Низковольтное оборудование

Низковольтное оборудование
Директива 2006/95/СЕ «Низковольтное оборудование»
Директива «Низковольтное оборудование» относится к электрооборудованию,
для питания которого используется номинальное напряжение от 50 до 1000 В
переменного тока или напряжение от 75 до 1500 В постоянного тока.

Низковольтное оборудование
Защитные аппараты
Коммутационные аппараты
Пускорегулирующие аппараты
Измерительные аппараты
Сигнализирующие аппараты
по выполняемым функциям

Защитные аппараты
Автоматический выключатель
Предохранитель (плавкая вставка)
Тепловое реле
УЗО (ВДТ)
Диф. автомат (АВДТ)
Реле напряжения, перекоса и последовательности фаз
Ограничитель импульсного перенапряжения
Защитные аппараты предназначены для защиты электрических цепей от режимов работы, отличных от нормального, таких как, например, перегрузка или короткое замыкание, нарушение последовательности фаз, обрыв фазы и т.п.

Короткое замыкание
Короткие замыкания в электропроводке чаще всего происходят из-за нарушения изоляции токопроводящих частей в результате механического повреждения, старения, воздействия влаги и агрессивных сред, а также неправильных действий людей.
При возникновении короткого замыкания возрастает сила тока, а количество выделяющейся теплоты, как известно, пропорционально квадрату тока. Так, если при коротком замыкании ток увеличится в 20 раз, то выделяющееся при этом количество тепла возрастет примерно в 400 раз.

Перегрузка по току
Ток перегрузки – ток, величина которого превышает наибольшее номинальное значение.

Защитные аппараты
Автоматический выключатель
Предохранитель (плавкая вставка)
Тепловое реле (защита от перегрузки)
Аппараты защищающие сеть от токов короткого замыкания и (или) перегрузки

Автоматический выключатель
Винтовой зажим
Тепловой расцепитель (защита от перегрузки)
Механизм расцепления
Дугогасительная камера
Электромагнитный расцепитель (защита от КЗ)
Автоматический выключатель - предназначены для автоматического размыкания цепей постоянного и переменного токов при нарушении нормального режима работы (при случайных коротких замыканиях в цепи, длительном превышении нагрузки выше номинальной), а также для включения и отключения тех же цепей при нормальных условиях.
#1

Модульные с установкой на DIN-рейку
- Немодульные с установкой на монтажную плату. Немодульные силовые автоматы бывают стационарного (фиксированного), втычного и выкатного исполнения.
Способ установки
автоматических выключателей

Способ установки
немодульных автоматических выключателей
Стационарная
установка

Стандартные условия эксплуатации АВ
Для автоматических выключателей требованиями ГОСТ Р 50345 и ГОСТ Р МЭК 60898.2 установлены следующие стандартные условия эксплуатации, на использование в которых они рассчитаны:
• температура окружающего воздуха не должна быть более + 40 °C и менее – 5 °C, среднесуточное ее значение – не выше + 35 °C;
• высота места установки над уровнем моря не должна превышать 2 000 м;
• относительная влажность воздуха – не более 50 % при температуре окружающего воздуха + 40 °C (увеличение возможно при меньших значениях температуры окружающего воздуха, например до 90 % при + 20 °C );
• автоматические выключатели следует монтировать в соответствии с инструкциями изготовителя. Серийно выпускаемые автоматические выключатели обычно рассчитаны на эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от – 25 до + 40 °C.
При установке в низковольтные распределительные устройства автоматические выключатели обычно крепят на монтажные рейки шириной 35 мм с помощью специальных защелок, смонтированных на их основаниях. Автоматические выключатели можно монтировать и вертикально, и горизонтально.

