усилителя 6. Усилитель 6 выдает раэре,прогрева током перегрузки до срабатыва- 2Ошакзяий сигнал на вход блока включения ния защитного аппарата, фиксация второ- 9, который включает коммутатор 2,вклюго регулировочного элемента, в частнос- чающий источник стабильного гока 1 и по. ти, с помощью краски или лака, снятие цепи регулируемого расцепителя 4 протезащитного аппарата с регулировочного кает импульсный ток с периодом, эадаваустройства. . 25емым тактовым генератором 8. От датчиП о предлагаемому способу была про- ка тока 5 сигналы поступают.на вход ведена регулировка термомагнитного рас- счетчика импульсов 7, и после протекания цепителя выключателей типов АЕ-2044 наперед заданного количества импульс иА-2 и Е- 046 на номинальный ток 40 А. регулировочного тока с выхода счетчика мпульсов

Регулировка термомагнитного расцените- ЗОимпульсов 7 на вход усилителя 6 поступаля в зоне тока короткого замыкания осу- ет сигнал запрета, блок включения 9 оч ществлялась за 4 импульса регулировоч» ключается, отключается и. коммутатор 2. ного тока амплитудой 153 ; длительнос- Ток в цепи регулируемого расцепителя 4 тью импульса 30 мс и длительностью прекращается. Работа устройства в режипауэы между импульсами 1 с. Исходя иэ ме регулировки зашиты в зоне тока коро

35 времятоковой (защитной) характеристики, кого замыкания окончена. Затем включавремя регулировки расцепителя в зоне ют реле времени 10, которое включает тока перегрузки непрерывным током s коммутатор 2 на время, задаваемое реле

33@ должно составлять 30 с. Учитывая времени 10. Источник стабильного тока температуру прогрева расценителя при 4О включается и в цепи регулируемого егo регулировке и зоне тока короткого расцепителя 4. протекает длительно ток замыкания по формуле (11), время регу- регулировки защиты в зоне тока перегруз лировки термомагнитного расцепителя в . ки. По окончании заданной установки врезоне тока перегрузки 27 с. меня реле 10 .отключается и отключает

Таким образом, тредоемкость .регули- 4 коммутатор 2, Ток в цепи расцепителя 4 ровки термомагнитного расцепителя . по прекращается, 1029286

1029256

Составитель С. Гордон

Редактор М. Товтин Техред В.Далекорей Корректор Г. Огар

Заказ 4990/51 Тигащ 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4