Автомат защиты электродвигателя abb схема подключения

Автоматы защиты двигателей

2021-02-13 Промышленное 13 комментариев

Автоматы защиты двигателей, или по другому мотор-автоматы, предназначены в первую очередь для защиты электродвигателей от перегрева и последствий короткого замыкания, а также могут использоваться в качестве основного или аварийного выключателя. То есть по сути они совмещают в одном корпусе два устройства — автоматический выключатель и тепловое реле.

Ранее, до того как стали повсеместно применяться мотор-автоматы, для защиты двигателей использовались тепловые реле в паре с контактором.

По такой схеме тепловое реле, при превышении двигателем потребляемого тока нагрузки, размыкает цепь катушки контактора, отключая его силовые контакты и таким образом защищая двигатель. Схема рабочая, проверенная, но не лишенная недостатков. В первую очередь к ним стоит отнести неспособность тепловых реле защитить от КЗ, поэтому необходимо дополнительно использовать автоматические выключатели. Да и габариты такой конструкции из контактора и теплового реле получаются достаточно большими.

Поэтому с появлением автоматов защиты двигателей, тепловые реле стали отходить на второй план и на данный момент, их применение довольно ограничено.

Стоит сразу сказать, что по своим характеристикам, автоматы защиты двигателей несколько отличаются от обычных автоматических выключателей. В первую очередь тем, что:

  1. Учитываются время-токовые характеристики. При запуске двигателя пусковой ток может значительно превышать номинальный ток двигателя. Если точнее, то пусковой ток можно рассчитать, зная номинальный ток двигателя и величину кратности пускового тока Кп ( коэффициент кратности пускового тока к номинальному значению — Iпуск/Iном). Данная характеристика указывается в технических характеристиках, на шильде двигателя она отсутствует. I пуск = Iн х Кп. Например, при номинальном токе двигателя 20 А и кратности пускового тока 6, пусковой ток будет составлять 120 А. При таком токе обычный автоматический выключатель с время-токовой характеристикой B (ток отключения электромагнитной защиты от 3·In до 5·In, где In — номинальный ток) или С (от 5·In до 10·In) может отключится по электромагнитной защите. Автоматы защиты двигателей имеют уставку срабатывания электромагнитного расцепителя в зависимости от номинала, составляющую от 7,5 до 17,5 In.
  2. Все мотор-автоматы имеют температурную компенсацию (примерно от -25 до +60 °C) для того, чтобы исключить влияние внешней температуры на работу автомата, так как при изменении окружающей температуры может изменятся уставка теплового расцепителя, что может в свою очередь привести к ложным срабатываниям.
  3. Предельная отключающая способность (максимальный ток КЗ, при котором аппарат способен отключить нагрузку) автоматов защиты двигателя значительно выше (25-100кА), чем у стандартных автоматических выключателей — 4,5 — 6кА.
  4. Регулируемая настройка теплового расцепителя, в зависимости от номинала двигателя.

Принцип работы автомата защиты двигателей

Электромагнитный расцепитель выполнен в виде катушки соленоида, внутри которой расположен стальной сердечник с возвратной пружиной. Под действием электрического тока короткого замыкания сердечник втягивается в катушку, преодолевая сопротивление пружины и воздействует на механизм расцепления, в следствии чего контакты размыкаются.

Принцип работы тепловых расцепителей автомата такой же, как у тепловых реле. Имеется биметаллическая пластина, состоящая из двух пластин, которые сделаны из материалов с разными коэффициентами теплового расширения. Под воздействием высокой температуры, возникающей в следствии прохождения тока, превышающего номинальный, пластина начинает изгибаться, давить на механизм расцепителя и под действием пружины происходит размыкание контактов, тем самым обесточивается цепь.

Сразу после срабатывания защиты, вновь включить автомат не получится, таким образом обеспечивается выдержка времени для охлаждения двигателя после его аварийного останова.

Уставка срабатывания задается при помощи поворотного регулятора на лицевой части.

Необходимый ток уставки выставляется вращением регулятора до совмещения нужного значения тока на шкале с риской на корпусе.

Схема подключения автомата защиты двигателей

Автоматический выключатель следует устанавливать перед другими аппаратами в цепи. Это позволяет защитить не только сам двигатель, но и например, контактор от повреждения в случае перегрузки или короткого замыкания. Также, как и в случае автоматических выключателей, автомат защиты двигателей можно дополнительно оснастить вспомогательными контактами (контакты состояния, аварийный контакт), которые можно задействовать, например, для индикации состояния.

В случае подключения трехфазной нагрузки схема подключения стандартная и не вызывает вопросов, а вот в случае однофазной нагрузки (стоит отметить, что все мотор автоматы выпускаются только в трехполюсном исполнении), иногда встречаюсь с подключением, когда просто задействуют один силовой контакт автомата защиты. Но такое подключение неправильное, необходимо, как на рисунке ниже слева, задействовать все три контакта.