Основные параметры
Серия
Кривая отключения
(времятоковая характеристика)
Номинальный ток (In)
Номинальное напряжение (Un)
Номинальная отключающая способность (Icn)
Класс токоограничения
Автоматический выключатель

Номинальный ток
Номинальный ток (In) – значение тока в амперах (А), который автомат способен пропускать бесконечно долго без отключения цепи
In = 0.5 ÷ 125 А (Модульные АВ)
In = 10 ÷ 6300 А (Не модульные АВ)

Кривая отключения
(времятоковая характеристика)
1 h
1.13
1.45
t
xIn
B
C
D
3
5
10
20
Тепловой
расцепитель
От номинала
Магнитный расцепитель
Im (ток срабатывания электромагнитного расцепителя)
Кривая B – ток в цепи в 3 – 5 In
Кривая С – ток в цепи в 5 – 10 In
Кривая D – ток в цепи в 10 – 20 In
Кривая Z – ток в цепи в 2 - 3 In
Кривая K – ток в цепи в 10 - 14 In
Ir (ток срабатывания теплового расцепителя)
Ir = 1.13 ÷ 1.45 In
ГОСТ Р 50345-99 для АВ бытового применения
ГОСТ Р 50030.2-99 для АВ промышленного назначения

Номинальная отключающая способность
Номинальная отключающая способность – максимальный ток короткого замыкания, который данный автомат способен отключить и остаться в работоспособном состоянии
Ic = 4.5, 6, 10, 15, 25, 36, 50, 70, 85, 100, 120, 150, 200 кА;

Класс токоограничения
Класс токоограничения – способность отключения автомата по КЗ раньше, чем ток КЗ (Icc) достигнет своего максимума.
2 класс – в пределах 1/2 полупериода
3 класс – в пределах 1/3 полупериода

OF : Дополнительный контакт «включено-отключено»
SD : Сигнальный контакт «авария»
MX: независимый расцепитель
MN : расцепитель минимального напряжения
Моторный привод
Эконом серии А.В. не имеют возможности
присоединения вспомогательных устройств!!!
Расцепитель минимального напряжения отключает А.В. в случае падения напряжения ниже 170 В
Независимый расцепитель отключает автоматический выключатель дистанционно посредством подачи на него сигнала с пульта управления (от кнопки)
Дополнительный контакт предназначен для сигнализации выключения А.В. Срабатывает в следствии выключения по К.З., перегрузке, ручной коммутации. К доп. контакту можно подключить лампы, сигнализирующие состояние А.В. (вкл/выкл).
Сигнальный контакт «авария» срабатывает в случае возникновения аварии и отключения в ее следствии А.В.. Так же возможно подключение ламп, сигнализирующих состояние контактов (вкл/выкл).
Дополнительные устройства к модульным автоматическим выключателям

Предохранитель
Предохранители – это электрические аппараты, предназначенные для защиты электрических цепей от аварийных режимов, защиты электрических сетей, электрооборудования общепромышленных установок от токов перегрузки и коротких замыканий (некоторые предохранители защищают только от короткого замыкания).

Предохранитель
Предохранитель состоит из:
Плавкая вставка – часть предохранителя, в которой происходит отключение электрического тока, подлежащая замене после срабатывания предохранителя. Она представляет собой корпус, в котором расположен плавкий элемент, расплавляющийся после срабатывания предохранителя, и дугогасительное устройство, представляющее собой наполнитель, для гашения возникающей при перегорании плавкого элемента электрической дуги.
Держатель плавкой вставки – токоведущая часть, обеспечивающая электрическую связь контактов плавкой вставки с подводящими проводниками.
=
+

Предохранитель
Нож
Плавкий элемент
Корпус
Контакты основания
Изолятор

Предохранитель
маркировка
Предохранители маркируются двумя буквами (пример aM, gG)
Первая буква означает диапазон отключения:
a - Предохранители (плавкие вставки) для защиты от токов короткого замыкания (частичный диапазон)
g - Предохранители (плавкие вставки) для защиты от токов короткого замыкания и перегрузки (полный диапазон).

