Надежные гидравлические электромагнитные автоматические выключатели NADER

PDF версия
Благодаря своей конструкции гидравлические электромагнитные автоматические выключатели удобны в применении и предназначены для защиты от перегрузок и коротких замыканий электросетей, надежность которых не должна зависеть от колебаний частоты протекающего тока и температуры окружающей среды. Эти устройства широко используются в компьютерном, периферийном и телекоммуникационном оборудовании, системах промышленной автоматизации, универсальных системах электроснабжения, оборудовании ИБП, железнодорожных локомотивах, морских электрических системах, аэрокосмической промышленности, системах управления лифтами и мобильном энергетическом оборудовании. Рассмотрим устройство, принципы работы и ключевые технические характеристики гидравлических выключателей на примере продукции производителя Nader.

О производителе Nader

Компания Nader — крупный производитель оборудования для систем управления в сферах электроэнергетики и автоматизации [1]. Это один из передовых разработчиков и поставщиков комплексных решений для предприятий энергетики и инфраструктуры, для промышленных и гражданских жилых объектов, для центров обработки данных.

Nader предлагает широкий ассортимент автоматических выключателей, воздушных автоматических выключателей, контакторов переменного тока, автоматических выключателей высокой мощности и т. д.

По сравнению с европейскими аналогами продукция Nader не имеет ограничений на поставку для отечественных предприятий, обладает сходными характеристиками и нередко доступнее по стоимости.

 

Принцип работы гидравлического электромагнитного выключателя

Автоматический выключатель использует гидравлический электромагнитный расцепитель для защитного срабатывания при коротком замыкании и перегрузке. Предусмотрен механизм последовательного отключения, который состоит из катушки измерения тока и набора последовательных контактов.

Устройство гидравлического выключателя показано на рис. 1.

Устройство гидравлического выключателя

Рис. 1. Устройство гидравлического выключателя

Внутри катушки находится изолированная от нее герметизированная трубка. В трубке размещен железный сердечник, пружина и демпфирующая жидкость. Якорь соединяет контакты и механизм катушки. Когда контакты разомкнуты, через автоматический выключатель ток не протекает и катушка не создает электромагнитной силы. Когда контакты замкнуты, через них протекает электрический ток.

В нормальном режиме функционирования электросети, когда ток меньше или равен номинальному значению тока выключателя, магнитный поток катушки недостаточен для притяжения железного сердечника к полюсному наконечнику. Железный сердечник и якорь остаются неподвижными, а все контактызамкнутыми (рис. 2).

Нормальный режим функционирования электросети. Ток не превышает номинальное значение

Рис. 2. Нормальный режим функционирования электросети. Ток не превышает номинальное значение

Когда происходит перегрузка, то есть ток превышает номинальное значение автоматического выключателя, притяжение катушки увеличивается, так что железный сердечник начинает двигаться к полюсному наконечнику. В это время сопротивление в гидравлической магнитной трубке уменьшается, а магнитная сила постепенно увеличивается, притягивая железный сердечник к поверхности полюсного наконечника. За счет этого освобождается фиксатор, который размыкает контакты и приводит в действие автоматический выключатель (рис. 3).

Перегрузка электросети. Ток превышает номинальное значение

Рис. 3. Перегрузка электросети. Ток превышает номинальное значение

В случае большой перегрузки или короткого замыкания результирующая сила электромагнитной энергии быстро возрастает, и катушка генерирует достаточно большой магнитный поток. При этом якорь оказывается притянутым к поверхности полюсного наконечника быстрее, чем железный сердечник гидравлической магнитной трубки успевает переместиться. Это приводит к мгновенному отключению автоматического выключателя. В такой ситуации устройство срабатывает как предохранитель с быстрой реакцией отключения при коротком замыкании (рис. 4).

Короткое замыкание. Ток стремительно превышает номинальное значение

Рис. 4. Короткое замыкание. Ток стремительно превышает номинальное значение

 

Конструктивные особенности

В выключателях данного типа используется гидравлический электромагнитный механизм расцепления, так что отключение обеспечивается и при перегрузке, и при коротком замыкании. Поэтому устройство также называют полным электромагнитным выключателем.

Поскольку гидравлический выключатель не имеет термоэлемента, он не требует времени на охлаждение и может немедленно повторно замыкаться до тех пор, пока не исчезнет ток замыкания.

Плюсэффективность отключения практически зависит не от изменений температуры окружающей среды, а только от магнитного потока, генерируемого током, протекающим через катушку. Благодаря этому производительность гидравлических магнитных выключателей не снижается даже при значительно высоких температурах.

А вот на вязкость гидравлического масла изменения температуры оказывают влияние, при этом положительное. При низкой температуре вязкость высока, а время задержки срабатывания велико, поэтому при запуске оборудования в холодном состоянии гидравлический выключатель может обеспечить достаточное дополнительное время реагирования. При высокой температуре вязкость низкая, время задержки малое, и устройство может быстро сработать для тепловой защиты. Такое свойство обратной задержки по времени способствует защите от перегрузок.

