Моторный привод автоматического выключателя


Основы АСУ ТП и КИП

Доктор Вольт, для Ua.Automation.com

АВР с мотор-приводом

Сегодня мы продолжим наш рассказ об АВР, и поговорим о такой их разновидности как АВР на рубильниках с коммутирующей частью в виде мотор-привода (о других разновидностях, кстати, поговорим тоже).

Рубильники с мотор-приводом еще называют «Переключателями нагрузки с мотор-приводом» или «Автоматизированными переключателями нагрузки». Здесь и далее мы будем применять термин «Рубильники с мотор-приводом». 

Если в схеме АВР с контакторами заменить их на рубильник с мотор-приводом, то мы получим также АВР, но с другой коммутирующей частью.

В 1-й части я уже писал о классификации этих устройств: контакторы, рубильники с мотор-приводом, автоматические выключатели, рубильники соленоидного типа. Это основные типы. Еще можно применять так называемые статические переключатели, но это отдельная тема не для сегодняшнего нашего разговора…

Преимущество

Используя вместо контакторов рубильник с мотор-приводом мы получаем тот же АВР, который выполняет все те же функции, что и контакторный АВР, но, с одним огромным преимуществом.

Это преимущество заключается в самой конструкции такого рубильника-переключателя. Здесь не надо механической блокировки, здесь не надо электрической блокировки – все просто.

Механизм рубильника такой, что контакты средней точки (они же подключаются к нагрузке) подключаются либо к контактам 1-го ввода либо к контактам 2-го ввода: как бы происходит перекидывание силовых контактов. Поэтому такие рубильники и называют – перекидные.

Автоматизация рубильника заключается в присоединении двигателя к ручке переключения, вернее к валу переключения, на которых размещены силовые контакты. Управляя двигателем мы управляем переключением.

Еще одно преимущество этого рубильника в том, что при отказе цепей управления автоматическим переключением (отказе релейной схемы) рубильник можно переключить руками! Ручку вставил в паз, повернул и произвел нужное переключение. Это увеличивает надежность схемы питания нагрузки.

Недостатки

Основным недостатком рубильника с мотор-приводом является его медлительность. Ну не может он быстро переключаться, как контакторы. Время переключения такого типа рубильников от 0,5 с до 4 с (время приведено примерное и оно также зависит от габарита и номинального тока рубильника).

Реально, при применении рубильника в схемах управления, время переключения может быть еще большим. Это связано с дополнительными специальными временными задержками.

Здесь остановлюсь и распишу подробнее, вернее дополню предыдущую информацию о взаимоблокировках. 

В 1 части я уже упоминал явление взаимоблокировок – механических и электрических. «Электрическая взаимоблокировка – это система вспомогательных контактов, включенных определенным образом в цепи питания катушек контакторов, для исключения одновременной подачи на них напряжения управления». Но существует, можно сказать, подвид электрической блокировки – временная блокировка. Проще говоря, к системе вспомогательных контактов добавляются контакты реле времени, которые замедляют подачу напряжения на катушки контакторов. Реле времени используются как электрического типа, так и пневматического типа. Данный вид блокировки применяется, если на контакторах нет возможности установить механическую блокировку или этот тип контакторов просто не имеет механической блокировки.

Отметим, что для АВР на три и более ввода интересны комбинации контакторов и рубильников с мотор-приводами. Эта «интересность» дает повышенную надежность и быстрое переключение.

АВР на автоматических выключателях

Сразу проведем разделение – могут применятся автоматические выключатели так называемого корпусного исполнения и автоматические выключатели выкатного исполнения. Хотя, в принципе, можно еще выделить вариант на автоматических выключателях модульного типа.

Степени применимости

Корпусные автоматические выключатели – это которые в корпусах (немодульные), например, на токи от 100А до,… ну скажем, 1250А. (Хотя лучше, наверное, до 800А… Это объясняется тем, что на ток 1250А и выше, лучше, целесообразнее применить автоматические выключатели выкатного исполнения).