Предохранитель
маркировка
Предохранители маркируются двумя буквами (пример aM, gG)
Вторая буква описывает тип защищаемого оборудования:
L/G - Предохранители (плавкие вставки) для защиты кабелей и распределительных устройств.
B - Предохранители (плавкие вставки) для защиты горного оборудования. Имеют повышенные требования по взрывобезопасности. По временным характеристикам примерно соответствуют gG/gL.
M - Предохранители (плавкие вставки) для цепей электродвигателей и отключающих устройств.
R - Предохранители (плавкие вставки) для защиты полупроводников.
Tr - Предохранители (плавкие вставки) для защиты трансформаторов.

Тепловое реле
Тепловые реле - это электрические аппараты, предназначенные для защиты электродвигателей от токовой перегрузки. Тепловые реле как правило используются совместно с контактором.

Тепловое реле
Биметаллическая пластина представляет собой две соединенные друг с другом пластины из металлов с отличающимися коэффициентами расширения. При нагревании биметаллической пластины она изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом расширения, отключая при этом контакт.

Тепловое реле
выбор

Выключатель дифференциального тока (УЗО)
Само название «дифференциальный» произошло от английского слова «different», что означает — отличный, другой, а в русском языке прижилось прочно название «электрический ток утечки». Так обозначают электрический ток, который стекает прямо в землю либо же на иные токопроводящие части (металлические основания и корпуса электроприборов) в неповрежденной электроцепи.

Выключатель дифференциального тока (УЗО)
Где может появиться «ток утечки»?

Выключатель дифференциального тока (УЗО)
Все УЗО используются с одной важной целью – для защиты человека
от поражения электрическим током при возникновении неисправности
электрооборудования и отключения подачи энергии при непреднамеренном
контакте человека с открытыми токопроводящими частями электроустановок
во время утечки тока. Предохранит УЗО и от возгорания электропроводки
при замыкании на корпус или на землю.

Степени риска поражения человека электрическим током
от 5 мА – ощутимый ток;
- от 10 мА – ток неотпуска-ния (сокращение мышц);
- от 30 мА – возможна остановка дыхания;
- от 50 мА – сердечная аритмия, кровотечение;
при 100 мА и более – возможен смертельный исход;
При воздействии 500 мА на влажные опилки в течение 30 мин. происходит их самовозгорание.

Принцип действия УЗО
Механизм расцепления
Электромагнит
Датчик тока (трансформатор тока)

УЗО
основные параметры
In номинальный рабочий ток;
IΔn номинальный ток утечки (дифференциальный ток): 10, 30, 100, 300, 500, 1000 мA
тип тока утечки:
AC – синусоидальный;
A – синусоидальный и пульсирующий.
диапазон срабатывания: 0,5 IΔn – IΔn

УЗО
тип АС: предназначены для защиты установок от тока утечки синусоидальной формы;
тип А: предназначены для защиты установок от пульсирующего постоянного или синусоидального тока утечки.
исполнение «S» (тип АС или А),срабатывание с задержкой, позволяющей обеспечить селективность работы с другими дифференциальными устройствами.

Дифференциальный автоматический выключатель
(АВДТ)
+
=
Автоматический выключатель
УЗО
Дифференциальный автомат
Дифференциальный автомат – это по сути два устройства – УЗО и автоматический выключатель, совмещенные в одном корпусе, т.е. диф. автомат обеспечивает как защиту от дифференциальных токов, так и от перегрузки или короткого замыкания.

Дифференциальный автомат
(АВДТ)
Блок дифференциального тока
Автоматический выключатель

Реле контроля напряжения, перекоса и последовательности фаз
Реле контроля напряжения – это устройство, которое контролирует опасное напряжение, завышенное или заниженное, тем самым, защищая подключенные к сети устройства.

Реле напряжения вилка-розетка
Такое реле напряжения устанавливается непосредственно в розетку и используется для защиты отдельных потребителей или их групп. Реле управляется при помощи микроконтроллера, который осуществляет анализ текущего питающего напряжения и отображает его действующее значение на цифровом табло. Отключение нагрузки осуществляется электромагнитным реле.

