Способ регулировки термомагнитных расцепителей защитных электрических аппаратов и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК H01H69/01 H01H71/40 

генератор, счетчик импульсов и усилитель, и датчик тока, причем выход датчика TO-I ка соединен со входом блока счета импульсов регулировочного тока, первый тактового генератора соединен с первым входом усилителя, второй выход

тактового генератора соединен с входом счетчика импульсов, выход счетчика импульсов соединен с вторым входом усилителя, выход усилителя является выходом блока счета регулировочного тока и соединен с вторым входом блока включения.

1. Способ регулировки термомагу нитных расцепителей защитных элект1 1ческих аппаратов, преимущественно автоматических выключателей, путем пропускания через них токов заданных величин и перемещения их регулировочных элементов до срабатывания электрического annaрат а, о тли ч a ю ш и и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения качества регулировки, подают импульсный ток регулировки защиты, близкий току замыкания, причем количество и длительность импульсов тока регулировat наперед заданы, и перемеща1Ьт первый регулировочный элемент до срабаты.ваиия расцепителя, затем вновь включают электрический аппарат и пропускают ток регулировки защиты в зоне перегрузки ;на время tp ,о1федепяемое из выражения . , гп г п д: Т -(-е к . i м I-ort п п 1-е Де tp время, необходимое дня срабатывания защиты в зоне., перегрузки с холодного состояния; ij - ток регулировки расаепителя в зоне короткого замыкания; Dp, - тсж регулировки расцепителя в перег зки; i,4 ДпвтельнЬсть имцупьса тока; i Ь - дпитевхьность паузы между импульсами; m - кояичество икшуяьсда; ct - коэф ищиент, заёис$пш1й от коэффициента теплоотдачи, формы и геометрических размеров на греваемого элемента, . ьэ .в по нстечешт этого времени переминают со ю ел {ътаруЛ ретулироеочный апеме т до сраба-ч тывания рааЬепвтвля;. 2. yc;;ipi tcTBp дяя осуществления споф соба регулирсшки тегл юмагнитных расцеШЕтепей запштных электрических аппаратов, содержащее источник стабильного тока, коммутатор регулировочного тока, блок измерения, блок включения, установленный с возможностью упраззления коммутатором регулировочного тока, о т л и чающе е ся тем, что, с целью обеспечения возможности повышения точности регулировки те|влс |1агш(тных расцепителей, в него введены бпбк счета импульсов регулировочного тока, включающий тактовый

