Апаратура захисту і керування — невід’ємна частина будь-якої електроустановки. Електротехнічна промисловість СРСР випускає величезну номенклатуру електричних апаратів для всіх галузей народного господарства. Але для сільськогосподарського виробництва рекомендується обмежена кількість типів апаратів, які випускаються масово. їх перелік наведено у таблиці 79.
АПАРАТИ РУЧНОГО КЕРУВАННЯ
Рубильники вимикаючі серії Р і перемикаючі серії РП (ТУ16.525. 005—74) застосовують для неавтоматичної комутації силових електричних кіл з номінальною напругою до 660 В змінного струму частотою 50 Гц і до 440 В постійного струму в пристроях для розподілу електричної енергії.
Рубильники серій Р і РП випускають із ступенем захисту IР00, ІР32 (кліматичне виконання У, ХЛ, Т, категорія розміщення 3), IР54 (кліматичне виконання У, ХЛ, Т, категорія розміщення 1). Група умов експлуатації за механічними діями М4 за ГОСТ 17516—72.
Робоче положення в просторі — установка на вертикальній площині з горизонтальним розташуванням вала. Допускають відхилення до 5° у будь-яку сторону. Режим роботи — тривалий з допустимою частотою вмикань не більше 6 на годину. Номінальні струми рубильників серій Р і РП залежать від виконання їх по захищеності (табл. 80).
Комутаційна здатність рубильників серії Р у режимах нормальних комунікацій при напрузі 380В змінного струму частотою 50 Гц наведена в таблиці 81.
Структура умовного позначення рубильників серій Р і РП наведена на схемі 7.
Наприклад, рубильник Р16-3132000УЗ шифрується так: триполюсний, відкритого виконання, з боковою винесеною рукояткою, що знімається в положенні ("вимкнуто", Ін = 100 А, без дугогасильних камер, без допоміжних контактів. Номінальний струм допоміжних контактів дорівнює 4А при напрузі 220 В змінного струму.
81. Комутаційна здатність рубильників серії Р
Під час комутації постійного струму напругою 220 В рубильники серій Р і РП можуть вмикати і вимикати струм Ін при сталій часу кола Т < 1 мс лише при наявності дугогасильних камер. Без камер вони можуть вмикати і вимикати струм 0,2Ін при номінальних струмахрубильників 100 і 250 А і лише 0,1Ін при номінальних струмах 400 і 630 А. Рубильники виконань Р11 і РП11 не допускається використовувати для комутації кіл під навантаженням.
Перемикачі пакетні серії ПКП застосовують як комутаційні апарати в електричних колах змінного струму частотою від 50 до 400 Гц з напругою до 380 В. Найчастіше вони використовуються як ввідні вимикачі, перемикачі головних кіл, як пускові апарати для асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором.
Ступінь захисту від впливу навколишнього середовища за ГОСТ 14255—69 для виконань: відкритого — ІР00; в оболонці — ІРЗО, ІР54; відкритого із фронтальним фланцем — ІР54 (цей ступінь захисту забезпечується зі сторони рукоятки після встановлення перемикачів на монтажній панелі).
Перемикачі із ступенем захисту ІР00 дозволяється експлуатувати в умовах сільського господарства вбудованими в шафи чи ящики, які забезпечують захист перемикачів від дії навколишнього середовища.
Перемикачі виготовляють в кліматичному виконанні за ГОСТ 15543—70 і ГОСТ 15150—69:
виконання У категорії розміщення 3 — для перемикачів із ступенем захисту ІР00, ІРЗО;
виконання У категорії розміщення 2 — для перемикачів із ступенем захисту ІР54, в тому числі сільськогосподарського призначення.
Умови експлуатації:
температура навколишнього повітря для виконання У від —45 до +45° С, перемикачі, які вбудовані в комплектні пристрої, можуть експлуатуватися при температурі від +45 до +60° С;
відносна вологість повітря — до 80% при температурі +20° С;
навколишнє середовище не повинне містити пил, агресивну пару і гази в концентраціях, які знижують параметри перемикачів у недопустимих межах;
робоче положення в просторі будь-яке, за винятком перемикачів із фронтальним фланцем ступеня захисту ІР54, робоче положення яких горизонтальне, з відхиленням не більше 30° у будь-яку сторону.
