Файл: С.Д. Баранов Взрывобезопасные пускатели.pdf

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электроснабжения горных и промышленных предприятий

ВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

Методические указания к лабораторной работе по курсу «Электрооборудование промышленных предприятий»

по специальности 180400 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»

Составители С.Д. Баранов Б.В. Лукьянов

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 1 от 28.08.02 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией по специальности 180400 Протокол № 3 то 18.10.02

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2003

1

Взрывобезопасныепускатели

Во взрывоопасных зонах химических производств для пуска, реверса и остановки АД с короткозамкнутым ротором применяют взрывозащищенные пускатели ПМ-700 с видом взрывозащиты «Масляное заполнение оболочки».

Пускатели ПМ-700 выпускаются на напряжение до 500 В с номинальным током 25, 100 и 250 А. Предельно отключаемые токи КЗ составляют 800, 2000 и 2300 А. Вводное устройство пускателя имеет вид защиты «е» уровня повышенной надежности против взрыва; пускатели могут применяться взонах В-Ia, В-Iг, В-Ib, В-IIа.

Магнитные пускатели серии ПМ-32 призваны заменить пускатели ПМ-700 с номинальным током 25 А. Пускатели имеют маркировку по взрывозащите 2ExdeIICT5 и предназначены для дистанционного или местного управления электродвигателями с короткозамкнутым ротором и защиты от перегрузки отходящих присоединений.

Технические данные пускателя приведены втабл. 1.

Тиристорные пускатели ПТ предназначены для тех же целей, что и ПМ-32. Имеют два исполнения - взрывозащищенное и общего назначения. Взрывозащищенные пускатели помещены в защитную оболочку, соответствующую категории и группе взрывоопасной смеси, в сре-

2

де которой они должны работать. Пускатели защищают присоединения от токов КЗ и перегрузки с регулируемым током срабатывания. Реверсивный пускатель может осуществлять динамическое торможение с последующим отключением двигателя. Технические данные пускателя приведены в табл. 2.

Особое место занимают шахтные взрывозащищенные пускатели. Все они имеют вид взрывозащиты«взрывонепроницаемая оболочка».

В настоящее время на шахтах эксплуатируются взрывозащищенные пускатели старого образца ПМВИ-61 (рис. 1) и реверсивные пускатели ПМВИР-41 и ПМВИ-51 (рис. 2, 3) и пускатели нового типа ПВИ.

Пускатели ПМВИ и ПВИ имеют цилиндрическую сварную оболочку, взрывобезопасность обеспечивается тем, что взрыв, возникший внутри оболочки под действием электрической дуги или высокой температуры, не может передаться во внешнюю среду. Это достигается малыми зазорами, соединяющими внутренние полости пускателя с окружающей средой, с нормированными величинами, при которых пламя, возникшее в оболочке, не может пройти через зазоры, а газы до выхода их наружу успевают охладиться до температуры, не способной воспламенить метано-воздушную смесь или угольную пыль (взрывобезопас-

3

ность). Кроме того, оболочки пускателей рассчитываются таким образом, чтобы они не могли быть разрушены избыточным внутренним давлением, возникающим при взрыве метано-воздушной среды или угольной пыли внутри оболочки, и не должны изменять свои геометрические размеры (взрывоустойчивость).

Рис. 1. Пускатель магнитный взрывобезопасный ПМВИ-61:

1 – устройство вводное; 2 – кабель силовой; 3 – панель; 4 – рукоятка разъединителя; 5 – винт блокировочный; 6 - шестерня для открывания крышки пускателя; 7 – реле максимально-токовое;

8 – блок управления и блокировки от утечки

4

Рис. 2. Пускатель магнитный взрывобезопасный реверсивный ПМВИР-41:

1 – устройство вводное; 2 – кабель силовой; 3 – панель; 4 – рукоятка разъединителя; 5 – винт блокировочный; 6 – шестерня для открывания крышки пускателя; 7 – блок управления и блокировки от утечки

Взрывобезопасность пускателей ПМВИ обеспечивается взрывонепроницаемым вводным устройством 1 и взрывонепроницаемым корпусом 9 (рис. 1).

Взрывонепроницаемое соединение между корпусом и быстросъемной крышкой 10 осуществляется с помощью лабиринтного уплотнения (рис. 4), выполняемого по фланцам корпуса и быстросъемной крышки.