Изобретение относится к технологии электроаппаратостроения и может испсхльзоваться при регулировке термомагнитных расцепителей электрических аппаратов. Предметом изобретения является способ и устройство, позволякицие проводить регулировку защитных электрических ап.Паратов с термомагнитными расцепитеяями, обеспечивающими отключение защитных аппаратов при протекании тока короткого замыкания либо тока перегрузки, В настоящее время наиболее распространена предназначенная для этих целей комбине шш двух независимых последовательно соединенных расцепителей; электромагнитного расцепителя, срабатывающего при то Кб короткого замыкоаия, и теплового расцепителя, срабатывающего при токе перегрузки. Известны способы регулировки импульсным током электромагнитных расцепите- лей,основанные на про1 скаши импульсно го тока через электромагнитный расцепитель, причем длительность импульса тока Иеизменна, Отличаются эти способы даигельностью паузы между импульсами 1J и 2} Известен также способ регулировки тепловых расцепителей, согиасно которому регулировку тепловых расцепителей проводят после прогрева биметаллических элементов регулировочным током в течение заданного времени, по истечении котеро1Ч н ачинают вращение регулировочiных винтов fsi В сяучае регулировки комбинированных расцепителей (комбинация двух независимых последовательно соединенных электромагнитного и теплового расце пителей) сначала регулируют тепловой расцепитель, а затем электромагнитный. При регулировке электромагнитного расце пителя возможны значительные деформации и ложные срабатывания отрегулированного ранее теплового расцепителя. Все эти способы предусматривают раздельную регулировку теплового и электромагнитного расцепителей на специальных устройствах. Термомагнитный расцепитель сочетает в себе тепловой и электромагнитный расцепители, т.е. сочетает в одном элементе расцепителя защиту цепи от тока короткого замыкания и тока перегрузки. Нйиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ регулировки термомагнитных расцепителей защитных электрических аппаратов путем пропускания через них токов заданных величин и перемещения их регулировочных элементов до срабатывания электрического аппарата 4 Этот способ, предлагая проведение регулировки в течение одной тех слоги ческой операции на одном устройстве, не может быть пригодным для регулировки термомагнитных расцепиталей, так как количество тепла, выделяемое в расцепи теле в процессе регулировки при токах перегрузки будет значительным, что не позволяет провести послеаующую регулировку о при токах короткого замыкания, так как уставка тока короткого замыкания также зависит от температуры расцепителя. Расцепитель необходимо предварительно остудить до первоаачальной тел тературы, а за тем провести регулировку расцепителя при токе короткого замыкания. Такой порядок регулировок очень трудоемок и не обеспечивает достаточней точности. Целью изобретения является снижение Трудоемкости и повышение качества регулировки. Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаем« «1у способу по;; дают импульсный ток регулировки защиты, близкий току короткого замыкания, причем копичествЪ и длительность импульсов тока регулировки наперед заданы. и перемешаюг первый регулировочный элемент до срабатывания расцепителя, эагем вновь включают электрический аппарат и пропускают длительно ток регулировки зашиты в зоне перегрузки на время t , определяемое из выражения где tpf, - время, необходимое для срабатывания защиты в зоне перегрузки с холодного состояни; J - ток регулировки расцепителя в зоне короткого замыкания; 3„ - ток регулировки расцепителя в зоне перегрузки; -tj - длительность импульса тока; . tf, - длительность паузы менсду импульсами;m - количество импульсов; а - коэффициент, зависящий от коэффициента теплоотдачи, формы и геометрических размеров нагреваемого элемента. и по истечении этого времени перемеща ют второй регулировочный элемент до срабатывания расцепителя. Наиболее близкое к предлагаемому из известных, устройство для осуществления способа регулировки термомагнитных рас цепитепей защитных электрических аппаратов содержит источник стабильного тока, коммутатор регулировочного тока, блок измерения, блок включения, установ ленный с возможностью управления комм гатором регулировочного тока Csj Недостатком указанного устройства яв ляется то, что оно не позволяет производить точную регулировку термомагнитных расцепителей, так как не имеет узлов, обеспечивающих задание и учет количества импульсов регулировочного тока и от ключение его после прохождения заданного количества импульсов. Цель изобретения - обеспечение возможности повышения точности регулировки термомагнитных расцепителей защитных электрических аппаратов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок счета импульсов регулировочного тока, включающий тактовый генератор, счетчик импульсов и усилитель, и датчик тока, причем выход датчика тока соединен с входом блока счета импульсов регулировочного тока, первый выход тактового генератора соединен с первым входом усилителя, второй выход тактового генератора соеди нен с входом счетчика импульсов, выход счетчика импульсов соединены с вторым входом усилителя, выход усилителя является выходом блока счета регулировочво- го тока и соединен с вторым входом блока включения. На фиг. 1 показана форма регулировочного тока и характер нагрева термомагнитных расцепителей; на фиг. 2 - то же, вблизи тока короткого замыкания; на фиг. 3 - блок-схема устройства для регулировки термомагнитных расцепителей. Регулировку термомагнитного расцепителя вблизи токов короткого замыкания проводят импульсами . тока большой амплитуды и малой длительности, не пр евыщак щей 4О мс. Такая длительность импульсов t , количество которых наперед задано, определена временем срабатывания расцепителя T.e..B случае регулировки термомагнитного расцепителя переменным током синусоидальной формы (фиг. 1, кривая А) температуру в нагреваемом элементе расцепителя определяют из уравнения ,. cJT .., {f,4Sinujt)R где Q r- -i; количество тепла в единице объема; С - удельная теплоемкость материала элемента нагревательного; - - плотность материала нагревательного элемента; Т - температура нагрева; t - время нагревания; - длина участка, по которому проходит ток; F - площадь сечения элемента R - сопротивление элемента; D - ток регулировки расцепителя в зоне короткого замыкания; u)t - частота тока. Учитывая, что , решение уравнения (1) относительно Г будет иметь вид и Sin2outN суМ ((2) де Тд - начальная температура нагреваемого элемента. Это выражение справедливо при уело- ИИ отсутствия отдачи тогша в окружаюую срюду, что в рассматриваомом слу1чае допустимо, так как длительность им пульса регулировочного тока неаначитал на. График этой функции представлен на фиг, 1 (кривая Б), Если предпоиожить, что регулировку расцепителя в зоне тбк короткого замыкания щроводят импульса ми, длительность которых кратна JT, т. u)t «;, где К - целое число, то выражение (2) примет вид 0,98 . СЗ-F Обозначив через А TsAJ ttTp, где График этой функции на фиг 1 соответст вует -Прямой В. Регулировку расцепителя производят несколькими импульсами, количество которых равно наперед задан ному числу т. За время паузы, длите ность которой равна t iнагреваемый охлаждают До температуры, отр депяемой из уравнения « г|г - 1 -темп атура нагрева; -температура окружающей ере/ ды (,.), Ь) - (например, для прямоугольных нагревательных элементов) определяется выражением ()Ы eiib ejl - Коэффициент теплоотдачи. ура«1ения (6) имеет вид .-П,)« На фаг 2 представлена диаграмма то ха p T VpiOBKB термомагнитного расцепн теяя в зове 1чжа коротксиго замыкания. ЕСЛИ копичес1Вб импульсов равно rri, т теъфаература нагреваемого элемента, с унетом охоаждевия во время пауз, опредвш|тся как T(2m-fr A3 t 6 где m - любое наперед заданное целое В етои выражении отсутст ет температура окружающей среды, так как нас интересует темп атура, (яфеделяемая нагрввш элемента импульсным током. fPerynHpoBKy расцепителя в зоне тoкa переги аки проводят сразу после регулировки в зоне тока короткого замыкания, т.е. после предварительного разогрева непрерывным током 1уленьшей амплитудь, : щак этом задача оператора состоит в том, чтобы в процессе протекания регулировочного тока перемещением регулировочных элементов, например, вннтов, добиться срабатывания расцепигеля к мсвиенТу истечения определенного времени t , которое регламентируется нормативными документами. При этш предпсиагается, что регулир ку расцепителя проводят с холодного состояния. В случае изменения начальной температуры элемента время протекания тока jкoлжнo измениться (при условии неизменности величины регулировочного тока) на величину л рп--ь; п, где ton - время срабатывания расцепителя в зоне тока перегрузки с холодного состояния; - время срабатывания расцепителя в зоне тока перегрузки после предварительнсм о нагрева до температуры Т. Температура элемента при регулировке с холоджх о состояния будет в соответствии с выражением (5) без учета температуры окружающей среды равна ,, но такой же темпера 1уры должен достичь нагреваемый элемент раб целителя в случае регулировки с нагретого состояния до температурь Тц ., т.е. д-j А . п рп где Т,,- температура элемента после регулировки расцепителя в зоне . тока короткого замыкания в coi ответствии с формулой (8). Решая ураы1ение( 10) относительно t;,, получаем +, Ч РП . т.е. фактическое время протекания тока Э в процессе регулировки расцепителя в зоне тока перегрузки должно быть меньше р„.