Перемикачі в оболонці із ступенем захисту 1Р54 мають виконання для вводу проводів у трубах та металорукавах, а кабелів — в гумовій чи пластмасовій оболонках. Перемикачі в оболонках із ступенем захисту ІР54 випускають з номінальним струмом 25, 63 і 100 А, в оболонках із ступенем захисту ІР30 — лише на струми 25 і 63 А.
Схема 8. Структура умовного позначення перемикачів серії ПКП.
Структура умовного позначення перемикачів серії ПКП показана на схемі 8.
Наприклад, перемикач ПКП25-44-116-У2Х кл. 1 ТУ16.526.308—77 розшифровується так:
перемикач типу ПКП з номінальним струмом 25 А, ступінь захисту ІР54 для сільського господарства, кріплення за оболонку, ввід кабелів в гумовій чи пластмасовій оболонці, схема 116, кліматичне виконання У2, комутаційна стійкість класу 1.
Перемикачі серії ПКП класифікують за такими ознаками: номінальним струмом;
способом кріплення і наявністю контактів допоміжних кіл;
ступенем захисту;
кількістю комутованих кіл; ПКП25 — від 1 до 12, ПКП40 — від 1 до 6 (до 6 пакетів), ПКП63 — від 1 до 16 (до 8 пакетів), ПКП100 — від 1 до 6 (до 3 пакетів), ПКП160 — від 1 до 3 (до 3 пакетів);
кількістю комутаційних положень рукоятки — від 2 до 4;
типом рукоятки — прапорцева, прямокутна, револьверна, категорією застосування:
АС-20 — вмикання і вимикання без навантаження в колі;
АС-21 —комутація активних навантажень (cos φ = 0,95);
AC-3 — пуск і вимикання асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором (cos φ= 0,35) — для перемикачів типів ПКП25 і ПКП63;
класом залежно від величини комутаційної стійкості проти спрацювання 1, 2, 3;
способом приєднання проводів: для бокового, переднього та заднього приєднання (перемикачі на 160 А для бокового приєднання не випускаються);
електричними схемами — за каталогом 07.02.45—78 або ТУ16.526. 308—77;
кліматичним виконанням і категорією розміщення;
довжиною вала: І (для панелі товщиною до 8 мм), II (до 24 мм), III (до 22 мм).
Комутаційна стійкість перемикачів серії ПКП наведена в таблиці 82.
Номінальний робочий струм перемикачів в оболонках, а також вбудованих в комплектні пристрої з максимальною робочою температурою від +45 до +60° С не повинен перевищувати 0,8 його номінального струму.
До введення ТУ16.526.308—72 випускали також перемикачі типу ПКП10 з номінальним струмом 10 А. Вони були розраховані на вмикання і вимикання асинхронних трифазних двигунів з короткозамкненим ротором при напрузі 380 В частотою 50 Гц, що мають номінальний струм не більше 10 А.
Приєднувальні затискачі перемикачів ПКП допускають приєднання мідних або алюмінієвих проводів (табл. 83).
При замовленні перемикачів типу ПКП25 необхідність поставки їх з кабельними наконечниками повинна бути обумовлена окремо.
82. Комутаційна стійкість перемикачів серії ПКП
Пакетно-кулачкові перемикачі типу ПКУ3. Перемикачі цього типу застосовують як комутаційні апарати в електричних колах змінного струму частотою 50, 60 і 400 Гц з номінальною робочою напругою від 24 до 500 В і номінальним робочим струмом від 1 до 10 А. Вони використовуються в схемах керування і автоматики як перемикачі для вольтметрів і амперметрів, для керування багатошвидкісними асинхронними електродвигунами з короткозамкненим ротором. Ці перемикачі можуть використовуватись в колах постійного струму з номінальною робочоюнапругою від 24 до 220 В і номінальними робочими струмами від 1 до 2,5 А.
Перемикачі типу ПКУ3 поступово замінюють перемикачі старих серій (УП, ПКП10, БП1 і БП).
Структура умовного позначення виконань перемикачів типу ПКУ3 наведена на схемі 9.
83. Поперечний переріз приєднувальних проводів
Схема 9. Структура умовного позначення перемикачів типу ПКУ3.
Наприклад, умовне позначення перемикача ПКУЗ-12-С4019У3 розшифровується так: перемикач відкритого виконання, кріплення запанеллю передньою скобою, з фронтальним фланцем, фіксація рукоятки С (—45° — 0 — +45°), схема № 4019 (для керування двошвидкісним двигуном), кліматичне виконання і категорія розміщення УЗ.
