Автоматический выключатель защиты двигателя на схеме

Автоматический выключатель для защиты электродвигателя — как правильно подобрать?

При подборе автоматических выключателей, способных защитить электрические моторы от повреждения в результате КЗ или чрезмерно высоких нагрузок, необходимо учитывать большую величину пускового тока, нередко превышающую номинал в 5-7 раз. Наиболее мощным стартовым перегрузкам подвержены асинхронные силовые агрегаты, обладающие короткозамкнутым ротором. Поскольку это оборудование широко применяется для работы в производственных и бытовых условиях, то вопрос защиты как самого устройства, так и питающего кабеля очень актуален. В этой статье речь пойдет о том, как правильно рассчитать и выбрать автомат защиты электродвигателя.

Задачи устройств для защиты электродвигателей

Бытовую электротехнику от пусковых токов большой величины в сетях обычно защищают с помощью трехфазных автоматических выключателей, срабатывающих через некоторое время после того, как величина тока превысит номинальную. Таким образом, вал мотора успевает раскрутиться до нужной скорости вращения, после чего сила потока электронов снижается. Но защитные устройства, используемые в быту, не имеют точной настройки. Поэтому выбор автоматического выключателя, позволяющего защитить асинхронный двигатель от перегрузок и сверхтоков короткого замыкания, более сложен.

Современные автоматы для защиты двигателя нередко устанавливаются в общем корпусе с пускателями (так называются коммутационные устройства запуска мотора). Они предназначены для выполнения следующих задач:

  • Защита устройства от сверхтока, возникшего внутри мотора или в цепи подачи электропитания.
  • Предохранение силового агрегата от обрыва фазного проводника, а также дисбаланса фаз.
  • Обеспечение временной выдержки, которая необходима для того, чтобы мотор, вынужденно остановившийся в результате перегрева, успел охладиться.

Управляющая и защитная автоматика для двигателя на видео:

  • Отключение установки, если нагрузка перестала подаваться на вал.
  • Защита силового агрегата от долгих перегрузок.
  • Защита электромотора от перегрева (для выполнения этой функции внутри установки или на ее корпусе монтируются дополнительные температурные датчики).
  • Индикация рабочих режимов, а также оповещение об аварийных состояниях.

Необходимо также учитывать, что автомат для защиты электродвигателя должен быть совместим с контрольными и управляющими механизмами.

Расчет автомата для электродвигателя

Еще недавно для защиты электрических моторов использовалась следующая схема: внутри пускателя устанавливался тепловой регулятор, подключенный последовательно с контактором. Этот механизм работал таким образом. Когда через реле в течение длительного времени проходил ток большой величины, происходил нагрев установленной в нем биметаллической пластины, которая, изгибаясь, прерывала контакторную цепь. Если превышение установленной нагрузки было кратковременным (как бывает при запуске двигателя), пластинка не успевала нагреться и вызвать срабатывание автомата.

Внутреннее устройство автомата защиты двигателя на видео:

Главным минусом такой схемы было то, что она не спасала агрегат от скачков напряжения, а также дисбаланса фаз. Сейчас защита электрических силовых установок обеспечивается более точными и современными устройствами, о которых мы поговорим чуть позже. А теперь перейдем к вопросу о том, как производится расчет автомата, который нужно установить в цепь электромотора.

Читайте также:  Как слить масло с двигателя лада калина

Чтобы подобрать защитный автоматический выключатель для электроустановки, необходимо знать его времятоковую характеристику, а также категорию. Времятоковая характеристика от номинального тока, на который рассчитан АВ, не зависит.

Чтобы автоматический выключатель не срабатывал каждый раз при запуске мотора, величина пускового тока не должна быть больше той, которая вызывает моментальное срабатывание аппарата (отсечка). Соотношение тока запуска и номинала прописывается в паспорте оборудования, максимально допустимое – 7/1.

Производя расчет автомата практически, следует использовать коэффициент надежности, обозначаемый символом Kн. Если номинальный ток устройства не превышает 100А, то величина Kн составляет 1,4; для больших значений она равна 1,25. Исходя из этого, значение тока отсечки определяется по формуле Iотс ≥ Kн х Iпуск. Автоматический выключатель выбираем в соответствии с рассчитанными параметрами.

Еще одна величина, которую необходимо учитывать при подборе, когда автомат монтируется в электрощитке или специальном шкафу – температурный коэффициент (Кт). Это значение составляет 0,85, и номинальный ток защитного устройства при подборе следует умножать на него (Inт).

Современные устройства электрозащиты силовых агрегатов

Большой популярностью пользуются модульные мотор-автоматы, представляющие собой универсальные устройства, которые успешно справляются со всеми функциями, описанными выше.