Способ lierynHpoBKH защитных электрических аппаратов с термоксагнитными расцепителями включает закрепление защит ного аппарата в устройстве (стенд регулировки), включение защитного аппаратд| включение заданного Toka регулировки в зоне тока короткого замыкания импульсами наперед заданного количества, опреде ленной длительности и скважностью, перемещение первого регулировочного элемента расцепителя до срабатывания эащит1|ого аппарата, фиксация первого регулирокочяого элемента, в частности, с помомью краски или лака, включение защитвого аппарата, включение непрерывного тока перегрузки на заданное время, определенное по формуле; (11), перемещение регулировочного элемента расце штеля по истечении заданного времени прогрева током перегрузки до срабатывания защитного аппарата, фиксация второго регулировочного элемента, в частности, с помощью краски или лака, снятие защитного аппарата с регулировочного устройства.

По предлагаемому способу была проведена регулировка термомагнитного расцепителя выключателей типов АЕ-2044 и АЕ-2046 на номинальный ток 40 А, Регулировка термомагнитного расцепителя в зоне тока короткого замыкания осуществлялась за 4 импульса регулировоч ного тока амплитудой i53, длительностью импульса 30 мс и длительностью паузы между импульсами 1 с. ИсхоДя из времятоковдй (защитной) характеристики, время регулировки {расцепителя в зоне тока перегрузки непрерывным токбм в 3 должно состайлять ЗО с. Учитывая температуру прогрева расцепителя при его рехулировке и зоне тока короткого замыкания по формуле (11), время регулировКи термомагнитного расцепи теля в аоте тока перегрузки 27 с./

TcucHM образом, тредоеМкость регулировки термомагнитного расцепителя по

предложенному способу уменьшается за счет снятия операции охлаждения расцепителя после его регулировки в зоне тока короткого замыкания.

5 УстрсЛство для осуществления способа содеряшт источник стабильного тока 1, коммутатор регулировочного тока 2, блок измерения 3, регулируемый расцепитель 4, датчик тока 5, усилитель блсжа счета

Об, счетчик импульсов бпо1ш счета 7, тактовый генератор блока счета 8, блок включения 9 и реле времени 10. , Устройство регулировки термомагнитных расцепителей защитных электрических

15 аппаратов работает следующим образом. При подаче разрешакшего сигнала на вход тактового генератора 8 последний включается и подает сигналы .на вход усилителя 6, Усилитель 6 выдает разре-20щаю11шй сигнал на вход блока включения 9, который включает коммутатор 2, вклк чакший источник стабильного тока 1 и по цепи регулируемого расцепителя 4 протекает импульсный ток с периодом, задава25емым тактс ым генератором 8. От датчика тока 5 сигналы поступают на вход счетчика импульсов 7, и после протекания наперед заданного количества импульсов регулировочного тока с выхода счетчика

ЗОимпульсов 7 на вход усилителя 6 поступает сигнал запрета, блок включения 9 отключается, отключается и коммутатор 2, Ток в цепи регулируемого расцепителя 4 прекращается. Работа устройства в режиме регулировки защиты в зоне тока корогкого замыкания окончена. Затем включают реле 1О, которое включает коммутатор 2 на время, задаваемое реле времени 10, Источник стабильного тока

дд включается и в цепи регулируемого расцепителя 4 протекает длительно ток регулировки защиты в зоне тока перегруз ки. По окончании заданной установки времени реле Ю отключается и отключае

j коммутатор 2. Ток в цепи расцепителя 4 прекращается.

П

7И

..J

±

Вход