Виконання перемикачів типу ПКУ3 по захищеності: ІР00, ІР30 (УЗ, ХЛ4); 1Р54 (У2, У5); ІР65 (У1, У2); сільськогосподарське хімічно стійке (У1).
Приєднання проводів — бокове, дозволяється приєднувати як мідні (перерізом 1—2,5 мм2), так і алюмінієві (2,5—4 мм2) проводи.
Кількість комутаційних положень — від 2 до 8 через кожні 45°, від 2 до 4 через кожні 9,0°, крім того, є одне виконання на три положення через 60°.
Кількість пакетів (секцій) від 1 до 16, кількість кіл керування від 2 до 32.
Спосіб фіксації рукоятки позначається літерами:
А, Б, В — з самоповерненням у початкове положення;
Г, Д, Е, Ж — фіксація на положеннях через 90°;
И, К, Л, М, Н, С, Ф, У, X — фіксація на положеннях через 45°;
Т — фіксація і самоповернення на положеннях через 60°.
У режимі нормальних комутацій при вмиканні трифазних споживачів електроенергії комутаційна здатність перемикачів при змінному струмі наведена в таблиці 84.
84. Комутаційна здатність перемикачів типу ПКУ3
Таким чином, перемикачі типу ПКУ3 можуть бути використані для керування трифазними асинхронними електродвигунами з короткозамкненим ротором в категорії застосування А3 (АС3); вмикання двигуна і вимикання його з ротором, що обертається,— при напрузі 380 В. Прицьому номінальний робочий струм керованого двигуна не повинен перевищувати 6 А, а пусковий струм — не перевищувати 40 А. Ці умови відповідають потужності керованого двигуна до 2,2 кВт включно.
Пакетні вимикачі і перемикачі серії ПВ і ПП.
Пакетні вимикачі цієї серії призначені для нечастих (до 30 на годину) вмикань і вимикань електричних кіл. Вони використовуються також як пускачі для невеликих двигунів, ввідні вимикачі в шафах, пультах, ящиках керування, перемикачі режимів роботи в схемах керування і автоматики.
Пакетні вимикачі і перемикачі цієї серії призначені для роботи при температурі навколишнього середовища від —40 до +50° С і відносній вологості повітря до 95% при температурі повітря 25 ± 3° С. Вони мають виконання по захищеності ІР00, ІР30, ІР56, ІР67. Кліматичне виконання і категорія розміщення — У3. Пакетні вимикачі і перемикачі із ступенем захисту ІР00 розраховані для установки на щитах, в розподільних коробках та інших закритих установках, які розміщені в сухих приміщеннях, що не мають струмопровідного пилу і пожежо- безпечні.
Умовне позначення апаратів включає такі літери та цифри: П — пакетний, В або П — вимикач чи перемикач, перша цифра після літер — кількість комутованих кіл (2, 3, 4), цифра після тире — номінальний струм, А (вимикання) при Uн — 220 В; літера Н після косої риски і цифра вказує кількість напрямків, які може комутувати перемикач, літери СП — для спеціальних схем, після них проставляється заводський номер схеми.
Вимикачі і перемикачі герметичного виконання (ІР56, ІР67) мають у позначенні літеру Г (наприклад, ГПВЗ-10, ГППЗ-10/Н2).
Номінальні напруги вимикачів і перемикачів — 380 В частотою 50, 60 або 400 Гц і 220 В постійного струму. Пакетні вимикачі і перемикачі мають два значення номінального струму — один струм вимикання при напрузі 220 В і другий — при напрузі 380 В (табл. 85).
85. Номінальні струми перемикачів серії ПВ і ПП
Комутаційна здатність перемикачів і вимикачів залежить від величини пакетника і параметрів комутованого кола. Так, пакетники І—V величин у колах змінного струму при cos φ = 0,8 витримують 20 000перемикань, а при більш індуктивному навантаженні з cos φ = 0,3 — лише 10 000; пакетники VI—IX величин — відповідно 10 000 і 5000 перемикань з частотою перемикань не більше 300 на годину. Ці дані відносяться до триполюсних пакетників; у колах однофазного струму потрібно застосовувати двополюсні вимикачі (щоб мати два розриви у колі), при одноразовому розриві кола комутаційна здатність пакетника знижується вдвоє.
Число положень перемикачів — 4 (через 90°) або 3 (через 120°).
