Рубрики
Электропитание устройств связи

Коммутация в электропитающих

В процессе эксплуатации электропитающих установок возникает необходимость в периодических включениях и выключениях отдельных электротехнических устройств, а также в их взаимных переключениях для образования различных схем питания, изменения режимов работы оборудования, замены действующих устройств резервными и включения контрольных и измерительных приборов. Общая совокупность всех таких включений, выключений и переключений называется коммутацией оборудования.

Коммутация выполняется на практике при помощи специальных приборов. Если эти приборы приводятся в действие руками людей, обслуживающих электропитающие установки, то имеет место ручная коммутация. Если же коммутационные приборы действуют самостоятельно в зависимости от их регулировки и заранее установленной программы их работы, то коммутация будет автоматической.

Все коммутационные приборы конструируют таким образом, чтобы они могли без вреда для своего устройства и электропитающей установки в целом выдерживать рабочие напряжения, токи и мощности, на которые они рассчитаны. Кроме того, к ним предъявляется первостепенное по своей важности требование обеспечения полной безопасности обслуживающего персонала. Это требование вытекает из того, что обслуживающий электротехнические устройства персонал в процессе работы прикасается только к рукояткам коммутационных, контрольных и регулирующих приборов. Поэтому рукоятки таких приборов должны быть надежно изолированы и полностью исключать возможность прикосновения людей к неизолированным токоведущим частям.

Коммутация внутри электропитающих установок разделяется на две части: коммутацию в основных цепях питания, рассчитанных на большие мощности, и коммутацию в цепях управления, контроля и сигнализации, где проходят относительно слабые токи.

В соответствии с этим разделением в первом случае применяются мощные коммутационные приборы, выполненные на большие напряжения и токи. Важной отличительной особенностью таких коммутационных приборов является то, что замыкание и размыкание цепей с током в них всегда осуществляется очень быстро, совершенно независимо от быстроты воздействия на них руки человека. Такое включение и выключение предотвращает сильное искрение и образование дуги между коммутируемыми силовыми контактами. Во втором случае для коммутации применяются коммутационные приборы относительно малой мощности. Рассмотрим основные виды коммутационных приборов.

Пакетные выключатели и переключатели представляют собой мощные закрытые выключатели или переключатели с большими поворотными рукоятками из изолирующих материалов для коммутации токов в несколько десятков или сотен ампер. Каждый такой прибор содержит набор (пакет) коммутационных элементов для выключения или переключения одного провода (полюса). В зависимости от числа элементов, входящих в пакет, составляются выключатели и переключатели на различные коммутационные схемы и число проводов (одно-, двух-, трех- и многополюсные).

Интересно почитать:   Устройства технической диагностики и автоконтроля

Контакторы основаны на принципе мощного электромагнитного реле. Сильный электромагнит при замыкании цепи его обмотки притягивает якорь, который производит замыкания и размыкания ряда контактов. Часть этих контактов предназначена для коммутации токов порядка десятков, сотен или тысяч ампер в силовых цепях. Другая часть (так называемые блок-контакты) предназначена для цепей сигнализации и автоматизации, а также для блокировки контактора, т. е. для удерживания его якоря в притянутом положении после кратковременного замыкания цепи его обмотки.

Цепь обмотки электромагнита может замыкаться и размыкаться вручную специальными кнопками или автоматически контактами специальных датчиков, входящих в системы автоматического управления различными техническими устройствами.

В состав контакторов обычно входят защитные приборы, которые выключают контакторы, когда токи, проходящие по коммутируемым цепям, по разным причинам превышают максимально допустимые для них значения. Защитные приборы делаются электромагнитными (для мгновенного действия) или термическими (для действия с определенной выдержкой времени, но обеспечивающими мгновенный процесс выключения). Благодаря этому контакторы являются по существу комбинированными коммутационными и защитными приборами, очень удобными для сооружения сложных электромеханических устройств автоматики и телемеханики. Благодаря своему конструктивному исполнению на металлических платах они удобно размещаются на стенах, металлических щитах и панелях, а также внутри электротехнических устройств шкафного типа (например, выпрямителей).

Для автоматического управления контакторами часто применяются реле напряжения (вольтметровые реле), которые включаются параллельно в те цепи электропитания, где напряжение должно поддерживаться в определенных пределах: При выходе напряжения за эти пределы реле напряжения замыкают или размыкают (в зависимости от схемы управления) свои контакты, которые управляют работой регулирующих приборов, возвращающих изменившееся напряжение в заданные для него пределы. Такие реле имеют очень большое значение в системах автоматического регулирования, так как именно они фиксируют соответствие действительных характеристик регулируемых устройств задаваемым для них значениям Вначале действие их основывалось на электромагнитных принципах, а теперь они заменяются более совершенными электронными устройствами контроля напряжения типа УКН.

Интересно почитать:   Режимы работы и основы расчета рельсовых цепей

Для удобства монтажа электропитающих установок отдельные коммутационные приборы часто собираются в комплектные коммутационные устройства, выполняющие определенные функции внутри электропитающей установки. Большие коммутационные устройства выпускают в виде металлических шкафов или щитов, устанавливаемых на полу. Небольшие наборы коммутационных приборов представляют собой панели или так называемые контакторные сборки, укрепляемые на стенах.

Чтобы провести ремонтные работы внутри подобных сложных коммутационных комплектов, необходимо полностью отключать от них все обычно соединенные с ними источники тока (т. е. снять напряжения со всех элементов внутренней схемы). Для этой цели в данных комплектах могут применяться так называемые ремонтные разъединители, т. е. обыкновенные рубильники на один или несколько полюсов.

В коммутационных комплектах используются два типа предохранителей, защищающих отдельные цепи при коротких замыканиях и перегрузках — плавкие и автоматические. Рабочим элементом предохранителя первого типа является плавкая вставка, рассчитанная на определенный ток. Если, например, на вставке имеется обозначение «10 А», то это значит, что вставка допускает прохождение тока в защищаемой цепи до 10 А. При большем токе вставка перегорает тем скорее, чем больше превышение тока над номинальным значением. Быстродействие плавких предохранителей невелико, что не всегда позволяет применять их, особенно в схемах, где используются полупроводниковые приборы.

Автоматический предохранитель (автомат) представляет собой выключатель (тумблер), приводный рычажок которого при включении цепи сжимает пружину, зацепляемую во включенном положении специальным упором на якоре электромагнита. Если ток в цепи превысит предельное значение, то электромагнит притянет якорь и расцепит упор пружины, которая почти мгновенно возвратит автомат в выключенное положение. Такие автоматы очень удобны своим быстродействием, а также тем, что при них не нужно заменять плавкие вставки. Для включения выключившегося автомата нужно только нажать на приводной рычажок.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять
Политика конфиденциальности