Реле напряжения для установки на DIN-рейку
Это реле предназначено для установки в распределительном шкафу. Большим достоинством данного прибора является то, что с его помощью можно защитить не только определенную группу потребителей, но и весь дом или квартиру.
Обычно такие реле имеют широкий диапазон регулировок и могут работать в нескольких независимых режимах, например: как реле напряжения, как реле минимального напряжения, как реле максимального напряжения, как реле времени с задержкой на включение.

Реле контроля напряжения
Причины для установки реле контроля напряжения
1. Обрыв нейтрали (N) — нередкое явление. В результате на одной фазе может возрасти нагрузка, а другая фаза может остаться пассивной, в этот момент напряжение подскачет до опасного значения в 380В. Это тот опасный момент в «жизни» электросети, который может оказаться «смертельным» приговором для бытовой техники.
2. Если дом находиться далеко от трансформаторной подстанции, напряжение, по мере распределения, может упасть до критически низкой отметки.
3. Из-за перегруженности одной из фаз, когда включается мощный потребитель. Происходит перекос в трех фазной системе распределения. На “опустошенной” фазе может “сидеть” холодильник, в итоге из-за нехватки напряжения может сгореть электродвигатель.

Реле контроля напряжения
Обрыв нейтрали («отгорание нуля»)

Перенапряжение — это импульс или волна напряжения, которое накладывается на номинальное напряжение сети.
Ограничитель импульсных перенапряжений

Ограничитель импульсных перенапряжений
Причины возникновения перенапряжения
Атмосферное (грозовое) перенапряжение
Коммутационное перенапряжение

Ограничитель импульсных перенапряжений
Устройства защиты от перенапряжений используются для предотвращения протекания через сети импульсов тока путем их безопасного замыкания на землю. Они также ограничивают перенапряжения до значений, совместимых с характеристиками подсоединенных устройств или оборудования.

Ограничитель импульсных перенапряжений

Ограничитель импульсных перенапряжений

Ограничитель импульсных перенапряжений

Низковольтное оборудование
Защитные аппараты
Коммутационные аппараты
Пускорегулирующие аппараты
Измерительные аппараты
Сигнализирующие аппараты

Коммутационные аппараты
Выключатель-разъединитель (рубильник)
Пакетный выключатель
Концевой выключатель
Коммутационные аппараты — это аппараты, предназначенные для включения или отключения тока в одной или более электрических цепях.

Выключатель-разъединитель (рубильник)
ГОСТ Р 50030.3-99
Рубильники и переключатели предназначены для ручного непосредственного или дистанционного замыкания, размыкания или переключения электрических цепей. Они рассчитаны на отключение незначительных токов и при наличии соответствующих дугогасительных устройств допускают отключение тока до (1 - 1,25)·Iном..

Выключатель-разъединитель (рубильник)
Определения, касающиеся рубильников, изложенные в ГОСТ 50030.3-99
Выключатель - коммутационный аппарат служащий для включения, проведения и отключения электрического тока в нормальных условиях функционирования, при предусмотренных перегрузках, а также выдерживать определённое время аномальные условия (короткое замыкание).
Разъединитель - коммутационный аппарат выполняющий требования по изолирующей функции в разведённом положении главных контактов (отключенное положение).
Выключатель-разъединитель (рубильник) - выключатель, который в выключенном положении выполняет требования по изоляции, установленные для разъединителя.

Пакетный выключатель
Пакетные выключатели предназначены для работы в электрических цепях напряжением до 380 В переменного тока частотой 50 Гц и до 220 В постоянного тока в качестве вводных выключателей, выключателей цепей управления и распределения электрической энергии, а также для ручного управления асинхронными двигателями.
По сравнению с рубильниками пакетные выключатели имеют значительно меньшие размеры, при отключении цепи создают в ней одновременно два разрыва, а благодаря пружинному механизму мгновенного отключения, размыкание цепи происходит очень быстро, что увеличивает стойкость контактов по отношению к электрической дуге.

