ĆWICZENIE 13

ZABEZPIECZENIA INSTALACJI I SILNIKÓW ELEKTRYCZNYCH

Cel ćwiczenia

Poznanie budowy i zasady działania zabezpieczeń silników elektrycznych o napięciu poniżej 1kV oraz doświadczalne sprawdzenie ich podstawowych właściwości.

POŁOŻENIE

STYKÓW

ZAMKNIĘTE

OTWARTE

URys. Charakterystyka sterowania stycznika

2. Badania laboratoryjne

2.1. Wyznaczenie charakterystyki czasowo-prądowej instalacyjnego wyłącznika sieciowego

W układzie pomiarowym przedstawionym na rys.13.19 dla zadanych krotności prądu znamionowego wyznaczyć charakterystykę czasowo-prądową instalacyjnego wyłącznika sieciowego w następujący sposób:

1. zamknąć wyłączniki W2 i W1. Za pomocą dławika (Dł) nastawić żądaną wartość prądu w obwodzie probierczym. W czasie nastawiania tego prądu styki główne stycznika S bocznikują badany wyłącznik sieciowy.

2. otworzyć wyłącznik W2. Spowoduje to otwarcie styków głównych stycznika i przepływ zadanego prądu przez wyłącznik sieciowy. Jednocześnie zamknięcie styków pomocniczych e-f stycznika i styków c-d przekaźnika spowoduje doprowadzenie napięcia do czasomierza CC, który zacznie odmierzać czas próby.

3. wyłączenie wyłącznika sieciowego w obwodzie głównym spowoduje zanik prądu w obwodzie wtórnym przekładnika PP, a więc otwarcie styków c-d przekaźnika i zatrzymanie czasomierza. Należy wówczas otworzyć wyłącznik W1. Dla poszczególnych krotności prądu znamionowego wyłącznika sieciowego wykonać analogiczne badania. Wyniki zanotować w tabeli 13.7

Otrzymane wyniki pomiarów nanieść na charakterystykę czasowo-prądową typu B zamieszczoną na stronie 25 instrukcji i zinterpretować je.

Rys.13.19. Układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyk czasowo-prądowych badanych elementów

W1, W2 - wyłączniki dwubiegunowe, Dł - dławik regulacyjny, ZW - zespół wielkoprądowy, Bi - badany bezpiecznik, S - cewka stycznika, PP - przekładnik prądowy, P - przekaźnik nadprądowy typu RI, CC - czasomierz cyfrowy, A - amperomierz elektromagnetyczny

Tab.13.7.

	I/Inb	Inb	I			t
	-	A	A	-	A	s
10A	2,5	10	25	50/5	2,5	15,60
	3	10	30	50/5	3	08,27
	4	10	40	50/5	4	00,14
	5	10	50	50/5	5	00,01
6A	2,5	6	25	25/5	3	16,80
	3	6	18	25/5	3,6	00,27
	4	6	24	50/5	2,4	00,02
	5	6	30	50/5	3	00,01
M611	2	10	20	25/5	4	73,27
	3	10	30	50/5	3	13,05
	4	10	40	50/5	4	03,07

2.2. Badanie zabezpieczenia typu M611

2.2.1. Sprawdzenie działania wyzwalacza elektromagnetycznego

Dla podanych krotności prądu nastawczego wyznaczyć czasy zadziałania wyzwalacza elektromagnetycznego typu M611. Wyniki wpisać w tabelę 13.7. Otrzymane wyniki pomiarów nanieść na charakterystykę czasowo-prądową wyzwalacza typu M611 zamieszczoną na stronie 26 instrukcji i zinterpretować je.

2.3. Badanie stycznika jako wyzwalacza podnapięciowego

Połączyć układ pomiarowy jak na rys.13.20. Zwiększając powoli napięcie aż do zadziałania stycznika i następnie obniżając napięcie, zaobserwować moment w którym nastąpi opadanie zwory. Zanotować wartości napięcia i prądu w chwili zamykania zwory, prąd trzymania oraz napięcie w chwili opadania zwory. Pomiary wykonać trzykrotnie. Wyniki zanotować w tabeli 13.8. Na podstawie pomiarów narysować charakterystykę sterowania stycznika jak na rys.13.9.

Rys.13.20. Układ do wyznaczenia charakterystyki sterowania stycznika

At - autotransformator regulacyjny, V - woltomierz elektromagnetyczny, A - amperomierz elektromagnetyczny, S - cewka badanego stycznika

Tab.13.8.

Lp.	Uzał	Izał	Itrzym	Uwył
	V	A	A	V
1.	1,39	-	-	118

2.4. Badanie poprawności działania wyłącznika ochronnego różnicowoprądowego typu P121

2.4.1. Sprawdzenie działania przycisku testującego

Sprawdzić działanie przycisku T znajdującego się na obudowie P121. Przycisk ten zwany przyciskiem testującym pozwala testować działanie wyłącznika w rzeczywistym obwodzie. Może on także służyć do wyłączania zasilania odbiorników.

2.4.2. Wyznaczanie wartości prądu różnicowego

Badania należy przeprowadzić w obwodzie jak na rys.13.21.

Rys.13.21 Obwód do sprawdzenia działania wyłącznika ochronnego różnicowoprądowego

Na rysunku 13.21przedstawiono obwód zasilania żarówki Ż zabezpieczony wyłącznikiem różnicowoprądowym typu P121 o znamionowym prądzie wyłączenia I_Δn=10mA. Obwód symulujący istnienie prądu różnicowego zrealizowano za pomocą regulowanego rezystora R_r wraz z miliamperomierzem. Zmniejszając rezystancję R_r zwiększamy prąd różnicowy aż do wartości I_Δn badanego wyłącznika różnicowoprądowego. Zadziałanie wyłącznika P121 wyłącza obwód zasilający - zgaśnie żarówka Ż.

Na miliamperomierzu mA odczytujemy wartość prądu różnicowego I_Δ i porównujemy go z wartością znamionową I_Δn wyłącznika różnicowoprądowego. Wyniki notujemy w tablicy 13.9.

Tab.13.9.

IΔn	mA	10mA	10mA	10mA
IΔ	mA	9,88	9,81	9,89
IΔ/IΔn		0,988	0,981	0,989

3. Wnioski

Na podstawie przeprowadzonych doświadczeń możemy wywnioskować, że:

- dla wyłącznika sieciowego wraz ze wzrostem prądu maleje czas załączenia zabezpieczenia przeciążeniowego

- wyniki badań obu bezpieczników mieszczą się w zakresie charakterystyki czasowo-prądowej typu B

- badając bezpiecznik różnicowy wyznaczyliśmy, że rzeczywista różnica prądu potrzebna do załączenia się bezpiecznika wynosi 9,8 mA, czyli jest bliska wartości znamionowej która wynosi 10 mA. Różnica jest najprawdopodobniej spowodowana niedokładnością wykonania zabezpieczenia, zależy również od szybkości zwiększania prądu.