Технические характеристики отключения автоматического выключателя определяются как катушкой, так и гидравлическим магнитом, а рабочая характеристика автоматического выключателя может быть изменена изменением параметров гидравлического магнита и катушки. Таким образом, при реализации рабочих проектов клиентов можно удобно выполнять настройку оборудования для соответствия конкретным техническим требованиям. При этом задаваемые настройки выключателя является точными, а повторяющаяся погрешность функционирования невелика.

 

Автоматические выключатели Nader

Nader производит несколько серий устройств, различных по конструктивному исполнению: NDB3-30 (рис. 5), NDB3-50, NDB3-100 (рис. 6), NDB5 (рис. 7).

Автоматический выключатель Nader NDB3-30

Рис. 5. Автоматический выключатель Nader NDB3-30:
1 — внешний монтажный корпус,
2 — ключ,
3 — опознавательная этикетка,
4 — терминал электрического подключения

Гидравлические электромагнитные автоматические выключатели серий NDB3-30, 50 и 100 применимы к системам электроснабжения с номинальным током до 100 А и номинальным напряжением переменного тока 480/277 В (50/60 Гц) и постоянного тока 125 В и ниже.

Автоматический выключатель Nader NDB3-50/100

Рис. 6. Автоматический выключатель Nader NDB3-50/100:
1 — крепежная гайка,
2 — посадочное место,
3 — кнопка,
4 — опознавательная этикетка,
5 — терминал подключения на задней стороне корпуса

Автоматические выключатели NDB5 применяются в системах электроснабжения с номинальным током 0,5~63 A или (при включении контактов в параллель) до 150 A, а также с номинальным напряжением переменного тока 230/400, 250, 480/277 В (50/60 Гц) или напряжением постоянного тока 80 В и ниже.

Автоматический выключатель Nader NDB5

Рис. 7. Автоматический выключатель Nader NDB5:
1 — гайка электромонтажа,
2 — рукоятка управления,
3 — монтажная направляющая

Расстояние между размыкающим подвижным и неподвижным контактами автоматического выключателя велико (не менее 4,8 мм для серии 30, не менее 8,5 мм для серии 50 и не менее 10 мм для серии 100), корпус изготовлен из материалов с высокими изоляционными характеристиками, и его также можно использовать в качестве безопасного выключателяизолятора.

Допускаются различные типы электрического подключения, в том числе винтовое, зажимное, с наконечником, через разъемную клемму, болтовое и другие. Такое разнообразие облегчает выбор способа подключения в соответствии с фактическими потребностями конкретного проекта.

Возможны различные варианты монтажа, включая винтовой наружный монтаж и установку встроенного типа, для обеспечения удобства интегрирования в оборудование клиента.

Поддерживаются различные режимы эксплуатации: включение/выключение с помощью длинной рукоятки, короткой рукоятки или коромысла, по выбору, в зависимости от различных конструктивных особенностей оборудования и для обеспечения его безопасной эксплуатации.

Относительно условий эксплуатации в сопроводительной документации к выключателям производитель указывает, что температура окружающей среды в рабочем режиме составляет –40…+85 °C при среднесуточном значении не более +35 °C. Температура хранения –40…+85 °C. Учитывая разреженность воздуха окружающей среды, выключатели Nader предназначены для использования на высоте 2000 м.

Заявленная относительная влажность воздуха при эксплуатации и хранении составляет не более 50% при температуре воздуха окружающей среды +40 °C. При более низкой температуре допускается более высокая влажность, например 90% при +20 °C. Также производитель рекомендует предпринимать специальные меры для устранения случайного образования конденсата вследствие изменения температуры.

Выключатели Nader выдерживают вибрации с частотой в диапазоне 8~500~8 Гц, с ускорением 3g. Период ударного импульса составляет 30 мс, а ударная нагрузка достигает 30 г.

Также Nader заявляет для своих устройств: класс защиты IP20, класс использования В, категория III для монтажа (уровень распределения и управления питанием).

Гидравлические выключатели Nader соответствуют следующим стандартам для электрического оборудования: GB 17701, GB14048.2, IEC 60934, IEC 60947-2. Продукция отвечает требованиям к охране окружающей среды по стандарту RoHS.

 

Заключение

Гидравлические электромагнитные автоматические выключатели позволяют обеспечивать защиту от коротких замыканий и перегрузок в электрических устройствах, где к надежности предъявляются высокие требования.

Так, автоматические выключатели этого типа выдерживают 100% номинального тока вне зависимости от температуры окружающей среды или разреженности воздуха. Точка отключения тоже не зависит от температуры воздуха и определяется только по току. Выключатели могут немедленно повторно включаться после расцепления. Обеспечивают плавный холодный старт оборудования и мгновенное срабатывание для избежания перегрузок.

На примере продукции Nader показано, что автоматические выключатели имеют широкую вариативность исполнений для удобства электрического подключения и монтажа в самые разноплановые производственные проекты энергетического оборудования.

По консультациям и по приобретению обращайтесь в отдел продаж Control Engineering

E-mail: info.shop@controleng.ru

Тел.: +7 (812) 317-17-59

Литература
  1. Официальный сайт компании Nader. www.nader-circuit-breaker.com/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.