Fənn
“Elektrik aparat və qurğuları”
Mövzu 10
ELEKTRİK PAYLAYICI QURĞULARIN APARATLARI.
KƏSİCİ AÇARLAR, ÇEVİRİCİLƏR VƏ QORUYUCULAR
Plan
1. Kəsici açarlar və çevirgəclər. Ümumi məlumatlar
2. Kəsici açarların və meviricilərin konstruksiyaları
3. Qoruyucular
a) Ümumi məlumatlat
b) Uzun müddətli yükdə əriyən içliyin qızması
c) Qısa qapanmada əriyən içliyin qızması
4) Alçaq gərginlik qoruyucularının konstruksiyaları
a) Qapalı həcmdə qövs söndürən qoruyucular
b) Narın dolduruculu qoruyucular
c) Mayemetallik kontaktlı qoruyucular
d) Yarımkeçirici cihazları qorumaq üçün tez işləyən qoruyucular
e) Qoruyucu açar blokları
5. Qoruyucuların seçilməsi
a) Uzun müddətli istismar və işəburaxma şərtləri üzrə seçmə
b) Selektivlik şərtlərinə görə qoruyucuların seçilməsi
6. Yüksəkk gərginlik qoruyucuları
a) Təyinatı, qoyulan tələblər
b) Narın dolduruculu qoruyucular
c) Atıcı qoruyucular
d) Qoruyucuların seçilməsi içliyin qızması
ƏDƏBİYYAT
1.Чунихин А.А. Электрические аппараты. М.: «Энергоатомиздат»,
1988, 719 стр.
2. Таев Л.С. Основы теории электрических аппаратов. М.:
Высшая школа, 1987, 247стр.
GƏNCƏ 2010
ELEKTRİK PAYLAYICI QURĞULARIN APARATLARI.
KƏSİCİ AÇARLAR, ÇEVİRİCİLƏR VƏ QORUYUCULAR
1. Kəsici açarlar və çevirgəclər
Ümumi məlumatlar
Kəsici açarlar, 440 V-a qədər gərginlikli sabit cərəyanlı və 500 V-a qədər gərginlikli dəyişən cərəyanlı elektrik dövrələrinin əllə vurulması və açılması ümün nəzərdə tutulmuşdur.
Kəsici açarlar fərqli olaraq çevirgəcin tərpənməz kontaktlar sistemi və üç kommutasiya vəziyyəti vardır. Bıçaqların orta vəziyyətində dövrələr açıqdır. Xüsusi qurğu bıçaqları bu vəziyyətdə fiksasiya edir.
Paket açarları və çevirgəclər əl intiqallı kiçik qabaritli kommutasiya aparatlarıdır. Onlar eyni zamanda çoxlu sayda dövrələrin idarə edilməsinə xidmət edirlər. Paket açarları və çevirgəclər kiçik dövrələrdə nadir hallarda kommutasiyalar aparmaq üçün istifadə edilirlər.
Cərəyan şiddəti 75 A-ə qədər olan zaman sabit cərəyanın qövsünün söndürülməsi hərəkət edən bıçaqla qövsün mexaniki uzadılması hesabına baş verir. Kontaktın hərəkət sürəti nə qədər çox olarsa, qövsün uzadılma sürəti də bir o qədər yüksək olar və onun yanma vaxtı bir o qədər az olar.
Qövsün söndürülmə prosesinə həmçinin qövs ilə yaradılan hava axımının da təsiri vardır. Qövsün daha intensiv söndürülməsi üçün kəsici açarı elə quraşdırırlar ki, qövs əyrisi yuxarı istiqamətlənmiş olsun.
Kəsici açarı açarkən qövs ələ təsir etməməlidir. Bunun üçün dəstəyi ya böyürdən qoyurlar, ya da dəstəkli intiqal tətbiq edirlər.