Кстати, обратите внимание, что автомат защиты двигателя имеет свое условно-графическое обозначение в схемах, отличающееся от обозначения обычных автоматических выключателей. А вот буквенное обозначение у них идентично.

Основные функции защиты

  • Защита от токов короткого замыкания в цепи питания или внутри электродвигателя;
  • Защита от длительных перегрузок, связанных с превышением механической нагрузки на валу двигателя;
  • Защита от асимметрии фаз и обрыва фазного провода;
  • Тепловая защита от перегрева двигателя;
  • Обеспечение выдержки времени для охлаждения двигателя после его аварийной остановки после перегрева;
  • Индикация режимов работы и аварийных состояний;

Выбор автомата защиты

В случае прямого запуска, когда двигатель включается в работу с помощью мотор-автомата и контактора, необходимо в первую очередь знать его мощность. Эту информацию можно найти либо в технических характеристиках на двигатель, либо в паспортных данных, которые указаны на шильде.

Следующим шагом подбираем автомат, исходя из номинальной мощности двигателя. У различных фирм-производителей можно найти таблицы характеристик, где указаны номинальный рабочий ток и диапазон регулировки автоматов защиты в зависимости от мощности двигателя. В частности, на рисунке ниже приведена таблица соответствия автоматов защиты двигателей компании Allen Bradley.

И последним этапом выставляем необходимый ток отключения при помощи регулятора диапазона. Обычно указывается, что он должен быть больше или равен номинальному току электродвигателя. Но желательно, чтобы ток срабатывания защиты превышал на 10-20% номинальный ток двигателя.

То есть в случае, если номинальный ток двигателя составляет например 10 А, умножаем это значение на 1,1. Получаем 11 А. Это значение тока и выставляем регулятором.

И еще хотел сказать пару слов о конструктивном исполнении мотор автоматов. В первую очередь следует отметить, что по способу управления существует два типа автоматов — кнопочные и с поворотным выключателем. Также клеммы могут быть либо винтовые, либо с пружинным контактом ( применяются для двигателей, мощностью до 2 кВт). Можно еще отметить наличие кнопки Тест на лицевой стороне корпуса, позволяющей имитировать срабатывание защиты автомата для проверки его работоспособности.

И в заключении хотел отметить, что эксплуатация двигателей без защитных устройств часто приводит к их выходу из строя, в следствии перегрузки, обрыва фазы, скачков напряжения и т.д. А это в свою очередь приводит к финансовым затратам, простою оборудования. Поэтому автоматы защиты двигателей являются необходимым элементом и не стоит на них экономить, тем более, что цены на них на данный момент вполне приемлемые.

Источник

Автоматы ABB S200.Описание, типы, выбор.

Автоматические выключатели ABB или сокращенно автоматы ABB, речь пойдет в этой статье именно о них. Автоматы ABB, которые применяются в электрощитах квартир или частных домов, подразделяются на две серии. Первая серия – «урезанная» бюджетная SH 200 и вторая, более навороченная серия автоматов ABB S200. В своих электрощитах, я использую автоматы ABB S200, которые имеют ряд преимуществ перед бюджетными автоматами ABB SH200. Ведь согласитесь, чтобы сделать бюджетный вариант любой продукции, нужно что-то убрать, урезать, на чем-то сэкономить, так и автоматы ABB SH200.

Автоматы ABB – это коммутационные аппараты, которые отключают и выключают питание кабельных линий, автоматы ABB защищают кабели от токов короткого замыкания и перегруза (токи выше номинальных токов автоматов ABB). Или если написать кратко, автоматы ABB защищают от сверхтоков.

Автоматы ABB S200 отключают токи до 6 кА, автоматы ABB SH200 до 4,5 кА, т.е. это такие токи, которые автоматы ABB отключают без возгорания. Токи короткого замыкания рассчитываются исходя из нагрузки, в быту они не превышают 6 кА, и следовательно, нет необходимости устанавливать в щитке квартиры или частного дома, автоматы ABB с более высокими значением по максимальному току.

Автоматы ABB. Устройство

Автоматы ABB серии S200 в продаже не так давно, примерно с 2012 года. Относительно предыдущей серии корпус и механизмы автоматов ABB S200 подверглись изменениям. Корпус у автоматов ABB S200 сделан из полиамида, температура плавления которого около 950 градусов. Добавили индикацию на корпусе автомата «включено» (красный цвет) и «выключено» (зеленый). Увеличили сечение клемм автоматов S200 до 35 мм 2 .

За что мне понравились не только автоматы ABB, но и вся модульная продукция. Это наличие двойных клемм, как сверху, так и снизу. Это дает определенные преимущества при сборке электрощитов. В клеммы автоматов ABB можно подключать провода разных сечений.