В данном типе АВР в качестве коммутирующего элемента применяются автоматические выключатели с мотор-приводом, который автоматически включает и отключает автоматический выключатель. Еще в данном АВР можно произвести переключение «вручную», что есть тоже хорошо для эксплуатации.

Преимущество состоит в том, что АВР не только производит коммутацию, но и имеет защиту по каждому вводу! В предыдущих вариантах этого (защиты по вводам) не было. В тех вариантах необходимо было дополнительно предусматривать защиту вводов (от токов КЗ и перегрузок).

Преимущество серьезное, но сопровождается и рядом недостатков:

– медлительность – время переключения более 0,5 с. Т.е. хуже, чем у контакторов, но сравнимо с рубильниками с мотор-приводом.

– конструктивная особенность. Мотор-привод крепится на корпус выключателя, что имеет свои особенности – не всегда надежная работа. Тут со мной могут поспорить, особенно, поставщики оборудования. Но я практик и могу утверждать, что, например, если после транспортировки изделия необходимо опять настраивать систему АВР, мотор-приводов, механических блокировок и прочая и прочая… а раз идут дополнительные работы, то это – недостаток.

– механическая блокировка. Она также крепится дополнительно(см.выше), либо сзади автоматических выключателей, либо спереди на мотор-приводы. Требует наладки – в общем, «не фонтан».

На все эти недостатки, конечно, закрывают глаза, если это решение запроектировано или этого захотел Заказчик, или по-другому сделать нельзя…

Кстати, можно выделить еще один тип автоматических выключателей, а именно, выдвижного исполнения. Это другая разновидность корпусного автоматического выключателя с выдвижной корзиной. Достаточно сложная система – автоматический выключатель + мотор-привод + выдвижная корзина + механическая блокировка.

АВР на выкатных автоматических выключателях 

Здесь в качестве коммутирующих устройств применяются автоматические выключатели, так называемого, выкатного исполнения. Это очень интересные автоматические выключатели.

Воздушные автоматические выключатели выкатного исполнения имеют конструктивную особенность: есть корпус автоматического выключателя и есть корзина с контактной системой, куда входит (и выходит :))  этот корпус…

Конструктивно сам автоматический выключатель несколько отличается от корпусного автоматического выключателя: другая система контактов, встроенный мотор-привод, куча всяких катушек и «штук» - блок-контактов, независимых расцепителей, расцепителей минимального напряжения, электронных расцепителей, различных систем силовых контактов и т.д. и т.п… Это объясняется тем, что они предназначены для коммутации больших рабочих токов (от 630 до 6000А) и, соответственно, больших токов КЗ. Здесь и требуются все те «штуки», которые обеспечивают надежность работы, повышенную чувствительность – не побоюсь этого слова – разумность…

Данные автоматические выключатели имеют тросовые механические блокировки, причем для различных вариантов АВР, скажем, не только для двух автоматических выключателей (по приведенным штатным схемам), но и более сложных АВР для двух автоматических выключателей и секционного автоматического выключателя. 

Особенности

Время срабатывания АВР достаточно большое (хотя здесь уже, на больших токах коммутации, это не важно. Вернее, быстрое время срабатывания АВР здесь не нужно).

1) Автоматические выключатели данного типа имеют ограниченный ресурс включения/отключения.

2) Представьте себе следующую ситуацию: ток коммутации 1000А или более, а тут АВР «щелкает» туда-сюда… и что после этого будет с контактами, пусть они даже и посеребренные – они сгорят! Потом, еще есть такое понятие, как переходные процессы, связанные с большими токами при перекоммутациях. Это значит, что к рабочему току добавляется бросок тока, читай – резкое его увеличение, например, если нагрузка имеет индуктивный характер. Вот поэтому, здесь все медленно и размеренно, в соответствии с логикой переключения.  Пропал ввод – отключился вводной выключатель (данного ввода). Через выдержку времени включился выключатель другого ввода. И наоборот – клац! – отключение! ... выдержка …клац! – включение …Тут уже встает вопрос оперативного напряжения питания для релейных цепей управления…

АВР на рубильниках соленоидного типа

Рассмотрим АВР на рубильниках соленоидного типа, к примеру, от производителя ASCO. Американский продукт: надежный, быстрый,… дорогой.

