Магнітний пускач

Магнітний пускач, що містить послідовно з'єднані ручний роз'єднувач з контактною групою і контактор, джерело напруги власних потреб з приєднаними до нього блоком дистанційного керування і блоками електричного захисту, блоком керування включенням і відключенням котушки контактора, блоком контролю роботи електричного захисту, який відрізняється тим, що вторинні кола згаданого джерела напруги власних потреб виконано з іскробезпечними параметрами і його з'єднано з живлячою мережею на вводі ручного роз'єднувача, при цьому контактну групу останнього поміщено у вакуумні камери. (19) (21) u201015765 (22) 27.12.2010 (24) 11.07.2011 (46) 11.07.2011, Бюл.№ 13, 2011 р. (72) БРЮХАНОВ ОЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ, КОПТИКОВ ВІКТОР ПАВЛОВИЧ, МУФЕЛЬ ЛЕВ АБРАМОВИЧ, ГЛАДКОВ ОЛЕКСАНДР ЮРІЙОВИЧ, ДЕМЧЕНКО ОЛЕГ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, КАЦ ОЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧ, ДУБІНСЬКИЙ АНДРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, МАРЕЙЧЕНКО ІВАН ВЯЧЕСЛАВОВИЧ (73) ДЕРЖАВНИЙ МАКІЇВСЬКИЙ НАУКОВОДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ З БЕЗПЕКИ РОБІТ У ГІРНИЧІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ 3 1. Відсутня діагностика працездатності функціональних блоків електричної частини при робочій напрузі. 2. Неможливо зробити перевірку роботи функціональних вузлів пускача у відключеному стані (при вимкненому роз'єднувачі), оскільки електричну частину пускача повністю знеструмлено. 3. Перевірка функціональних вузлів при робочій напрузі пов'язана з порушенням вибухонепроникнення оболонки, зважаючи на необхідність включення напруги і відкриття кришки апаратного відділення. Дана обставина обумовлює можливість займання метаноповітряної суміші з огляду на те, що в цьому відділенні містяться іскронебезпечні кола з елементами та вузлами, що іскрять. 4. У всіх пускачах й інших комутаційних апаратах використано повітряні ручні роз'єднувачі, в яких контактна група відкрита і незахищена від довкілля, що, за певних умов, призводить до іскріння і займання метаноповітряної суміші небезпечної концентрації. 5. Вторинні кола джерела напруги власних потреб мають іскронебезпечні параметри і, тому, всі підключені до нього блоки є такими, що іскрять і, отже, небезпечними в частині займання метаноповітряної суміші. У основу корисної моделі поставлена задача зі створення магнітного пускача, в якому зміна схеми підключення джерела напруги власних потреб до мережі забезпечує умови для безпечної перевірки працездатності всіх функціональних вузлів електричної частини пускача шляхом прямого їх включення при робочій напрузі і, тим самим, розширює функції діагностики технічного стану електричної частини, а також забезпечує іскробезпеку вторинних кіл джерела напруги власних потреб і виключає іскріння при перемиканнях роз'єднувача. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в магнітному пускачі, що містить послідовно сполучені ручний роз'єднувач з контактною групою і контактор, джерело напруги власних потреб з підключеними до нього блоком дистанційного управління і блоками електричного захисту, блоком управління включенням і відключенням котушки контактора, блоком контролю роботи електричного захисту, згідно з корисною моделлю, вторинні кола згаданого джерела напруги власних потреб виконано з іскробезпечними параметрами і його з'єднано з живлячою мережею на вводі ручного роз'єднувача, при цьому контактну групу останнього поміщено у вакуумні камери. Новизна запропонованого рішення полягає в підключенні джерела напруги власних потреб до мережі на вводі ручного роз'єднувача. Таке рішення дозволяє: - виконати діагностику всіх функціональних вузлів електричної частини пускача при робочій напрузі і прямому включенні; - блокувати подачу напруги до навантаження в режимі перевірки; - розширити функції діагностики електричної частини, оскільки вперше можна перевірити технічний стан головних і допоміжних контактів контактора та спрацьовування котушок контактора при робочій напрузі; 61198 4 - здійснити перевірку опору ізоляції, як силового кола пускача, так і приєднання, що відходить. Це досягається тим, що, відключивши роз'єднувач, блоки управління й електричного захисту залишаються підключеними до робочої напруги, а контактор при цьому відключений від живлячої напруги. При такому підключенні джерела напруги власних потреб можна здійснювати діагностику електричної частини в повному об'ємі, не подаючи при цьому напругу живлення до споживача. Ручний роз'єднувач, є безіскровим, оскільки його контактну групу поміщено у вакуумні камери, що ізолюють її від зовнішнього середовища, яке містить метаноповітряну суміш небезпечної концентрації. Вакуумні камери усувають умови для контакту вибухонебезпечного середовища з електричними частинами роз'єднувача. На кресленні наведено принципову однолінійну схему запропонованого магнітного пускача. Магнітний пускач містить корпус 1, в якому розміщені ручний роз'єднувач 2 з вакуумними камерами 3, рукоятка 4 роз'єднувача 2, вакуумний контактор 5, джерело 6 напруги власних потреб, блок 7 для контролю роботи електричного захисту, блок 8 для захисту від короткого