Ledgroup72.ru

Лед Групп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Рубильники (выключатели нагрузки, разъединители). Определение, функции и классификация

Рубильники (выключатели нагрузки, разъединители). Определение, функции и классификация

Рубильники (выключатели нагрузки, разъединители). Определение, функции и классификация

Рубильники (выключатели нагрузки, силовые разъединители) используются для ручного включения, выключения или переключения низковольтных электроцепей переменного и постоянного тока. Устанавливаются рубильники в распределительных устройствах, электрощитах, шкафах. В стандартах (ГОСТах) не применяется понятия «рубильник», а описаны три аппарата:

  1. разъединитель;
  2. выключатель нагрузки;
  3. выключатель-разъединитель (совмещает функции первых двух).

Зачастую рубильником называют выключатель-разъединитель.

Функции рубильников

Основная задача разъединителя, выключателя нагрузки и выключателя-разъединителя — ручное включение и отключение энергоснабжения, перевод контактов производится за счёт мышечной силы оператора. Дополнительные задачи:

  • для разъединителя – разъединение электрической системы, то есть между разведёнными подвижным и неподвижным контактом имеется нормированное воздушное пространство, которое исключает пробой (это необходимо для безопасного проведения ремонта либо осмотра сети);
  • для выключателя – отключение питания нагруженной электрической системы, то есть потребители тока работают, оператор разводит контакты, между ними образуется электрическая дуга и погасает в дугогасительных камерах (данный аппарат имеет камеры для каждого полюса);
  • для выключателя-разъединителя – исключает пробой и гасит дугу (соединяет оба устройства).

Устройство рубильника

Рубильники выполняются из следующих узлов:

  • поворотной контактной системы, в каждом полюсе имеется:
    — подвижный контакт в виде ножа или подпружиненной вилки;
    — неподвижный контакт в виде двух пластин подпружиненных рассечённым стальным кольцом или ножевого типа;
  • рукоятки или ручного привода;
  • контактных выводов под присоединение проводников: — если изделие разрывное (на 1 направление) трёхполюсное, то 3 входных + 3 выходных; — если изделие перекидное (на 2 направления) трёхполюсное, то 6 входных + 3 выходных;
  • 1-й или 2-х дугогасительных камер на каждый полюс в зависимости от количества направлений переключения.

Устройство контактов исключает самопроизвольное выпадание подвижного контакта под силой тяжести или внешних вибраций.

Переключение зависит только от физической силы оператора, энергия на расцепление:

  • накапливается при включении (тогда контакты расходятся мгновенно);
  • либо изымается во время выключения (тогда скорость расхождения зависит от скорости поворота ручки).

Токопроводящие части изготавливаются из меди марки М1. Иногда предусматривается защита от коррозии при помощи лужения (покрытия оловом, что даёт металлу белый цвет).

Классификация

Коммутационные аппараты классифицируют по следующим признакам:

Техника и технологии

Высоковольтные выключатели нагрузки (ВН), первоначально выполнявшиеся в виде комбинации двух простых устройств: обычных разъединителей, включавших токи нагрузки и токи «холостого хода» (ХХ) и отключавших только токи ХХ, и высоковольтных плавких предохранителей, служивших для защиты электроустановки от перегрузки и от токов КЗ, начали применять в высоковольтных электросетях еще в начале 1950-х годов вместо более дорогих высоковольтных выключателей. Вначале область их применения была довольно ограниченной: их устанавливали преимущественно на тупиковых электроподстанциях небольшой мощности, использовали для размыкания кольцевых линий электропередачи, коммутации высоковольтных электродвигателей и т.п.

Затем, по мере роста токов нагрузки и токов ХХ электроустановок, для осуществления коммутации все более и более возраставших токов нагрузки, а также для устранения явлений феррорезонанса, возникающих при однополюсном отключении цепи тока, вместо обычных разъединителей стали применять намного более надежные разъединители мощности на средний класс напряжения. Таким образом, ВН превратились в коммутационные аппараты, объединившие в одном устройстве выключатель с дугогасительным устройством небольшой мощности, предназначенный для коммутации токов нагрузки и отключения небольших перегрузочных токов, и разъединитель. При этом в ряде случаев (например, при коммутации силовых трансформаторов и конденсаторных батарей) требовалось, чтобы для защиты от токов КЗ последовательно с разъединителем были включены также высоковольтные плавкие предохранители.