Пакетный выключатель
1 - подвижный контакт - нож;
2 - кольцо-пакет;
3 - неподвижный контакт;
4 - набор колец-пакетов;
5 - крышка с пружинной шайбой;
6 - рукоятка
Выключатель состоит из отдельных пакетов, каждый из которых образует полюс, включаемый в одну цепь выключателя. Неподвижные контакты каждого пакета занимают определенное положение, смещенное по отношению к контактам других пакетов. В пакетных выключателях применен механизм мгновенного переключения: скорость коммутационных операций не зависит от скорости вращения рукоятки пакетного выключателя рукой.

Концевой выключатель
Концевой выключатель (конечный выключатель), аппарат, размыкающий или переключающий электрическую цепь питания какой-либо машины или механизма, когда их подвижные части достигают крайнего положения.

Концевой выключатель
1 — корпус;
2 — заглушка;
3 — неподвижный замыкающий контакт;
4 — подвижный замыкающий контакт;
5 — подвижный размыкающий контакт;
6 — неподвижный размыкающий контакт;
7 — шток;
8 — рычаг;
9 — ролик;
10 — ось рычага

Низковольтное оборудование
Защитные аппараты
Коммутационные аппараты
Пускорегулирующие аппараты
Измерительные аппараты
Сигнализирующие аппараты

Пускорегулирующие аппараты
Контактор (магнитный пускатель)
Промежуточное реле
Реле времени
УПП (устройство плавного пуска) и ПЧ (преобразователь частоты)
Пускорегулирующая аппаратура – это совокупность электрических устройств и аппаратов, применяемых для пуска и торможения электрических машин, изменения направления их вращения, регулирования частоты вращения и др. параметров, а также для их защиты при ненормальных режимах работы.

Контактор
Контактор – коммутационный электромагнитный аппарат, предназначенный для дистанционных включений и отключений силовых электрических цепей при нормальных режимах работы

Контактор
1. Катушка
2. Неподвижная часть сердечника
3. Подвижная часть сердечника
4.Неподвижные контакты
5. Подвижные контакты
6. Диэлектрический держатель подвижных контактов

Контактор
ВЫКЛ.
ВКЛ.
Принцип работы контактора: на катушку управления подается напряжение, якорь притягивается к сердечнику и контактная группа замыкается или размыкается в зависимости от исходного состояния каждого из контактов. При отключении происходят обратные действия.

Контактор

Контактор
Основные характеристики
Контакторы классифицируются:
по роду тока главной цепи;
по роду тока цепи управления (катушки управления);
по числу и типу (НО/НЗ) силовых контактов;
по наличию и типу вспомогательных контактов (НО/НЗ) вспомогательных контактов;
по номинальному току главной цепи;
по номинальному напряжению главной цепи;
по номинальному напряжению цепи управления (катушки управления);
по категории применения.

Контактор
Категории применения
AC-1 - неиндуктивные или слабоиндуктивные нагрузки (нагревательные элементы, лампы накаливания и т.п.).
AC-3 - двигатели с короткозамкнутым ротором (запуск, отключение).
Категория применения контактора определяет предполагаемую область его использования, характеризуется одним или несколькими следующими условиями эксплуатации:
- током(ми), выраженным(ми) в кратности к номинальному рабочему току;
- напряжением(ями), выраженным(ми) в кратности к номинальному рабочему напряжению;
- коэффициентом мощности.
ГОСТ Р 51731-2001
(МЭК 61095-92)

Контактор
Величина контактора
Максимальный ток главной цепи составляет:
для нулевой величины - 6,3 А;
для первой величины - 10 А;
для второй величины - 25 А;
для третьей величины - 40 А;
для четвертой величины - 63 А;
для пятой величины - 100 А;
для шестой величины - 160 А.
U главной цепи = 380 В
Режим AC-3

Контакторы
категории применения

Реверсивный контактор
Для управления электроприводами при переменных направлениях вращения необходима специальная разновидность контакторов – контактор реверсивный, способный не только запускать и останавливать электродвигатель, но и изменять направление его вращения.