Автоматы ABB имеют очень широкий температурный диапазон эксплуатации от – 50 до +70 градусов С. Привожу отрывок информационного письма от компании ABB, подтверждающий данную инофрмацию.

Автомат ABB представляет собой сложный механизм из множества деталей. В этом и заключается высокая надежность и качество у автоматов ABB. Ведь, несмотря на большое количество небольших частей единого механизма, автоматы ABB являются надежной конструкцией. Я не стану писать обо всех, а укажу лишь основные элементы у автоматов ABB:

  1. Рычажок управления или “клювик”.
  2. Защелка для крепления автомата на дин-рейку .
  3. Камера для гашения дуги.
  4. Винтовые клеммы (нижняя и верхняя).
  5. Биметаллическая пластина (тепловой расцепитель) .
  6. Винт для регулировки уставки (времени срабатывания) теплового расцепителя.
  7. Неподвижный контакт автомата ABB .
  8. Подвижный контакт автомата ABB .
  9. Катушка с сердечником (электромагнитный расцепитель) .

Автоматы ABB. Принцип срабатывания

В нормальном режиме работы автоматы ABB пропускают через себя ток, не превышающий номинальный, бесконечное время. Но если в линиях, на которых установлены автоматы ABB, возникает перегрузка (ток – который не значительно превышает номинальный), и в этом случае автоматы ABB отключает тепловой расцепитель. Биметаллическая пластина(5) теплового расцепителя нагревается (перегрузка) и приводит в действие механизм отключения автомата ABB. Срабатывание теплового расцепителя при превышении I ном. от 1,13 до 1,45 произойдет за время превышающее 1 час, свыше 1,45 от I ном. за время меньше 1-ого часа. То есть тепловой расцепитель будет отключать автомат ABB, когда вы на этот кабель подключите несколько обогревателей и электрических чайников.

Если же на линии и устройствах, подключенных к ней, происходит короткое замыкание, т.е. «появляется» ток в несколько раз, превышающий номинальный, в этом случае у автоматов ABB срабатывает электромагнитный расцепитель, который и отключает автоматы ABB. Ток в разы превышающий номинальный, протекает по обмотке соленоида (9), наводит магнитный поток который перемещает сердечник катушки, размыкая контакты у автомата ABB. В отличие от теплового расцепителя, электромагнитный срабатывает за доли секунд, практически мгновенно отключая автоматы ABB.

Характеристики электромагнитного расцепителя

По характеристике срабатывания электромагнитного расцепителя, автоматы ABB делятся на следующие типы (классы):

Автоматы ABB тип B (3-5)*I ном – для жилых и коммерческих помещений, повсеместно используются в Европе. Я рекомендую ставить автоматы АББ с характеристикой B на все кабельные линии в квартирах и частных домах, за исключением тех, которых большие пусковые токи (насосы, двигатели и др.).

Автоматы ABB тип С (5-10)*I ном – самый распространенный тип в России. В старых сетях, где линии в плохом состоянии, и токи КЗ могут быть небольшими, автоматы ABB типа C могут вообще не сработать. В новых щитах правильно ставить автоматы “В”.

Автоматы ABB тип D от (10-20)*I ном – применяют в основном в промышленности, в цепях управления двигателей, станков, низковольтных трансформаторах и других устройств, где большие пусковые токи.

Автоматы ABB тип К от (10-14)*I ном – применяют для защиты электродвигателей, трансформаторов и цепей управления .

Автоматы ABB тип Z (2-3)*I ном – защита цепей управления от КЗ и небольших продолжительных перегрузок.

Обозначение характеристики (типа) электромагнитного расцепителя у автоматов ABB наносится на корпус.

В зависимости от чувствительности (типа электромагнитного расцепителя), автоматы ABB выпускают с разными номинальными токами. Т.к. автоматы с характеристикой В более чувствительны, чем C и D, то ABB менее 6 А их не делает:

Автоматы ABB тип B (номинальные токи от 6 до 63 А)

Автоматы ABB тип С и тип D (номинальные токи от 0,5 до 63 А)

Автоматы ABB по числу полюсов

Автоматы ABB выпускают с количеством полюсов от 1 до 4. Однополюсные автоматы ABB 1Р занимают 1 модуль в щитке и обозначаются S201, двухполюсные автоматы ABB 2P – 2 модуля (S202), трехполюсные автоматы ABB 3P – 3 модуля (S203) и четрыхполюсные 4Р – 4 модуля (S204).

Двухмодульные автоматы ABB S200 бывают, как с двумя расцепителями в каждом полюсе 2Р, так и с одним 1P+N (S201 NA). Также и четырехмодульные автоматы ABB 4Р или 3P+N (S203 NA). То есть, защиты в цепи нулевого проводника нет.

