POLITECHNIKA POZNAŃSKA
LABORATORIUM BEZPIECZEŃSTWA UŻYTKOWANIA
URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH.
TEMAT: Wyznaczanie charakterystyki działania (czasowo – prądowej, T-I)
wyłączników nadprądowych instalacyjnych
Rok akad: 2006/2007
Wydział Elektryczny
Studia zaoczne
Specjalność:
Układy elektryczne i elektroniczne w przemyśle i pojazdach
Wykonawcy:
Data
wykonania
ćwiczenia
oddania
sprawozdania
17.03.2007
22.04.2007
Ocena:
Uwagi:
1. Wstęp teoretyczny:
Wg normy PN- 90/E-93002 wyłącznikami „instalacyjnymi” nazywamy „wyłączniki nadprądowe do instalacji domowych i podobnych”. Wyłączniki nadprądowe należą do grupy łączników samoczynnych i są przeznaczone do zasilania i zabezpieczania instalacji niskiego napięcia od skutków przetężeń. Powinny być one zdolne do załączenia, przewodzenia i wyłączenia prądu w normalnym stanie obwodu, jak również do załączenia, przewodzenia w określonym czasie i samoczynnego wyłączenia prądów w określonym nienormalnym stanie pracy obwodu, np. stan przeciążenia lub zwarcia.
Wyłączniki nadprądowe produkowane są w trzech wersjach, różniących się właściwościami:
· typu B do zabezpieczania przewodów inst. odbiorników, instalacji oświetlenia, gniazd wtyczkowych i sterowania,
· typu C do zabezpieczania obwodów z urządzeniami o dużych prądach rozruchowych (silniki, transformatory),
· typu D do zabezpieczania obwodów z silnikami o dużych mocach (dużych prądach rozruchowych),
Przykład wyłącznika nadprądowego
Charakterystyka czasowo-prądowa:
Zależność czasu zadziałania wyłącznika od prądu przepływającego przez jego bieguny, nazywana jest charakterystyką czasowo-prądową lub charakterystyką działania w skrócie t-I. Rozróżniamy dwie strefy tejże charakterystyki:
· strefa działania wyzwalacza przeciążeniowego jest to obszar, w którym czas zadziałania wyłącznika zależy od wartości prądu jaki przez niego płynie
· strefa działania wyzwalacza zwarciowego, obszar w którym czas zadziałania wyłącznika jest niezależny od wartości prądu.
Bardzo ważną cechą wyłączników nadmiarowo-prądowych jest zależność charakterystyki zadziałania od temperatury otoczenia. Wg normy PN-90/E-93002 znormalizowano tą temperaturę i wynosi ona 30°C. Jest to temperatura, dla której producenci wyznaczają prąd znamionowy wyłącznika, oraz wyznaczane są charakterystyki zadziałania.
Wyłączniki nadmiarowo-prądowe wyposażone są w dwa rodzaje wyzwalaczy reagujące na różne stany w obwodzie. Pierwszy z nich to wyzwalacz termobimetalowy, który reaguje na przeciążenia w obwodzie, drugi zaś to wyzwalacz elektromagnetyczny, reagujący na prądy zwarciowe. Dzięki tym elementom możliwa jest ochrona użytkownika przed skutkami niewłaściwej pracy sieci energetycznej.
W zależności od typu zabezpieczenia definiujemy różne ich parametry:
Charakterystyka B
· W zakresach prądowych 0,3-63A
· Wyzwalacz termiczny 1,13-1,45 krotności prądu znamionowego
· Wyzwalacz elektromagnetyczny 3 do 5 krotności prądu znamionowego
Charakterystyka C
· Wyzwalacz elektromagnetyczny 5 do10 krotności prądu znamionowego
Charakterystyka D
· Wyzwalacz elektromagnetyczny 10 do 20 krotności prądu znamionowego
Przykład charakterystyki T-I wyłącznika typu B:
Charakterystyczne parametry działania wyłączników „instalacyjnych”
· Umowny prąd niezadziałania Int, jest to największa wartość prądu, który przepływając przez wyłącznik w określonym umownym czasie nie spowoduje jego zadziałania Int=1,13*In, czas umowny jest równy 1h In<= 63A i 2h gdy In>63A.
· Umowny prąd zadziałania It, czyli najmniejsza wartość prądu, który przepływając przez wyłącznika spowoduje jego zadziałanie przed upływem umownego czasu It=1,45*In, czas umowny jest równy 1h In<=63A i 2h gdy In>63A
· Prąd zadziałania bezzwłocznego, więc prąd zadziałania wyzwalaczy elektromagnetycznych.
2. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było wyznaczenie fragmentu charakterystyki czasowo-prądowej wyłączników instalacyjnych, odniesionej do standardowej temperatury otoczenia równej 30°C. Pomiary będą wykonane dla wyłączników jednobiegunowych o prądzie znamionowym 6A i z charakterystykami typu B i C.
3. Schemat układu pomiarowego:
4. Przebieg pomiarów
Na początku wykonywania ćwiczenia określiliśmy temperaturę otoczenia w celu wyznaczenia prądu znamionowego wyłączników. Temperatura w pomieszczeniu wynosiła ok. 25°C. Wyznaczony prąd znamionowy sprowadzony do temperatury 25°C wynosił: In=6,09A.
Po wyznaczeniu prądu znamionowego należało nastawić wartość prądu probierczego. Aby to uczynić należało wybrać odpowiednie zaczepy przekładników prądowych PP1 oraz PP2. Kryteria, jakimi się kierowaliśmy to:
· warunek nie przekraczania wartości nastawianego prądu niż wartość znamionowa prądu zaczepu;
· cewka przekaźnika sterującego miernikiem czasu SM1 ma prąd zadziałania 2,5A +- 0,5A więc prąd po stronie wtórnej przekładnika nie mógł być w2iększy aby jej nie uszkodzić;
W naszym przypadku stosowaliśmy trzy rodzaje przekładni ,,.
Po dokonaniu wyżej wymienionych regulacji przystąpiliśmy do pomiaru czasu zadziałania dwóch partii wyłączników po 25 sztuk o charakterystykach B i C.
5. Tabela pomiarów:
· wyłączniki typu B
Typ wyłącznika: B
Temperatura otoczenia: 25°C
Prąd znamionowy skorygowany: 6,09A
Nr wyłącznika
Prąd probierczy nominalny
[A]
Prąd probierczy odniesiony do standardowej temperatury otoczenia
Czas zadziałania wyłącznika
[s]
1
1.6 * In = 9,6
9,74
44,78
2
9,6
59,95
3
51,42
4
61,71
5
114,1
6
2 * In = 12
12,18
30,86
7
12
25,24
...
damiano_80