5

Рис. 3. Пускатель магнитный взрывобезопасный реверсивный ПМВИР-51:

1 – устройство вводное; 2 – кабель силовой; 3 – панель; 4 – винт блокировочный; 5 – шестерня для открывания крышки пускателя; 6 – блок управления и блокировки от утечки

Рис. 4. Лабиринтное уплотнение с элементами взрывобезопасности замка:

I – взрыв, II – зазорmax 0,5 мм; L=А+В+Г+2Н– взрывобезопасныйпуть38,5 ммmin

6

Взрывонепроницаемость между корпусом и вводным устройством обеспечивается проходными изоляторами с токоведущими шпильками, которые вместе называют иногда проходными зажимами (рис. 5).

Рис. 5. Проходные зажимы с элементами взрывобезопасности:

1 – колпак; I – взрыв, диаметральный зазор 0,5 мм max; II – взрыв, зазор 0,2 мм max; III – зазор 0,2 мм max; IV – взрыв, диаметральный зазор

0,25 мм max; V – взрыв; А+Б, В, Г – 12,5 мм min

Втулки проходных зажимов выполнены из термостойких материалов типа МФВ-1, МФВ-2. Токоведущие шпильки силовых проходных зажимов выполняются из латуни, а проходные зажимы системы управления – из стали.

Пускатели ПМВИ-61, ПМВИР-51 и ПМВИ-41 конструктивно отличаются друг от друга следующим: пускатели ПМВИ-61 и ПМВИ-41 имеют контакторы поворотного типа, а пускатель ПМВИ-51 – прямоходного типа.

Электрическая схема пускателя позволяет осуществить:

-включение и отключение асинхронного двигателя при помощи местных или дистанционных кнопочных постов управления;

-изменения направления вращения электродвигателя (вручную – в

7

пускателе ПМВИ, ПВИ, ПВ и дистанционно - ПМВИР, ПВИР); - защиту от аварийных токов КЗ в отходящем от пускателя участке

сети;

-минимальную и нулевую защиты;

-защиту от потери управляемости при замыкании жил дистанционного управления между собой или с заземляющей жилой;

-электрическую блокировку, препятствующую включению пускателя при снижении сопротивления изоляции в отходящем участке цепи ниже допустимой величины (блокировочные реле утечки).

Кроме того, некоторые схемы позволяют ограничить количество включений пускателя в час до 1200 и осуществить защиту от неполнофазного режима работы пускателя при перегорании плавкой вставки предохранителя.

Кроме того пускатель ПМВИ-61 осуществляет поддержание высокого уровня изоляции пускателя с помощью устройства влагопоглощения (силикагеля) с подогревом (рис. 6, а резистор R7).

В пускателях ПМВИ-61 защита от токов КЗ осуществляется реле максимального тока прямого действия, а в ПМВИР-41, ПМВИР-51 – с помощью предохранителей. В последних применена дополнительная защита от обрыва фаз с помощью реле КV1.

Схемы пускателей состоят из силовых цепей, цепей управления и блокировки от утечки, цепей питания местного освещения. Схемы даны на напряжение 660 В. При напряжении 380 B провод с маркировкой 44 следует подсоединить к зажиму 22 на трансформаторе ТL1.

Схема управления работает на выпрямленном токе. При замыкании кнопки «Пуск» реле К1 (рис. 6, а) срабатывает и замыкает свой контакт К 1.1 в цепи контакторной катушки КМ 1.1. При отпускании кнопки «Пуск» цепь реле К1 остается замкнутой через блок-контакт КМ1.3 контактора. Чтобы отключить пускатель, следует нажать кнопку «Стоп». У пускателей ПМВИР-51 и ПМВИР-41 схема управления работает аналогичным образом, но только от кнопок SB1 «Вперед» и SB4 «Назад» (рис. 6, б).

В пускателях ПМВИ-61, ПМВИР-41 и ПМВИР-51 применяют БРУ

сэлектронной схемой (типа БРУ-2с). Если сопротивление изоляции ниже уставки срабатывания, то ток утечки будет протекать через эми- тер-базовые переходы транзисторов БРУ, которые перейдут в открытое состояние. При этом включится мост VC1 и зашунтирует первичную обмотку стабилизатора TL3. Реле К1 не включится при нажатии кнопки «Пуск» в цепи управления пускателем. Включение пускателя в этом

8

Рис. 6 а. Принципиальная электрическая схема пускателя ПМВИ – 61

9

Рис. 6 б. Принципиальная электрическая схема пускателей ПМВИР-51 и ПМВИР-41