Böyürdən dəstəkli və ya əl intuqallı kəsici açar və çevirgəclər üçün açılacaq cərəyanın nominala nisbəti 220 V sabit gərginlikdə 0,2 və 380 V dəyişən gərginlik zamanı 0,3-dür. 440 V sabit və 500 V dəyişən gərginliklərdə göstərilən aparatlar yalnız qidası kəsilmiş dövrələri açmaq üçün istifadə edilirlər. Açma qabiliyyətini artırmaq üçün kəsici açarlar qövs söndürücü torla təchiz olunur. Bu zaman kəsici açarın açma qabiliyyəti 440 V sabit və 500 V dəyişən gərginliklərdə 0,5 Inom-a qədər, 220 V sabit və 380 V dəyişən gərginliklərdə isə Inom-a qədər artır.
2. Kəsici açarların və çevirgəclərin konstruksiyaları
Kəsici açarları bir –, iki – və üçqütblü yerinə yetirilmədə buraxırlar. Üçqütblü kəsici açar mərkəzi əl intiqalı və qövs söndürücü kamera ilə birlikdə buraxılır. Üç qütbün bütün üç bucağı, əl intiqalının dartqısı təsir edən izolyasiya valına birləşmişdir. İntiqalın dəstəyi paylayıcı qurğunun şkafının üz tərəfinə bərkidilir.
Paket açarında və ya çeviricidə hər bir kommutasiya kontaktı paket şəklində ayrıca element kimi yerinə yetirilmişdir. Paket açarları və ya çeviricilər bir –, iki – üç və s. qütblü olurlar. ПКB seriyalı açarda paketlərin sayı 8-ə çata bilər.
ПBM paket açarı bir-biri ilə əlaqələnmiş paketlərdən və intiqal mexanizmindən ibarətdir. Hər bir qütb iki arakəsməyə (qırılmaya) malikdir. Bu da qövsün söndürülməsini asanlaşdırır.
3. Qoruyucular
a) Qoruyucular – elektrik dövrələrini artıq yüklənmə və QQ cərəyanlarından mühafizə etmək üçün nəzərdə tutulmuş elektrik aparatlarıdır.
Qoruyuculara aşağıdakı tələbatlar qoyulur:
1. Qoruyucunun zaman-cərəyan xarakteristikası mühafizə olunan obyektin zaman-cərəyan xarakteristikasının altından, lakin mümkün qədər ona yaxın keçməlidir.
2. QQ zamanı qoruyucunun işləmə vaxtı mümkün olan qədər minim al olmalıdır, xüsusən də yarımkeçirici cihazların mühafizə zamanı. Qoruyucular cərəyanın məhdudlaşdırılması ilə işləməlidir.
3. QQ zamanı mühafizə olunan dövrədə qoruyucular mühafizənin selektivliyini təmin etməlidirlər.
4. Qoruyucunun xarakteristikaları stabil olmalıdırlar, onların parametrlərinin texnoloji səpələnmələri isə mühafizənin etibarlılığını pozmamalıdır.
5. Qurğuların gücünün artması ilə əlaqədar qoruyucular yüksək açıcılıq qabiliyyətinə malik olmalıdır.
6. Qoruyucunun konstruksiyası o, yanan zaman əriyən içliyin tez və asan dəyişdirilməsi imkanını təmin etməlidir.
b) Uzun müddətli yük zamanı əriyən içliyin qızması
Qoruyucunun əsas xarakteristikası zaman-cərəyan xarakteristikasıdır. Bu xarakteristika içliyin ərimə vaxtının axan cərəyandan asılılığıdır. Mükəmməl mühafizə üçün yaxşı olardı ki, qoruyucunun zaman-cərəyan xarakteristikası (əyri 1) bütün nöqtələrdə mühafizə olunan dövrənin və ya obyektin xarakteristikasından (əyri 2) bir qədər aşağıdan keçsin. Lakin qoruyucunun real xarakteristikası (əyri 3) 2 əyrisini kəsir. Bunu izah edək. Əgər qoruyucunun xarakteristikası əyri 1-ə uyğun gəlirsə, onda o köhnəlmə sayəsində və ya mühərriki işə salan zaman əriyəcəkdir. Dövrə, buraxılmayan artıq yüklənmənin olmadığı zaman aşılacaqdır. Buna görə də əriyən içliyin cərəyanı nominal yük cərəyanından yuxarı seçilir. Bu zaman 2 və 3 əyriləri kəsişir. Böyük artıq yüklənmə sahəsində (B sahəsi) qoruyucu obyekti mühafizə edir. A sahəsində qoruyucu obyekti mühafizə etmir.