Принцип – похож на рассмотренный выше, в примере с АВР на рубильниках с мотор-приводом. Силовая часть – группа перекидных контактов – принцип коромысла, когда замыкание происходит либо с одной стороны, либо с другой, а середина подключена к нагрузке. Т.е. механическая блокировка заложена в самой конструкции.

Перекидные контакты приводится в действие не электродвигателем, а соленоидом, на который подается управляющее напряжение. Переключение происходит очень быстро! Производитель может обеспечить быстроту переключения в 50 мс!

Преимущества

Их много. Большой ресурс + большая перегрузочная способность + быстродействие + блок управления = полностью законченный АВР. Еще можно добавить, что есть возможность переключения «вручную» при отключенном напряжении управления.

Но даже в этой бочке меда есть изрядная ложка дегтя.

Недостатки

Дороговизна!!! (Кстати, не забудьте еще защитить питающие вводы: данный переключатель – только переключатель). Могут возразить, что «зато это надежный вариант»… Потом расскажут, что если провести сравнения по номинальному току и сравнить традиционные варианты, то это не всегда и дорого… или «относительно не дорого»…

Я даже не буду возражать – кто себе может позволить приобрести в щитовую АВР такого типа – я только за! Тем более, кто внимательно изучит эти устройства и «въедет» во все нюансы, то найдет там еще много интересных технических решений. Например, различные типы переключений данных рубильников – с открытым переходом, с закрытым переходом и не только. 

Есть вариант так называемого синфазного переключения – очень интересная возможность! Правда, нужен специальный блок управления, но зато – какое решение – переключение с одного питающего ввода на другой под нагрузкой, без пропадания «сети» в момент «0». То есть без броска тока! Блок контролирует оба ввода и в момент фазовой синхронизации – «перехода напряжения обеих вводов через 0» производит переключение.

Некоторые комментарии

Все это «Просто Супер»! Но, опять же есть одно «но». Технически грамотных решений с применением таких рубильников мало. Например, быстрота переключений нужна? – нужна… а для какого случая? Необходимо четко представлять себе, что вы хотите реализовать.

Столкнулся года 2,5 назад со следующим применением рубильников ASCO – есть сетевые вводы, и есть ДГУ, причем, достаточно большой мощности (время выхода на режим около 0,5-1 мин). И там везде эти рубильники. Решение интересное и дорогое – рубильники ASCO с блоками управления, «продвинутой» серии, с блоком синфазного включения, с мониторами, с байпасными переключателями ASCO! (есть и такие у них!)… По сложности – почти, как на подводной лодке )).

А потом оказалось, что всем этим оборудованием эксплуатационный персонал не умеет пользоваться. Потом, все критические нагрузки защищены ИБП (как минимум, 7 минут!). Вопрос – а зачем это все? Насколько целесообразно применение такого оборудования? Вывод – средства потрачены не вполне рационально.

Решение можно было сделать более простым, как по оборудованию, так и по обслуживанию – и более дешевым. Например, между сетевыми вводами применить рубильники ASCO – быстрое переключение, ИБП практически не разряжают батареи. А для подключения ДГУ применить рубильник перекидного типа с мотор-приводом. (Надо цепи обводного питания – это делается также просто, на тех же ручных перекидных рубильниках. Опять, надо определиться с целесообразностью этих ремонтных цепей).

Если посчитать время переключения, то получаем следующий вариант: после пропадания обоих питающих вводов – 2-5 с на контроль «сети», потом запуск ДГУ 60 с, потом контроль напряжения ДГУ 2-3 с и переключение – 3-4 с. Итого: - 72 секунд, чуть более 1 минуты. ИБП держат критические нагрузки минимум 5-7 минут. Уложились совершенно спокойно.