Вимикачі і перемикачі серії ПВ і ПП можуть працювати в будь- якому положенні в просторі і мають низьку чутливість до вібрацій і поштовхів.
При вибиранні пакетних вимикачів як пускачів для асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором потрібно мати на увазі, що номінальний струм пакетника — це найбільший розривний струм. Тому пакетні вимикачі потрібно вибирати за пусковим струмом. Ввідні вимикачі, які комутують коло без навантаження, потрібно вибирати за номінальним робочим струмом пристрою.
За способом монтажу проводів пакетники мають три виконання: 1 — заднє приєднання зовнішніх проводів з передньою скобою для кріплення до панелі товщиною до 4 мм; 2 — те ж, при товщині панелі від 4 до 25 мм; 3 — переднє приєднання проводів із скобою для кріплення до передньої сторони панелі.
Приклад умовного позначення пакетного триполюсного вимикача з Iн= 25 А третього виконання:
вимикач пакетний ПВ3-25, вик. 3 ОСТ16.0.526.001—72.
Пускачі натискні вібростійкі серій ПНВ і ПНВС.
Пускачі вібростійкі серії ПНВ призначені для пуску безпосереднім вмиканням в мережу та зупинки трифазних асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором при напрузі до 500 В змінного струму частотою 50 Гц. Пускачі серії ПНВС використовують для пуску і зупинки однофазних короткозамкнених електродвигунів з пусковою обмоткою потужністю до 0,6 кВт при напрузі 380 В змінного струму частотою 50 Гц (табл. 86).
Пускачі призначені для роботи в таких умовах:
температура навколишнього середовища від —40 до +40° С для ПНВ і від —40 до +50° С — для ПНВС;
відносна вологість навколишнього повітря не більше 90% при температурі +20° С і не більше 50% при температурі +40° С:
навколишнє середовище — вибухобезпечне, не повинне містити значної кількості пилу, а також агресивних газів і пари в концентраціях, що можуть руйнувати метал та ізоляцію;
відсутність безпосередньої дії сонячної радіації;
відсутність різких поштовхів і ударів;
допустимі вібрації з частотою 50 Гц при прискоренні до 3g.
86. Технічні дані пускачів серій ПНВ і ПНВС
87. Виконання пускачів серій ПНВ та ПНВС
Серія пускачів ПНВ і ПНВС має 6 виконань, які відрізняються за ступенем захисту від дії навколишнього середовища, призначенням і способом встановлення (табл. 87).
Пускачі серії ПНВ і ПНВС можуть працювати в тривалому, тривалому з перервами, короткочасному і повторно-короткочасному режимах. Електрична стійкість проти спрацювання пускачів частотою вмикань до 150 на годину і відносній тривалості вмикання 40% в режимі нормальних комутацій становить не менше 400 000 циклів вмикань- вимикань без заміни контактів.
Пускачі типу ПНВ в режимі нормальних комутацій можуть вмикати струм 6Iн при номінальній напрузі і cos φ = 0,35 ± 0,05, а вимикати номінальний струм при напрузі 0,17Uн і cos φ = 0,35 ± 0,05. В режимі нечастих комутацій пускачі ПНВ при напрузі 1,1Uн і cos φ= 0,35 ± 0,05 можуть вмикати струм 10Iн, а вимикати струм 8Iв (не менше 50 циклів з інтервалами між ними 10 с).
Пускачі типу ПНВС в режимі нормальних комутацій двома крайніми полюсами вмикають струм 6Iн при номінальній напрузі і cos φ = 0,6—0,7, а вимикають номінальний струм при напрузі 0,17Uн і cos φ = 0,6—0,7. У режимі нечастих комутацій при напрузі 1,1Uні cos φ = 0,6—0,7 ці пускачі можуть вмикати струм 10Iн, а вимикати струм 8Iн.
Середній полюс пускача ПНВС призначений для комутування пускової обмотки однофазного асинхронного двигуна. При цьому в режимі нормальних комутацій середній полюс може вмикати і вимикати пусковий струм Iн пускової обмотки при номінальній напрузі і cos φ= 1; в режимі нечастих комутацій — вмикати і вимикати струм 2/„ при напрузі 1,1 Uні cos φ = 1.
Приєднувальні затискачі пускачів серії ПНВ і ПНВС розраховані на мідні та алюмінієві проводи перерізом 2,5 мм2.