Кроме этого, с их помощью можно производить регулировку параметров отключения с высокой точностью.

Современные мотор-автоматы представлены множеством разновидностей, отличающихся друг от друга по внешнему виду, характеристикам и способу управления. Как и при подборе обычного аппарата, нужно знать величину пускового, а также номинального тока. Кроме этого, надо определиться, какие функции должно выполнять защитное устройство. Произведя нужные расчеты, можно покупать мотор-автомат. Цена этих устройств напрямую зависит от их возможностей и мощности электрического мотора.

Особенности защиты электрических двигателей в производственных условиях

Нередко при включении устройств, мощность которых превышает 100 кВт, напряжение в общей сети падает ниже минимального. При этом отключения рабочих силовых агрегатов не происходит, но количество их оборотов снижается. Когда напряжение восстанавливается до нормального уровня, мотор начинает заново набирать обороты. При этом его работа происходит в режиме перегрузки. Это называется самозапуском.

Самозапуск иногда становится причиной ложного срабатывания АВ. Это может произойти, когда до временного падения напряжения установка в течение длительного времени работала в обычном режиме, и биметаллическая пластина успела прогреться. В этом случае тепловой расцепитель иногда срабатывает раньше, чем напряжение нормализуется. Пример падения напряжения в электросети автомобиля на следующем видео:

Чтобы предотвратить отключение мощных заводских электромоторов при самозапуске, используется релейная защита, при которой в общую сеть включаются токовые трансформаторы. К их вторичным обмоткам подключаются защитные реле. Эти системы подбираются методом сложных расчетов. Приводить здесь мы их не будем, поскольку на производстве эту задачу выполняют штатные энергетики.

Заключение

В этом материале мы подробно осветили тему защитных устройств для электрических двигателей, и разобрались с тем, как подобрать автомат для электромотора и какие параметры при этом должны быть учтены. Наши читатели могли убедиться, что расчеты, которые производятся при этом, совсем несложны, а значит, подобрать аппарат для сети, в которую включен не слишком мощный силовой агрегат, вполне можно самостоятельно.

Читайте также:  Контроллер оборотов двигателя переменного тока

Источник

Обозначение автоматического выключателя на схеме ГОСТ

Все электромонтёры и монтажники при выполнении монтажа и ремонта электрооборудования сталкиваются с однолинейными схемами электроснабжения, а так же с принципиальными и монтажными схемами электрооборудования. Все элементы на этих чертежах должны обозначаться не произвольным образом, а в соответствии с ГОСТом.

В этой статье рассказывается о том, каким должно быть графическое и буквенное обозначение автомата на схеме.

Буквенное и графическое обозначение автоматов на схеме

Одним из самых распространённых элементов электрических схем являются автоматические выключатели, или автоматы. Они устанавливаются, как минимум, на вводе в каждую электроустановку на производстве и возле электросчётчика в квартире или частном доме.

В современных квартирных электрощитках обычно имеется однолинейная схема со всеми маркировками и обозначениями. На этих чертежах используются обозначения разных видов:

  1. Буквенные, согласно ГОСТ 2.710-81;
  2. Графические, согласно ГОСТ 2.755-87.

Кроме этого, вся аппаратура имеет порядковые номера, там же указываются номинальный ток и другие параметры. По этим надписям и соединительным линиям, обозначающим провода и кабели, опытные электромонтёры могут определить, как работает электроустановка.

Начинать танцевать нужно «от печки», а чтение электросхемы начинается с вводного автоматического выключателя. Это основной элемент сложных схем технологического оборудования, поэтому важно при проектировании использовать правильное обозначение автомата на схеме.

Графическое обозначение автоматического выключателя

Графический символ автоматического выключателя определяется ГОСТом 2.755-87 «Обозначения условные графические в электрических схемах.

Устройства коммутационные и контактные соединения» и ГОСТ Р МЭК 60617-DB-12M-2015 «Графические символы для схем»,. Эти документы соответствуют стандартам Международной электротехнической комиссии.

Согласно этим нормативным документам графическое обозначение автоматического выключателя на схеме определяется функцией этого устройства и составляется из нескольких элементов:

  • Коммутирующее устройство . Состоит из двух прямых линий, символизирующих подходящий и отходящий провода, и косой линии, обозначающей подвижный контакт.
  • Выключатель . Обозначается крестиком на подходящем проводе.
  • Автоматическое отключение . Изображается прямоугольником на подвижном контакте.
В большинстве случаев при проектировании схем «крестик» не отображают. Связано это скорее всего с тем чтобы визуально упростить схему и экономии времени

Многополюсный автоматический выключатель обозначается несколькими одинаковыми обозначениями, соединёнными двумя параллельными линиями на обычной схеме или косыми чёрточками на однолинейной.