Продолжение следует…

Связаться с автором можно по адресу: [email protected]

ua.automation.com

моторный привод автоматического выключателя



В разделе Техника на вопрос Уважаемые электрики! Подскажите пожалуйста, что из себя представляет моторный привод для автоматического выключателя? заданный автором Kelda лучший ответ это Моторный привод для дистанционного включения автоматических выключатель номиналом до 63А. Содержит встроенный сигнальный контакт и контакт сигнала тревоги. Монтируется слева от автомата. Напряжение управления приводом 220Вэлектродвигатель с редуктором

Ответ от Валерий[гуру]Служит для включения выключателя, удержания во включённом состоянии и отключения. Врщательный момент преобразуется в поступательное движение механизма.Ответ от Леонов Алексей[гуру]Это привод с самовозвратом, есть питание он стоит в нужном положении, нет питания откатывается в ноль. У нас стоят на ЛАТР и воздушных клапанах. Есть питание клапан открыт и качает вакуум, нет питания он закрывается защищая от попадания атмосферы.

Выглядит как обычный РД-9

Ответ от Павел[гуру]На выключателях типа АВМ стоит коллекторный электродвигатель, способный работать от переменки и постоянки. На фото он синего цвета. Ответ от 2 ответа[гуру] Привет! Вот еще темы с нужными ответами:

22oa.ru

Назначение и устройство привода высоковольтного выключателя

Для управления высоковольтными выключателями служат приводы, которые осуществляют ручное, дистанционное или автоматическое включение и отключение.

Приводы высоковольтных выключателей разделяют на пневматические, грузовые и пружинные, ручные, электродвигательные и электромагнитные. По роду действия приводы бывают косвенного и прямого действия.

В приводах прямого действия движение включающего устройства передается непосредственно на приводной механизм в момент подачи импульса от источника энергии. Такие устройства потребляют много энергии.

В приводах косвенного действия энергия, необходимая для включения, предварительно запасается в специальных устройствах: грузах, маховиках, пружинах и прочих устройствах.

В ручных же приводах применяют мускульную силу человека. Это самые дешевые и простые приводы прямого действия. Они применимы к небольшим масляным выключателям с усилиями для включения не более 25 кг и токами ударного короткого замыкания не более 30 кА.

Ниже показан общий вид ручного автоматизированного привода типа ПРБА:

Привод состоит из корпуса и встроенного в него механизма, который управляется с помощью внешнего рычага управления. В релейную коробку встраивается реле максимального тока и реле минимального напряжения, которые отслеживают аварийные режимы в сети и производят отключения высоковольтного выключателя. Таким образом, выключение высоковольтного выключателя может производиться либо автоматически, под действием аппаратов защиты, либо вручную, с помощью ручки управления. Включения производится только вручную.

ПРБА снабжается указателем для сигнализации включения/отключения высоковольтного выключателя (блинкером).

Повышение надежности электроснабжения и повсеместная автоматизация потребовали создания специальных схем автоматического ввода резерва (АВР), автоматического повторного включения (АПВ) и других схем. Выполняют эту задачу пружинные и грузовые приводы косвенного действия. Достоинство их состоит в том, что они просты, удобны в обслуживании, имеют довольно малую потребляемую мощность и надежно работают как на оперативном постоянном, так и на переменном токе. С их помощью можно производить дистанционное и ручное управление,  а также автоматическое подключение резервных линий и трансформаторов и их повторное включение. Возможность приводов работать на переменном токе исключает необходимость установки на подстанциях аккумуляторных батарей или других источников постоянного тока.

На рисунке ниже показан общий вид универсального пружинно-грузового привода типа УПГП:

Привод состоит из следующих элементов:

  • Механизма свободного расцепления и отключения;
  • Механизм отключения под воздействием реле и электромагнитов отключения;
  • Механизм включения;
  • Механизм запуска устройства повторного включения;
  • Кнопки для ручного управления;
  • Счетчик количества отключений;
  • Механизм блок контактов для сигнализации положения масляного выключателя и аварийного отключения;

Для взвода пружины привод снабжается небольшим электродвигателем на 220 В или 110 В постоянного или переменного тока.