Реверсивный контактор

Промежуточное реле
Промежуточные реле служат как вспомогательные устройства и применяются, когда необходимо:
Замкнуть или разомкнуть одновременно несколько независимых цепей, т.е. размножение контактов (например: одним контактом произвести отключение выключателя, а другим выдать в схему сигнализации аварийный сигнал)
Управление более мощным реле, которое коммутирует цепи с большими токами (например: нам нужно подать напряжение на включающий соленоид привода выключателя, где ток включения достигает до 63 ампер, но мы этого сделать с помощью одного промежуточного реле сделать не сможем, поэтому вначале подаем напряжение на катушку промежуточного реле, а то – своими контактами включает более мощный контактор, который и коммутирует уже более большие токи)
Создать искусственное замедление действия релейной защиты.

Промежуточное реле
1ПК
2ПК

Реле времени
Реле времени – это устройство, предназначенное для создания временных задержек включения или выключения сигналов или процессов или осуществления определенной последовательности в их работе. Обычно реле времени применяется, когда необходимо выполнить какое-то действие спустя установленный промежуток времени.

Реле времени
основные характеристики
- Период программирования (суточные, недельные, годовые)
- Количество каналов (одноканальные, многоканальные)
- Сохранение данных при отключении электропитания
- Промежуток времени между коммутации
- Габаритные размеры

Реле времени
Реле могут использоваться в системах освещения магазинов, общественных зданий, школ, в системах отопления, орошения и т.п.

Устройство плавного пуска и преобразователь частоты
Частотные преобразователи предназначены для плавного регулирования скорости асинхронного двигателя за счет создания на выходе преобразователя трехфазного напряжения переменной частоты. В простейших случаях регулирование частоты и напряжения происходит в соответствии с заданной характеристикой V/f, в наиболее совершенных преобразователях реализовано так называемое векторное управление.
#2

Низковольтное оборудование
Защитные аппараты
Коммутационные аппараты
Пускорегулирующие аппараты
Измерительные аппараты
Сигнализирующие аппараты

Измерительные аппараты
Амперметр
Вольтметр
Трансформаторы тока

Измерительная аппартура
Амперметр
Вольтметр
Вольтметр —измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или
ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.
Амперметр — прибор для измерения силы тока в амперах. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют.

Трансформатор тока
ГОСТ 7746-2001
Трансформаторы тока предназначены:
- для применения в схемах учета электроэнергии при расчетах с потребителями
- для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам или устройствам защиты и управления

Низковольтное оборудование
Защитные аппараты
Коммутационные аппараты
Пускорегулирующие аппараты
Измерительные аппараты
Сигнализирующие аппараты

Сигнализирующая аппаратура
Индикаторные лампы
Щитовые звонки
Кнопки и т.п.

Дверь шкафа
DIN-рейка
Установка
Сигнализирующая аппаратура
Кнопочный пост

Сигнализирующая аппаратура
Конструкция
Сборная конструкция
Моноблочная конструкция
Блок-контакт для
кнопок и переключателей
Головка кнопки
с толкателем
Суппорт
Защитный
колпачок
Кнопка в сборе

Сигнализирующая аппаратура
Ассортимент
Кнопки с подсветкой
Кнопки без подсветки
Кнопки
Грибовидные кнопки

Сигнализирующая аппаратура
Ассортимент
Кнопки
Двойные кнопки
Кнопки аварийного останова

Сигнализирующая аппаратура
Ассортимент
Переключатели
Переключатели без подсветки
Переключатели с ключом
Переключатели с подсветкой
Переключатели тумблеры

Сигнализирующая аппаратура
Как выбрать?
Функционал
Напряжение
Количество контактных блоков
Наличие встроенной подсветки
Степень IP

Кнопка «ПУСК» имеет нормально отомкнутый контакт
Кнопка «СТОП» имеет нормально замкнутый контакт
Кнопки
НО или NO
НЗ или NС

Благодарю за внимание