ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯХ 6
1.1 Назначение, классификация, основные элементы 6
1.2 Взаимодействие между основными элементами автоматических
выключателей 10
1.3 Отключение цепи с током автоматическими выключателями 15
1.4 Параметры и характеристики автоматических выключателей 19
Выводы по главе 1 26
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА 28
2.1 Стенд: принцип работы автоматических выключателей 28
2.2 Предназначение лабораторных стендов 30
2.3 Производство монтажных работ 33
2.4 Описание лабораторного стенда 35
2.5 Описание приборов, аппаратов и устройств 36
2.6 Описание исследуемого автоматического выключателя 39
2.7 Безопасность труда при обслуживании лабораторного стенда 42
Выводы по главе 2 44
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО ДАННОМУ СТЕНДУ 46
3.1 Лабораторная работа "Изучение автоматического выключателя .... 46
Выводы по главе 3 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
ЛИТЕРАТУРА 57
Современное высшее учебное заведение, реализующее новые образовательные программы, должно располагать доступной материально-технической базой, обеспечивающей проведение лабораторной, практической и научно-исследовательской работы студентов в соответствии с новыми образовательными стандартами. Одним из путей решения этой задачи является разработка лабораторного стенда для изучения автоматических выключателей по базовым дисциплинам научных направлений. Предлагаемая лаборатория является составной частью учебно-методического комплекса по дисциплине «НПО». Она предназначена для формирования у студентов направления «Электроэнергетика и электротехника» профессиональных компетенций, необходимых для осуществления ими проектно-конструкторской, производственно -
технологической и научно-исследовательской деятельности.
Эта работа полезна будущим и уже состоявшимся педагогам, студентам, обучающимся в учреждениях не только ВПО (высшего профессионального образования), но и СПО (среднего профессионального образования). В этом состоит актуальность темы нашей работы.
Лабораторные стенды призваны помочь не только студентам для понимания материала. Самим преподавателям становится намного проще и удобнее объяснять и подавать материал. На подобных стендах очень удобно проводить самые разнообразные опыты и эксперименты, не боясь за жизнь человека, поскольку все они отвечают необходимым нормам безопасности.
Стенд предназначен для изучения назначения, устройства, принципа действия, технических характеристик, области применения автоматических выключателей.
Стенд позволяет изучить:
- назначение и конструкцию автоматических выключателей (АВ), их основных узлов и деталей (контактов и контактной системы,
дугогасительной системы, механизма включения, удержания во включенном положении и отключения выключателя, расцепителей);
- принцип работы АВ в различных режима работы питающей цепи;
- зависимость времени срабатывания (отключения) АВ от величины протекающего тока;
- основные технические параметры АВ (номинальные напряжения, номинальные токи, номинальные токи отключения, времятоковые характеристики, параметры динамической и термической стойкости);
- особенности различных типов АВ и области их применения.
Стенд предоставляет возможность проведения следующих исследований:
- проверку и настройку уставок расцепителей автоматических выключателей;
- снятие времятоковых характеристик автоматических выключателей;
- проверку селективности действия последовательно включенных автоматических выключателей.
Проверка исправности автоматического выключателя при покупке задача не из простых и за собой несет большой риск эксплуатация без проверки. Вы не сможете воспользоваться никакими контрольно измерительными приборами и единственно доступный способ определить исправность, или лучше сказать подлинность автомата защиты это визуальный осмотр.
При помощи данного лабораторного стенда можно проверить автоматы на исправность. Называется такая проверка - прогрузка. Можно точно проверить автомат защиты по трем основным характеристикам:
Номинальному току работы;
Току, при котором срабатывает защита;
Времени защитного срабатывания при перегрузке (уставка теплового расцепителя) и коротком замыкании (уставка электромагнитного расцепителя) [1].
Целью работы является создание лабораторного стенда для изучения конструкций автоматических выключателей, исследование защитных характеристик комбинированных расцепителей, выбор автоматических выключателей и экспериментальная проверка правильности выбора.
Задачи исследования:
• Изучить общие сведения об автоматических выключателях
• Освоить назначение, классификация, основные элементы
• Познать параметры и характеристики автоматических выключателей
• Разработать лабораторный стенд
• Определить предназначение лабораторных стендов
• Разработать лабораторную работу по данному стенду
В качестве объекта исследований рассматриваются автоматические выключатели серий ВА тип С. Изменение тока расцепителей автоматических выключателей производится с помощью нагрузок: встроенных лампочек и дополнительной разетки, при помощи которого, можно подключить более мощные потребители Время срабатывания расцепителя фиксируется цифровым счётчиком- секундомером ССЭШ-63. Вольтметр и амперметры 1 и 2 служат для измерения тока при испытаниях.
Для решения поставленных нами задач использовался комплекс взаимодополняющих методов исследования: методы теоретического
анализа литературы по исследуемой проблеме; методы изучения, обобщения и анализа опыта существующих результатов практики управления; количественные и качественные методы сбора эмпирической информации.
Практическая значимость исследования заключена в том, что разработанный лабораторный стенд для изучения автоматических выключателей могут быть использованы студентами в образовательных учреждениях ВПО и СПО.
Нами был разработан и создан лабораторный стенд, который позволяет измерить автоматический выключатель. На основе анализа учебной и методической литературы при создании данной выпускной квалификационной работы была проведена следующая работа и сделаны определенные выводы:
1. Описаны основные организационные формы педагогической деятельности, такие как: лекция, практическое или лабораторное занятие, семинар, консультация и самостоятельная работа студентов.