Для людей, мало что понимающих в электрике или нежелающих разбираться в тонкостях схемы подключения УЗО с несколькими автоматами, я рекомендую устанавливать в электрощитах квартир или частных домов автоматы 2Р или 1Р+N, т.е. двухполюсные или двухмодульные.

Автоматы ABB 2Р (1Р+N) или 1P? Двухполюсные или однополюсные?

Разница в схеме подключения однополюсных автоматов ABB 1Р или 2Р (1Р+N) к УЗО существенная. В первом случае экономим бюджет и место в щитке, но получаем трудности с отысканием кабельной линии, из-за которой отключается УЗО. Во втором случае, больше затрат, но выше безопасность (время отыскания утечки тока) и более понятная схема, при которой определить кабельную линию из-за которой срабатывает УЗО сможет необученный человек, например, жена)).

Я рассмотрю и покажу вам оба варианта с подключением автоматов к групповому УЗО. Как найти линию или автомат из-за которой вырубает УЗО. А вы уже сами решайте, какие будете использовать автоматы ABB 1Р или 2Р (1Р+N) для группового.

Вариант №1. Схема квартирного щитка, где к УЗО подключены три автомата 1Р.

Предположим утечка тока у нас на кабельной линии №3, УЗО отключается. Как определить на какой линии из 3-х у нас утечка? Самое первое, что необходимо сделать при любом варианте схемы (1Р или 2Р) — это вытащить вилки всех бытовых приборов из розеток на этих кабельных линиях, и попробовать включить УЗО. Утечка тока может быть вызвана нарушением изоляции прибора. Если это не помогает, тогда идем к щитку;

  • Необходимо снять напряжение со щитка, отключив вводной автомат или рубильник, чтобы не задеть токоведущие части в электрощите;
  • Отсоединить нулевые рабочие провода кабелей с клеммника “N”, к которому подключены нулевые провода кабелей № 1, 2, 3 (для каждого УЗО — свой отдельный клеммник для автоматов;
  • Присоединяем к клеммнику “N” нулевой провод кабеля №1;
  • Включаем вводной автомат в электрощите, УЗО и автоматический выключатель кабеля №1;
  • Если УЗО не отключается, снова отключаем питание в квартирном щитке и УЗО;
  • Присоединяем рабочий ноль кабеля №2 к клеммнику “N” и включаем вводной автомат, УЗО и автомат кабеля №2;
  • Если УЗО не отключается, снова отключаем питание в квартирном щитке и УЗО;
  • Присоединяем ноль последнего кабеля №3 к клеммнику “N “;
  • УЗО отключится (утечка у нас на кабеле №3 );
  • Отключаем снова питание электрощита;
  • Отсоединяем нулевой провод кабеля №3 с клеммника “N и отключаем автомат №3”;
  • Включаем питание щита, включаем автоматы № 1 и 2, чтобы работали приборы и освещение от этих линий;
  • Ищем, где у нас утечка на кабеле № 3 (осматриваем распаечные коробки, проверяем соединения проводов, контакты розеток и выключателей).

Вариант №2. Схема подключения двухполюсных автоматов 2P (1P+N) к УЗО.

Этот вариант, конечно, проще. Можно не вынимать вилки из розеток, не снимать пластроны щитка и не отключать полностью напряжение. Достаточно:

  • Отключить все автоматы 2Р, соответствующего УЗО;
  • Включать их по очереди;
  • При включении какого автомата у нас отключиться УЗО, там и утечка тока.

На схеме примера, нужно отключить все автоматы Q 1,2,3,4, включить УЗО, и включить сначала автомат Q1, затем Q2, далее автомат Q3, и наконец Q4, при котором УЗО отключится. Отключаем автомат Q4, включаем УЗО и автоматы ABB Q1,2,3 и ищем на линии Q4 повреждение (утечку).

Какой из этих вариантов вам более приемлим решать только вам. Первый вариант, как я уже писал выше, экономный. Второй вариант — наиболее безопасный с быстрой схемой восстановления электроснабжения.

Подключение автоматов ABB S200

Автоматы ABB S200 имеют очень удобную конструкцию для подключения, не только супротив бюджетной SH200, но и других производителей автоматов Шнайдер Электрик, Хагер и т.д. У автоматов ABB S200 есть по два контакта для подключения кабеля, как сверху, так и снизу, что позволяет в прямоугольные клеммы подключить специальную гребенку (шину) для автоматов, а во второй контакт подключить провод. Затягиваются контакты одним винтом.

Подавать питание на автоматы ABB S200 можно, как на верхние контакты (стандартный вариант), так и на нижние.

Правильно выбрать автомат для защиты от перегруза и токов короткого замыкания, поможет вам следующая памятка.

Спасибо за внимание.

Источник

Оцените статью
REMNABOR
Adblock
detector