Kiçik artıq yüklənmə (1,5...2)Inom zamanı qoruyucunun qızması yavaş gedir. İstiliyin böyük hissəsi ətraf mühitə verilir. Hansı cərəyanda ki, əriyən içlik əriyir, həmin cərəyan hüdud cərəyanı Ihüd adlanır. Qoruyucunun nominal cərəyan zamanı əriməməsi üçün Ihüd > Inom.y şərti ödənməlidir. Digər tərəfdən, ən yaxşı mühafizə üçün Ihüd qiyməti mümkün qədər nominal cərəyana yaxın olmalıdır.
c) QQ zamanı əriyən içliyin qızması
Əgər əriyən içlikdən keçən cərəyan nominaldan 3-4 dəfə çox olarsa, onda praktik olaraq, qızma prosesində əriyən içlikdə ayrılan istilik onun qızmasına gedir.
İçliyin ərimə temperaturuna qədər qızma vaxtı
burada - içliyin ölçülərindən asılı olmayan və yalnız materialın xüsusiyyətləri ilə təyin edilən sabitdir; q – içliyin ən kəsik sahəsidir; Iq.q – Q.Q zamanı mühafizə olunan dövrədəki içlikdən axan cərəyandır; Jq.q. – içlikdəki cərəyan sıxlığıdır.
İçliyin bərk haldan maye hala keçmə vaxtı
burada ρ1 - ərimə temperaturu zamanı içliyin materialının xüsusi müqaviməti; ρ2 – içliyin materialının maye halındakı xüsusi müqaviməti; γ – içliyin materialının sıxlığı; L – içliyin materialının vahid kütləsinin gizli ərimə istiliyidir.
və sabitlərinin qiymətlərini tətbiq edilən material üçün xüsusi cədvəldən götürürlər.
Qoruyucunun dövrəni tam açma vaxtı
Havada olan qoruyucular üçün
burada n=3 – içliyin vaxtsız dağılma əmsalı; Ko= 1,2...1,3 – qövsün yanma müddətini nəzərə alan əmsalıdır.
Qapalı mühitdəki qoruyucu üçün
Kq=1,7...2 – qövsün yanma müddətini nəzərə alan əmsal.
4. Alçaq gərginlik qoruyucuları
a) Qapalı həcmdə qövssöndürənli qoruyucular. 15 – dən 60 A - ə qədər cərəyan üçün qoruyucular sadə konstruksiyaya malikdirlər. Əriyən içlik latun sağanağa qapaqcıqla sıxılır. Qapaqcıq özü isə kontaktı rolunu oynayır. Əriyən içlik korroziyaya davamlı və tez əriyən sinkdən ştamplama yolu ilə hazırlayırlar. 60 A – dən yuxarı cərəyanlar üçün olan qoruyucularda əriyən içlik kontakt bıçaqlarına boltla birləşdirilir.
İçlik silindrik fibradan ibarət hermetik boru şəkilli gilizin içərisində yerləşir, latun sağanaq və latun qapaqcıqla sıxılır.
Əriyən içlik nominal gərginlikdən asılı olaraq birdən dördə qədər daralmaya malikdirlər. Bu daralmalar Q.Q zamanı içliyin tez əriməsinə səbəb olur və cərəyan məhdudlaşdırıcı effekti yaradır.
ПР – 2 tipli bu qoruyucularda qövsün söndürülmə müddəti 0,002 san çəkir.
b) Narın dənəvəz dolduruculu qoruyucular
Bu qoruyucular daha müasirdirlər. ПР–2 qoruyuculardan fərqli olaraq, ПР – 2 tipli bu qoruyucuların gövdəsi kvadrat en kəsiyinə malikdirlər və onları möhkəm farfordan və ya steatitdən hazırlayırlar. Gövdənin daxilində lentvarı əriyən içliklər və doldurucu – kvars qumu yerləşir. Əriyən içliklər kontakt bıçaqları ilə əlaqədar olan lövhələrə bərkidilən diskə qaynaq edilir.