Две параллельные линии обозначает что коммутация (включение/отключение) выполняется одновременно для всех фаз (полюсов). Количество косых линий соответствует числу коммутируемых проводов и полюсов автомата.

А так на корпусе обозначают тепловой и электромагнитный расцепитель.

Буквенное обозначение автоматов на схеме

Одновременно с графическим применяется буквенное обозначение автомата на электрической схеме. Оно состоит из двух букв английского алфавита и определяется ГОСТом 2.710-81 и Единой системой конструкторской документации.

Буквенный код, так же, как и графический символ, указывает на функции устройства:

  • Q — выключатель или разъединитель;
  • F — устройство защиты;

Вот почему на схемах автоматы обозначаются QF. После букв следует порядковый номер автоматического выключателя.

Читайте также:  Схема включения высоковольтного двигателя

Информация! На однолинейных электрических схемах, составленных в советское время, автоматы обозначались буквами «А» или «АВ».

Размеры на схеме

Даже при составлении небольшой схемы, например квартирной электропроводки, необходимо выполнять обозначение автомата на схеме по всем правилам п.2.4.2 ГОСТа 2.701-84:

  • размеры могут быть любыми, но определяются модульной сеткой и должны соответствовать величине других элементов;
  • изображение контакта занимает три вертикальных и одну горизонтальную клетки;
  • толщина всех линий должна быть одинаковой.

Как на схемах обозначаются выключатели нагрузка ВН (рубильники)

Современные модульные выключатели на грузки или как их еще называют рубильники также часто можно встретить в компоновке щитов. В отличие от автомата выключатель нагрузки не имеет электромагнитного или теплового расцепителя.

То есть не имеет ни каких защит. Это просто ручной коммутационный аппарат.

Как же на схемах обозначаются ВН? Все очень просто. Силовая часть отображается, так же как и у автомата, но без элемента обозначающего «автоматическое срабатывание».

На изображении контакта отсутствует прямоугольник, символизирующий автоматическое отключение. Также в место «крестика» который означает «функцию выключателя» ставится черточка которая означает «функцию разъединителя». Буквенно выключатели нагрузки на схемах маркируются – QS.

Обозначение дифавтомата на однолинейной схеме

Кроме обычных автоматических выключателей, в схемах применяются дифференциальные автоматы, или АВДТ. Для этих устройств отсутствует стандартное графическое и буквенное обозначение. Его нет даже в самом современном ГОСТе Р МЭК 60617-DB-12M-2015.

Поэтому проектировщики электрооборудования руководствуются ГОСТом 2.702-2011 и ЕСКД. Эти нормативные документы разрешают самостоятельно создавать графические символы для устройств, отсутствующих в действующих правилах.

Руководствуясь этими нормами символ дифавтомата, как и конструкция аппарата, образуется слиянием двух обозначений:

  • УЗО — петля, охватывающая провода, отходящие от устройства:
  • автоматический выключатель — наличие прямоугольника на контакте и крестика на подходящем проводе.
Друзья ранее я публиковал отдельную статью как условно обозначаются УЗО на схемах. Можете ознакомиться перейдя по ссылке.

В однолинейной схеме на изображении подходящих кабелей нанесены несколько косых линий. Их количество соответствует числу проводников.

Важно! На электросхеме должен быть нарисован блок условных графических обозначений УГО с расшифровкой и пояснениями.

Буквенное обозначение АВДТ

Кроме графической, дифференциальные автоматы должны иметь на схеме буквенную маркировку. Согласно правилам, дифференциальный автомат имеет такую же маркировку, как и другие устройства защиты. Все такие устройства обозначаются одинаково QF, что значит выключатель, совмещённый с устройством защиты.

Для того чтобы отличить АВДТ от других элементов проектировщики обозначают их QFD или QDF. Если сравнивать с буквенной маркировкой обычного автоматического выключателя, то здесь добавлена буква D – differential. Если дать определение каждому символу то это будет выглядеть примерно так:

  • Q – «выключатель (рубильник) силовых цепей»;
  • F – «защитный элемент», имеет токовые расцепители (можно отнести как к автоматам так и к дифавтоматам);
  • D – «дифференцирующий».

На этом все друзья, подписывайтесь в социальных сетях, если возникли вопросы по поводу того как обозначаются автоматы на электрической схеме задавайте в комментариях. Также большая просьбы сделать «репост» в любую соц.сеть, тем самым вы поможете в развитии сайта Электрик в доме.

Источник

Adblock
detector