замикання в приєднанні, що відходить, блок 9 для управління включенням і відключенням котушок контактора, блок 10 для дистанційного керування, блок 11 для попереднього виміру і контролю опору ізоляції силового кола пускача і приєднання, що відходить. Блоки 8 і 11 електричного захисту забезпечують контроль і формування первинних сигналів захисного відключення в разі появи короткого замикання в силовому колі, перевантаження або зниження опору ізоляції. Блок 7 виконує контроль спрацьовування захисту і, тим самим, визначає технічний стан силового кола пускача і приєднання, що відходить. Джерело 6 напруги власних потреб формує знижену напругу для живлення всіх вторинних споживачів пускача. Іскробезпека вторинних кіл джерела живлення власних потреб забезпечується за принципом швидкодіючого обмеження вихідного струму на іскробезпечному рівні. Для підвищення безпеки, передбачено дублювання обмеження струму двома незалежними послідовно сполученими обмежувачами струму на транзисторах (на кресленні не показано). Роз'єднувач 2 виконує гальванічний розрив силового кола напругою 660 і 1140 В і одночасно використовується в режимі «перевірка» для відключення силового кола, прокладеного до вакуумного контактора. У включеному стані роз'єднувач підключає напругу 660 або 1140 В до споживачів електричної частини пускача. Рукоятка 4 служить для перемикання роз'єднувача 2 в положення «включено» або «відключено», зв'язана з його конструкцією і розташована на зовнішній частині корпусу 1. Особливість конструкції ручного роз'єднувача полягає в тому, що в ньому контактна група розміщена усередині вакуумних камер 3 і, тим самим, роз'єднувач, подібно до вакуумних контакторів, не має відкритих частин, що іскрять. Відсутність час 5 61198 тин, що іскрять, дозволяє різко підвищити безпечні властивості пускача. Контактор 5 переключає силову напругу до навантаження. Блоки 7, 9 і 10 забезпечують управління включенням і відключенням контактора 5. Робота магнітного пускача полягає в наступному. Для включення в роботу пускача необхідно ручний роз'єднувач 2 за допомогою рукоятки 4 перевести в положення «ВКЛЮЧЕНО». При цьому силова напруга 660 або 1140 В подається на ввід контактора 5. За допомогою блока 10 для дистанційного керування і приєднаного до нього пульта (на кресленні не наведено), блока 9 для управління здійснюють включення котушки контактора. Електромагнітна система котушки замикає головні і допоміжні контакти контактора і до споживача подається робоча напруга. Включення пускача станеться лише в тому випадку, якщо в силовому колі не буде короткого замикання або опір ізоляції цього кола не знизиться нижче нормованого значення. Контроль таких пошкоджень здійснюють відповідно блоки 8 і 11. Для відключення напруги, що подається до споживача, необхідно натискувати на кнопку «СТОП» пульта, внаслідок чого відключається блок 10 і відбувається розрив кола блока 9, який управляє включенням котушки контактора, що призводить до розмикання головних контактів контактора і споживачі будуть відключені. У режимі «ПЕРЕВІРКА» необхідно ручний роз'єднувач 2 за допомогою рукоятки 4 перевести в положення «ВІДКЛЮЧЕНО», блокуючи, тим самим, подачу напруги до контактора 5 і споживачеві. Джерело 6 напруги власних потреб залишається підключеним до мережі, тому за допомогою пульта можна здійснювати включення магнітного пускача. У цьому режимі кожен функціональний блок електричної частини перевіряється на працездатність шляхом включення при робочій напрузі. Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 На інформаційному дисплеї (на кресленні не наведено) відображається інформація про працездатність електричної частини пускача, позначаючи блок, що при цьому відмовив, вузол або елемент в разі їх неспрацьовування. За допомогою блока 11 для контролю опору ізоляції перевіряється опір ізоляції силового кола як усередині пускача, так і в приєднанні, що відходить. Останнє стало можливим у зв'язку з тим, що в режимі «ПЕРЕВІРКА» силове коло знеструмлене до роз'єднувача включно. Таким чином, за допомогою запропонованого рішення здійснюється перевірка функціональних вузлів електричної частини, включаючи стан головних і допоміжних контактів контактора. Така перевірка виконується при закритій кришці апаратного відділення і, отже, без порушення її вибухонепроникності. У запропонованому магнітному пускачі усунено всі недоліки прототипу і передбачені рішення, що дозволяють здійснити із заданими заходами безпеки глибоку діагностику його електричної частини. Реалізація запропонованого рішення не пов'язана з виконанням складних схемних доопрацювань, а вимагає змін в монтажу електричної частини і вживанні ручного роз'єднувача, контакти якого закриті вакуумними камерами. Джерело 6 напруги власних потреб повинно забезпечувати іскробезпечні параметри вторинних кіл. Використання запропонованого технічного рішення дозволяє реально підвищити безпечні властивості магнітних пускачів і усунути умови для виникнення вибухів і пожеж в шахтах. Дана пропозиція може бути використана і в інших комутаційних апаратах (фідерних вимикачах, станціях управління), а також у виробах іншого призначення. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601