Əriyən içliklər qalınlığı 0,1 – 0,2 mm olan mis lentdən hazırlanırlar. Ərimə temperaturunu azaltmaq üçün içliyin səthinə qalay üzlüklər çəkilir.
Q.Q zamanı əriyən içlik yanır və qövs doldurucunun dənələrinin yaratdığı kanalda yanır. 100A – dən yuxarı cərəyanlar zamanı ensiz deşikdə yandığına görə qövs artan volt – amper xarakteristikasına malik olur. Qövsdə gərginlik qradiyenti çıx yüksək olur və (2...6)∙104 V/m - ə çatır. Bununla qövsün bir neçə milli saniyə ərzində söndürülməsi təmin olunur.
ПР – 2 qoruyucuları 630 A - ə qədər nominal cərəyana buraxırlar. Qoruyucunun aça biləcəyi Q.Q cərəyanının açma hüdudu 50 kA - ə çatır.
c) Maye metallik kontaktlı qoruyucular
Belə qoruyucuda elektrik izolyasiya borusunun kapillyarı vardır və maye metalla doldurulmuşdur. Maye metalla dolu kapillyar elektrodla və gövdə ilə hermetik bağlıdır və xüsusi dempferləyici qurğuya malikdir. Böyük cərəyan axan zaman ondakı maye metal buxarlanır, buxar tıxacı yaranır və elektrik dövrəsi qırılır. Müəyyən zamandan sonra metalın buxarı kondensasiya olunur və kontakt bərpa olunur. Belə qoruyucuların açma cərəyanın həddi 450 V dəyişən gərginlik zamanı 250 kA - ə çatır. Qoruyucular böyük cərəyanın məhdudlaşdırılması ilə çox dəfəli işləyirlər.
d) Yarımkeçirici cihazların mühafizəsi üçün tez işləyən qoruyucular
Kiçik istilik ətalətliliyi, yarımkeçirici keçidin tez qızması güclü diodların, tiristor və tranzistorların cərəyanla artıq yüklənməsi zamanı mühafizəni hədsiz çətinləşdirirlər. Qoruyucuların və avtomat açarların adi tipli nisbətən böyük işləmə vaxtının olduğuna görə Q.Q zamanı yarımkeçirici cihazların mühafizəsini təmin etmirlər. Bu məsələni həll etmək üçün tez işləyən xüsusi qoruyucular işlənib hazırlanmışdır.
Müasir çevirici qurğularda hər bir yarımkeçirici cihazın qoruyucusu vardır. Qoruyucudan keçən cərəyan 100...200 kA -ə çata bilər. Bununla əlaqədar olaraq, tez işləyən qoruyucular böyük mexaniki möhkəmliyə və yüksək etibarlılığa malik olmalıdırlar.
Son zamanlar nominal cərəyanı 40...800 A olan tez işləyən ПП – 57 seriyalı qoruyucular buraxılmışdır və nominal cərəyanı 250...2000 A olan ПП – 57 seriyalı qoruyucular buraxılmasına başlanmışdır. Onların nominal gərginliyi dəyişən cərəyanda 1250 V – a qədər, sabit cərəyanda isə 1050 V – A qədərdir.
Tez təsir edən qoruyucular yalnız Q.Q – dan mühafizə üçün nəzərdə tutulmuşlar. Artıq yüklənmədən mühafizə digər aparatlarla yerinə yetirilir.
e) Qoruyucu – açar bloku
Paylayıcı qurğuların qabarit ölçülərini kiçiltmək üçün blok qoruyucu – açarlar (БПВ) buraxılır. Onlar nominal cərəyanların açılmasını və dövrələrin artıq yüklənmədən və Q.Q – dan mühafizəsini təmin edir.
БПВ blok açarlarında qoruyucunun çıxarılması yalnız açarın açıq vəziyyətində xüsusi tutucu açıldıqdan sonra mümkündür. Aparatın elektriki yeyilməyə davamlılığı 2500, mexaniki davamlılığı isə 5000 tsikldir.
