Laboratorium Urządzeń Elektrycznych
TEMAT:	Badanie styczników. Badanie wyłączników niskiego napięcia.				K. Bocoń P. Kukułka J. Dydek J. Jutka
rok	grupa	zespół	data wyk.	data oddania	ocena
III	4		28.03.96	.04.96

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z wybranymi parametrami styczników oraz wyłączników niskiego napięcia. Przeprowadzono oględziny badanych aparatów w celu zapoznania się z ich budową oraz wykonano pomiary wskazanych parametrów.

W ćwiczeniu posłużono się niżej wymienionymi badanymi aparatami:

-stycznik próżniowy SV-5

-stycznik próżniowy HSV-7M

-stycznik MSM-3

-stycznik St-2

-wyłącznik nn APU-15

-wyłącznik nn DS-416

Temat I

„Badanie styczników”

1.Zapoznanie się z budową i działaniem wybranych styczników prądu stałego i przemiennego.

2.Pomiar niejednoczesności załączania .Wykonano go dla dwóch styczników próżniowych:

SV-5 HSV-7H

I_nth=100 [A] I_nth=250 [A]

U_s=220 [V] U_ni=7200 [V]

przy użyciu miernika KB6709. Wyniki pomiarów

Typ stycznika	czynność	Kolejność łączenia styków 1 2 3			Niejednoczesność Δt [ms]			Δtśr [ms]
SV-5	zamykanie	TRS	TRS	TRS	2,6	3,1	1,7	2,47
	otwieranie	STR	RTS	STR	0,9	0,3	2,0	1,07
HSV-7M	zamykanie	SRT	SRT	SRT	0,3	0,3	0,2	0,27
	otwieranie	TRS	TRS	TRS	1,6	1,2	1,5	1,43

Wniosek :

Wynik pomiaru wskazuje, że niejednoczesność komutacji jest większa od wymaganej, która dla ww styczników nie powinna przekraczać 1[ms].

Zbyt duże wartości tego parametru są przyczyną dużych wartości składowych przejściowych

prądów na skutek chwilowego niesymetrycznego zasilania lub obciążenia. Przykładowo zwarcie jednofazowe generatora synchronicznego powoduje przepływ prądu zwarciowego prawie 3x większego niż przy zwarciu trójfazowym.

3.Badanie czasu zamykania stycznika MSM-3

dane: I_n=40[A]

U_i=500[V]

U_e<500[V] AC

Pomiary wykonano w następującym układzie :

380/220 V

Wyniki pomiarów:

Typ stycznika	Us [V]	t1	t2	t3	t4	t5	t6	t7	t8	t9	t10	tśr	σ	95% przedział ufności
MSM-3	160	16,0	16,5	16,5	16,0	16,0	17,5	17,0	16,5	17,5	17,0	16,65	0,57975	16,21<t<17,09
	180	15,0	16,5	15,0	15,0	16,0	16,0	15,0	16,0	13,0	16,0	15,35	1,00139	14,60<t<16,10
	200	15,5	17,0	15,0	17,0	16,0	15,0	16,5	16,0	15,0	16,0	15,9	0,77460	15,32<t<16,48
	220	15,5	16,0	16,5	16,5	15,5	15,5	16,0	13,0	16,0	15,0	15,55	1,01242	14,79<t<16,31

t_n-1^p=2,26 -współczynnik rozkładu studenta odczytany z instrukcji

stosowane zależności: wartość średnia

odchylenie standardowe

przedział ufności przy zadanym poziomie ufności

Układ sterujący zapewniał jednakową fazę początkową napięcia zasilającego cewkę stycznika.

Wartość napięcia w tabeli jest wartością skuteczną Takie rozwiązanie zapewnia jednakowe warunki załączenia dla każdego pomiaru w serii.

Wyniki pomiarów czasu zamykania dla warunków znamionowych zasilania są poprawne mieszcząc się w granicach :10÷30 [ms].

Wykres t_śr=f(U_s):

Wniosek: Wraz ze wzrostem napięcia U_s czas zamknięcia jest krótszy. Większa wartość napięcia powoduje przepływ większego prądu przez cewkę napędu ,a to wywołuje zwiększoną siłę przyciągania i większe przyspieszenie liniowe zwory. Zmiany czasu są niewielkie zatem wnioskujemy, że jest to charakterystyka prawie niezalażna.

4. Badanie napędu stycznika St-2

dane:I_n=20[A]

U_i=660[V]AC

U_e<500[V]AC

U_s=220[V]

Celem tego pomiaru było sprawdzenie wartości napięć przy jakich stycznik trwale zwiera lub rozwiera styki główne. Wymaga się aby przy U_s=0.8U_sn styki były trwale połączone, a przy napięciu U_s=0,35U_sn styki były trwale rozłączone.