Пружинные приводы (ПП и ППМ) по принципу действия отличаются от грузовых приводов тем, что вместо груза в них используется стальная мощная спиральная заводная пружина, монтируемая внутри обвода штурвала выключателя. Для включения выключателя пружина в устройстве типа ПП предварительно заводится поворотом штурвала. В устройствах типа ППМ завод пружины может осуществляться дистанционно при помощи небольшого электродвигателя или вручную. Пружинные приводы выполняют те же операции, что и грузовые или пружинно-грузовые.

Ручные, грузовые и пружинные механизмы получили широкое применение на городских распределительных пунктах и подстанциях промышленных предприятий, имеющих высоковольтные выключатели. На городских питающих центрах и электрических станциях высоковольтные выключатели снабжаются обычно электромагнитными (соленоидными) устройствами типа ПС.  Как и для всех устройств прямого действия, им нужен значительный ток (для некоторых типов 100 А и больше), особенно в момент включения. Их достоинство в простоте конструкции и надежности работы, также они могут обеспечить любые схемы защиты. Однако их изготавливают для работы на постоянном токе. Это связано с тем, что аналогичные механизмы переменного тока имеют большие габариты, токи включения, а также имеют сложную и дорогую конструкцию.

elenergi.ru

Автоматический выключатель с мотор – приводом

На 3х - летнюю годовщину блога мы получили подарок. Главный инженер проекта ООО «Электротехническая компания» Виталий Мельник прислал сообщение о своем опыте использования автоматических выключателей с мотор – приводом.

Созданию удобных решений, что называется «под себя», в книгах и на учебных курсах вас не научат. Это приходит с опытом, путем проб и ошибок. Надеюсь, что опыт Виталия окажется интересным и полезным для вас.

Далее текст от Виталия:

Как нам известно, классическая схема АВР строится на базе контакторов (KM), как коммутационных аппаратов. В настоящее время для нечастых оперативных переключений принято использовать автоматические выключатели с мотор-приводом (МТ). Это позволяет сэкономить место в шкафу, а также связка - автоматический выключатель плюс контактор, дороже чем автоматический выключатель с мотор-приводом.

Применение данного схемного решения в стандартной комплектации ACADE затруднительно, так как база УГО (условный графический образ) не содержит блоков МТ. Тем более ситуация усложняется тем, что родительским компонентом в авт. выкл. является первый силовой контакт, в отличии от контактора, где родитель - катушка.

Так как, в своей деятельности я применяю довольно часто АВР на базе мотор-приводов, то хочу Вам показать, как решить эту задачу в рамках ACADE. Уточню - это касается пока только принципиальных схем, компоновочные образы в этом примере не используются!

Итак, решение сводится к следующему:

  1. Принимаем, что мотор-привод является дочерним компонентом, с неопределенным типом контакта (тип 4);
  2. Создаём графический образ по канонам ACADE;
  3. Добавляем записи в БД компонентов и списка выводов.
Создаем графический образ компонента. За основу примем МТ для авт. выкл. типа Masterpact производства Schneider Electric. Красной рамкой я выделил, те опции, которые используются для организации управления работой аппарата. Остальное решает более узкие задачи и применяется крайне редко, поэтому я решил их не включать в образ УГО.

Создаем образ. Для начала начертим геометрию при помощи стандартных инструментов. Я использую шаг для выводов - 5 мм. Обращаю внимание, что графика чертится на слое 0!

Выбираем конструктор графических образов, выбираем нарисованные объекты, указываем точку вставки верхний левый вывод. В качестве образа выбираем - “Вертикальный дочерний объект”, а тип должен быть СВ (circuit braker - авт. выкл.).