5. Qoruyucuların seçilməsi
a) Uzun müddətli istismar və işə buraxma şərtləri üzrə seçilmə
Qoruyucu, qurğunu artıq yüklənmə zamanı açılmamalıdır, bu istismar şəraiti adlanır. Q.Q rotorlu asinxron mühərrikin işə buraxma cərəyanı 7 Inom qiymətə qədər qalxa bilər. Rotor sürət götürdükcə cərəyan azalıb nominala qədər düşür. Əgər işə buraxma 1 san çəkərsə, onda işə buraxma cərəyanının orta qiyməti bu dövr ərzində əriyən içliyin ərimə cərəyanının yarısına bərabər olur. Beləliklə, işə buraxma cərəyanı Iib əriyən içliyin cərəyanı ilə aşağıdakı kimi əlaqəlidir, yəni
və uyğun olaraq
,
d.d. içliyin nominal cərəyanı yükün işə buraxma cərəyanına görə seçilir.
Ağır şərait üçün içliyin nominal cərəyanı bir qədər ehtiyatla seçilir, yəni götürülür.
Əgər qoruyucu bir neçə mühərriki qidalandıran zətdə durarsa, onda, əriyən qoruyucunun nominal cərəyanını aşağıdakı düsturla təyin edirlər:
burada Iiş- xəttin hesabat nominal cərəyanıdır və -ə bərabərdir. (Ii.b.-Inom.m)
fərqi ən böyük olan mühərrik üçün götürülür.
Bundan sonra qoruyucu Q,Q şərtinə yoxlanılır. Iq.q/Iiç.nom≥ 10...15 sərti ödənən zaman qoruyucu 0,15...0,2 san ərzində dəyişir.
b) Qoruyucuların selektivlik şərtinə görə seçilməsi
Enerji mənbəyi və tələb edici arasında adətən bir neçə qoruyucu quraşdırılır. Bu qoruyucular zədələnmiş hissəni mümkün qədər selektiv açmalıdırlar.
Qoruyucu FU1, hansı ki, nominaldan yük cərəyan buraxır, ona görə də onun içliyinin en kəsiyi FU2 qoruyucusuna nisbətən böyükdür.
Selektivliyi təmin etmək üçün FU2 qoruyucusunun tam işləmə zamanı tiş2, FU1 qoruyucusunun içliyinin ərimə temperaturuna qədər qızana kimi keçən zamandan kiçik olmalıdır, d.d.
tər1≥tiş2
6. Yüksək gərginlik qoruyucuları
b) Təyinatları, qoyulan tələblər
Gərginlik 3kV-dan böyük olan və 50 Hs tezlik zamanı yüksək gərginlikli qoruyucular tətbiq edilirlər.
Ərimə vaxtına əsasən yüksək gərginlikli qoruyuculara aşağıdakı ümumi tələblər qoyulur: 2Inom-a bərabər olan artıq yükləmə cərəyanında içliyin ərimə müddəti 2 saatdan az və 1,3Inom-a bərabər olan artıq yükləmə cərəyanı zamanı 1 saatdan çox olmalıdır.
b) Xırda dənəvər dolduruculu qoruyucular
Dənələrin ölçüləri və materialı alçaq gərginlikli qoruyuculardakı kimidir. Əriyən içliyin uzunluğu belə qoruyucularda aşağıdakı emprik düsturla təyin edilə bilər:
l=0,16+0,07 Unom , m,
Qövsün səmərəli söndürülməsi üçün əriyən içlik kiçik diametrli götürülür. 6-10kV gərginliklər üçün silindrik farfordan olan qoruyucunun tipi ПK-dir.
c) Atıcı qoruyucular
10-35kV gərginlik zamanı açıq havada işləmək üçün və açma cərəyanı 15kA-ə qədər olan halda ПСH-10 və ПСH-35 tipli atıcı qoruyucular istifadə olunurlar. Belə qoruyucularda böyük cərəyanlarda (800-1000A) yanma vaxtı 0,3 san-yəyə qədər artır.
d) Qoruyucuların seçilməsi
Qoruyucuları seçən zaman aşağıdakı şərtlərin ödənməsi vacibdir:
Unom.qor=Unom.qur; Iaç.qor≥Iq.q.qur.
Do'stlaringiz bilan baham: |