Schemat układu pomiarowego:

380/220 V

Wyniki pomiarów:

Napięcie mierzone [V] 1 2 3			Napięcie średnie [V]	Uwagi
164	164	164	164<176=0,8Usn	najmniejsze napięcie przyciągania zestyków
120	116	116	117,3>77=0,35Usn	największe napięcie odpadania zestyków
Us=220[V] Is=0,0625[A] Ss=13,75[VA]				pobór mocy przez napęd stycznika

Badany stycznik spełniał wymaganie .Moc pozorna pobierana przez napęd jest niewielka.

5.Porównanie cech konstrukcyjnych styczników przeznaczonych do łączeń obwodów prądu i prądu przemiennego. Różnice wynikają głównie z większych trudności gaszenia łuku prądu stałego.

AC: DC:

-posiadają komorę gaszeniową -posiadają komorę gaszeniową

-komora zawiera płytki dejonizujące -komora wąskoszczelinowa izolacyjna

-komora zawiera przegrody izolacyjne -zastosowanie wydmuchu elektromagnety- cznego

-zastosowanie rożków łukowych

-układ zestyków głównych zazwyczaj -układ zestyków głównych zazwyczaj dwu-

trójtorowy torowy

6.Montaż i sprawdzenie działania układu sterowania stycznika prądu przemiennego impulsem krótkotrwałym.

Schemat układu:

380/220 V

Układ działał poprawnie.

Temat II

„Badanie wyłączników niskiego napięcia”

1.Zapoznanie się z budowa i działaniem wyłączników typu APU-15 oraz DS-416

2.Badanie wyłącznika APU-15

a) Zanik napięcia spowodował zadziałanie wyzwalacza podnapięciowego i rozwarcie styków głównych.

b) Podanie napięcia na wyzwalacz wybijakowy objawił się podobnym skutkiem.

c) Badanie wyzwalacza zwarciowego:

Schemat jednokreskowy

W badaniu ustawiano odpowiednia wartość prądu zwarciowego na wyzwalaczu i po załączeniu układu zwiększano i odczytywano wartość prądu w obwodzie głównym wyłącznika do momentu jego zadziałania. Wyniki pomiarów:

Inast [A]	Izadział. [A]	Uwagi
200	216	ΔI/Inast=0,08
300	300	ΔI/Inast=0
400	276	zadziałanie wyzw. termicznego po około 30-u sek.

Dokładne wyznaczenie błędu zadziałania wyzwalacza nie jest możliwe ze względu na małą ilość danych pomiarowych.

3.Badanie wyłącznika typu DS-416

a) Przeprowadzono je w analogicznym układzie jak poprzednio. Celem tego badania było wyznaczenie dwu charakterystyk: t=f(I) oraz I²t=f(I). Po ustawieniu wartości w skrzynce AMPTECTORA wartości I_np oraz zwłoki czasowej t wykonano serię pomiarów dla czterech kolejnych wartości prądu w obwodzie głównym.

nastawy:

I_np=2400 [A]

t=8 [s]

Wyniki pomiarów:

Lp.	I [A]	t [s]	a=I^2t [A^2s]	b=I^2t [A^2s] nast.	(a-b)/b
1	960	46,00	42,39 e+6	46,08 e+6	-0,08
2	1160	29,80	40,10 e+6	46,08 e+6	-0,13
3	1400	20,47	40,12 e+6	46,08 e+6	-0,13
4	1600	15,50	39,68 e+6	46,08 e+6	-0,14

Wykresy:

Zależność czasu zadziałania od prądu w obwodzie głównym.

Wnioski:

Wartości I²t różnią się od wartości nastawionej i wykazują tendencję do spadku wraz ze zwiększaniem się prądu. Błąd I²t jest zawsze mniejszy co stanowi pewną rezerwę bezpieczeństwa dla chronionego urządzenia.

Charakterystyka t=f(I) jest zgodna z oczekiwaną.

4.Porównanie cech wyłączników i styczników:

styczniki wyłączniki

-służą do załączania i wyłączania prądów -to samo, ale są przystoso roboczych i przeciążeniowych wane do wyłączania prą dów zwarciowych

-nie posiadają wyzwalaczy -zaopatrzone w wyzwalacze

-duża zdolność manewrowania -ograniczona ilość zadziałań

-stycznik + bezpiecznik ≈ wyłącznik -

Różnice w budowie obu urządzeń wynikają głównie z ich funkcji (patrz pierwsza różnica)

Zapewnienie większej wytrzymałości na prądy udarowe powoduje powiększenie gabarytów wyłącznika .Funkcje spełniane wpływają na złożoność napędu wyłącznika.

---