2. Известно, что лабораторная работа - это вид практического занятия. Определены её понятие и сущность в целом. Она имеет свои дидактические цели, задачи, функции, формы проведения, проблемы. Изучили особенности лабораторных работ в ВУЗе. Стало понятно, что лабораторные работы в школах, средних профессиональных учебных заведениях и высших учебных заведениях очень сильно различаются.
3. Рассмотрено понятие и назначение лабораторного стенда в образовательном процессе. Определено его место в учебном процессе, а также изучена история развития лабораторных стендов.
4. Изучены понятие и общие сведения о автоматическом выключателе. Существует огромная классификация различных выключателей. В работе описаны: их классификация, устройство и принцип работы.
5. Определены назначение и различие таких автоматов, как электромагнитных, тепловых и комбинированные. Изучено их применение в промышленности быту. Выделены наиболее распространённые типы, дано описание таких типов автоматических выключателей, как:
тип «В» - от 3 до 5 1нр теплового расцепителя
тип «С» - от 5 до 10 1нр
тип «D» и «К» - от 10 до 14 1нр
6. Изучены принципы разработки лабораторных стендов для изучения
автоматических выключателей. Разработали демонстрационный лабораторный стенд для изучения электромагнитного автомата: его
конструкции и принципа действия.
Также определены расходы, которые были затрачены при создании стенда. А также предложена техника безопасности, которую следует соблюдать при работе на лабораторном стенде.
7. Разработана лабораторная работа для изучения автоматического выключателя, которую непосредственно следует проводить на разработанном нами стенде.
Подводя итог проделанной выше работе, можно сказать: сегодня большие средства уходят на создание новых образовательных ресурсов большими компаниями или корпорациями. В связи с этим, создание лабораторных стендов нами (студентами) и самими преподавателями несёт очень большую пользу. Это заключается в том, что происходит огромная экономия денежных средств, а также то, что данный образовательный ресурс имеет большую актуальность в учебном заведении, в котором его разрабатывали. В будущем преподаватели будут использовать данный разработанный лабораторный стенд в образовательном процессе, а также могут перенести опыт его разработки в свои научные труды, которые несомненно найдут отклик у других специалистов. Главным же является то, что данный стенд позволяет изучить студентам определённое электрическое устройство, в конкретном случае - автоматический выключатель.
Таким образом, разработка лабораторных стендов является очень важной частью в учебном процессе. Особенно, если это делают студенты и преподаватели, которые имеют непосредственное отношение к этому учебному процессу. При разработке следует учитывать уровень оснащения лаборатории, а также уровень теоретических знаний у студентов. Это делается для того, чтобы лабораторный стенд был максимально эффективен. Также рекомендуется подбирать лабораторные работы наиболее близкие к учебному процессу и будущей специальности. Учитывая все эти факторы в будущем можно получить довольно хорошие результаты.
Дипломный проект является законченной работой и соответствует требованиям, предъявляемым к выпускным квалификационным работам.
1. Правила устройства электроустановок. ПУЭ-6 и ПУЭ-7. Седьмой выпуск. - Новосибирск: Изд-во Сиб.унив., - 2007. - 243с.
2. Дзержбицки С., Вальчук Е. Токоограничивающие выключатели переменного тока. - Л.: Энергоиздат, 1982. - 116с.
3. Аппараты распредустройств низкого напряжения: справочник / Ч.1. Вып. 1 и 2. Автоматические выключатели до и свыше 630 А. - М.: Патент, 1992. - 308 с.
4. Кабышев А.В. Электроснабжение объектов. Ч.3. Защиты в
электроустановках до 1000 В. - Томск: Изд-во Томского
политехнического университета, 2010. - 215 с.
5. Кабышев А.В. Электроснабжение объектов. Ч.2. Расчет токов короткого замыкания в электроустановках до 1000 В. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - 168 с.
6. Сапожников И Социально-педагогическая деятельность как учебный предмет / / Обновление содержания, форм и методов обучения и воспитания в учреждениях образования Научные записки РГГУ - Выпуск 35, 2006 - С 35-38
7. Кацман М.М. Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам и электроприводу / М.М. Кацман. - 2-е изд., испр.- М.: Высш. шк., 2000. - 215 с.
8. Руководство по эксплуатации ВАЮУ.435Х21.006-02РЭ «ВЕСПЕР» / E2-MINI / Ред. 2011.
9. Электрические и электронные аппараты. Под ред. Ю.К. Розанова, М: Информэлектро, 2001. - 420 с.
10. Электротехника. Лабораторно-практические работы. Ирина Мартынова2011.
11. Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2006. - 248 с.
12. Автоматические выключатели. Номенклатурный каталог / ОАО «Дивногорский завод низковольтной аппаратуры» [Электрон-ный ресурс]. - Режим доступа: www.dznva.ru
13. Электрические и электронные аппараты: Учебник для вузов. / Под ред. Ю.К. Розанова. - М.: Энергоатомиздат, 1998 - 745 с.
14. Цикановская, М.И. Исследование автоматического воздушного
выключателя. Исследование плавких предохранителей : метод.
указания к лаб. работам по курсу "Электр. и электрон. аппараты" / С.В. Митрофанов, М.И. Цикановская .— Оренбург : ГОУ ОГУ, 2002
15. Сакалов Б.А., Соколов Н.Б. Монтаж электрических уставок. - М. : Энергоатомиздат, 1991. - 592с.