Нажимаем ОК. Заходим в конструктор. Добавляем необходимые атрибуты (выделены). Затем добавляем выводы, применяя соответствующий тип подключения - верхний или нижний в данном случае. Верхние выводы сдвигаем как на изображении и ставим выравнивание - середина вправо. Нижние - середина влево соответственно. После указанных операций жмем на кнопку “готово”. Появляется новое окно, в котором необходимо задать параметры сохранения образа. Заполняем поле уникальный индификатор, я записал его так - “_NTW_MCH”, где NTW - это тип авт. выкл. Masterpact NT или NW, а MCH - это обозначение мотор-привода. Всегда старайтесь выбирать так имена блока, чтобы они несли информацию о себе. После заполнения индификатора мы будем иметь следующее полное имя образа - VCB2_NTW_MCH, где:
  • V  -  говорит о том, что это вертикальный компонент;
  • CB - отображает семейство образа, в данном случае это авт. выкл.;
  • 2  -  индикатор дочернего компонента. 1 - родитель соответственно.
  • _NTW_MCH - уникальный индификатор, который позиционирует данный образ в БД среди множества подобных дочек.

Также я советую изменить путь сохранения образа и его изображения для меню на жестком диске, чтобы ваши образы лежали отдельно от библиотеки. В случае, если слетит CAD или ОС, то ваши труды не пропадут.

Теперь нам для комфортной работы требуется создать пункт меню для вставки образа на схему, а также заполнить таблицы в БД для записи номеров выводов.

Итак, идем в “Мастер графического меню”, нам предлагают какой файл меню мы будем изменять, жмём ОК. Появляется окно:

тут мы видим состав нашего меню. Теперь выберем в каком разделе создадим пункт меню. Как видно, я для своих компонентов создал отдельный раздел. Нажимаем “Добавить” - “Компонент”, открывается окно, где мы заполним поле с путём к файлу изображения, а также к файлу образа. Нажимаем ОК. Всё - пункт меню создан.

Теперь добавим список выводов в БД. Это можно сделать, используя стандартные средства САПР, так и напрямую, т.к. БД представляет собой файл Access. Немного мат. части - список выводов хранится в таблице “_PINLIST_производитель” или “_PINLIST”, если вы используете одну таблицу по оборудованию (MISC_CAT) без привязки к производителю. Я пользуюсь последним. Привязка к конкретному компоненту осуществляется через два поля - “MANUFACTURER” и “CATALOG”. Выводы катушки (родительского компонента) записываются в поле “COILPINS”, а выводы контактов (дочернего) - “PINLIST”.

Выполним добавление списка выводов стандартными средствами. Выберем “Редактор базы данных списков выводов”.

открывается окно с выбором изготовителя, чтобы открыть нужную таблицу. В моём случае это таблица “_PINLIST”. Жмём “ПРАВКА”. Откроется таблица. Выбираем нужный компонент. У меня это QF. А затем жмём “Правка”. Появится окно с редактированием контактов. Итак, добавляем в конце списка выводов точку с запятой и заполняем начиная с цифры “4” через запятую значение выводов в той же последовательности, что и в блоке. Т.е. - 4, TERM01, TERM02? … . “4” - говорит о неопределенном типе контакта (не подпадают - NО, NC, C\O). Всё! Жмем ОК. Готово. Но есть нюанс…

Не забудьте, при открытии диалогового окна редактирования компонента (в нашем случае авт. выкл. с мотор-приводом), проверить допустимые кол-ва переключающих контактов у родительского компонента.

Необходимо выставить значение макс. кол-ва контактов неопределённого типа больше 0. При этом заново выбрать в БД необходимый компонент, чтобы обновить возможность выбора контактов неопределенного типа.

А теперь пробуем - вставляем авт. выкл., присваиваем ему ПО QF1. Затем выбираем в меню наш МТ. Вставляем и привязываем его к родителю - QF1. В списке выводов видим в окне контактов неопределенного типа наш список, выбираем и подтверждаем.

ВСЁ! Теперь можно пользоваться в рамках чертежей типа Э3.

P.S.  Дальше можно бы было поговорить о праве на жизнь подхода унифицированных компонентов в БД (default_cat.mdb) для принципиальных схем. Ведь согласитесь контактор он и в Африке контактор - А1, А2,13,14,21,22,31,32,03,04.

acadedream.blogspot.com


Смотрите также