В дальнейшем конструкция ВН была изменена: в них вместо разъединителя мощности стали применять обычный разъединитель с простыми недорогими дугогасительными камерами, что значительно упростило эти коммутационные аппараты, повысило их надежность и тем самым позволило применять их на электроподстанциях 6 (10) /0,4 кВ, обслуживавших не только малоответственных сельских потребителей, но и собственные нужды АЭС, ГРЭС и других наиболее ответственных электропотребителей. Такой вид конструкции высоковольтных ВН, когда в одном коммутационном аппарате объединяется выключатель и разъединитель с дугогасительными камерами, с успехом применяется и в настоящее время.

Читайте так же:
Выключатель makel nemliyer двухклавишный

Широко используются выключатели нагрузки и за рубежом, причем применяемые в них способы гашения дуги весьма разнообразны.

К числу таких способов дугогашения относятся:

быстрые коммутации в воздухе;

— коммутация в сжатом воздухе;

— дутье предварительно сжатым воздухом или азотом;

— коммутации в маслонаполненной дугогасительной камере;

— магнитное дутье; гашение дуги в элегазе;

— гашение дуги в вакууме;

— гашение дуги многоступенчатым отключением и др.

Особенности основных типов выключателей нагрузки, выпускаемых в странах СНГ

В СССР, а ныне в странах СНГ нашли применение различные типы высоковольтных ВН, выпущенных как отечественными, так и зарубежными производителями. Рассмотрим вначале конструктивные особенности основных типов ВН, выпускаемых в настоящее время в странах СНГ. К числу таких типов относятся:

1. Автогазовые ВН типа ВН-16 на напряжение 6 и 10 кВ и номинальный ток 400 и 200 А. Такие ВН, выпускавшиеся еще в СССР, с некоторыми конструктивными изменениями производятся в настоящее время в странах СНГ. Поэтому, учитывая их достаточно широкое использование в высоковольтных сетях России, Украины и других стран СНГ, рассмотрим их основные конструктивные особенности.

Общий вид ВН типа ВН-16 на номинальное напряжение 6 и 10 кВ с номинальным током отключения 400 и 200 А (в отдельных случаях – до 800 А) и мощностью отключения 4 и 3 МВА показан на рис.1,а, а входящее в состав этого выключателя дугогасительное устройство продольного дутья – на рис.1,б, где обозначено:

1 – отключающие пружины (они же включающие – после перестановки рычага для использования при АВР);

2 – основные неподвижные контакты;

3 – дугогасительные камеры;

5 – стопорные изоляторы;

6 – общий приводной вал;

7 – дугогасительные контакты;

8 – изоляционные тяги;

9 – основные подвижные контакты;

10 – вкладыши в дугогасительном устройстве;

11 – щель, образуемая вкладышами;

12 – дугогасительные неподвижные контакты;

13 – пластмассовые щеки;

14 – электрическая дуга.

Как видно из рис.1, дугогасительные камеры 3 с неподвижными контактами 2 и 12, а также подвижные 9 и дугогасительные 7 контакты рассматриваемого выключателя смонтированы на одной общей раме 4 на опорных изоляторах 5, причем все три полюса выключателя имеют общий приводной вал 6, связанный с полюсами изоляционными тягами 8. Привод выключателя – ручной или электромагнитный.

Дугогасительная камера выключателя состоит из двух пластмассовых щек 13, внутри которых заложены изготовленные из оргстекла сменные вкладыши 10, образующие узкую щель 11, в которой движется дугогасительный контакт. Для отключения выключателя служат две отключающие пружины 1.

Электрическая дуга 14, образующаяся между дугогасительными контактами при отключении выключателя, вызывает интенсивное газовыделение из стенок вкладышей, которое, непрерывно нарастая, вызывает повышение давления в камере. Так как газы могут выходить только через щель между подвижным контактом и стенками камеры, то они, выходя по этому пути, вызывают интенсивное продольное обдувание дуги и ее гашение.

Дугогасительные камеры выключателя недолговечны, поэтому их изготовляют со сменными вкладышами, выдерживающими определенное число отключений в зависимости от величины тока нагрузки. Так, при номинальном токе нагрузки Iн=50 А можно выполнить (без замены вкладыша) 300 отключений выключателя, при Iн=100 А – 200, при Iн=200 А – 75, при Iн=400 А – только 3 отключения. Другие технические характеристики ВН типа ВН-16 приведены в табл.1.

Читайте так же:
Замена выключателя с двумя клавишами

Процесс замыкания контактов при включении выключателя происходит следующим образом: сначала замыкаются дугогасительные, а затем главные контакты. При его отключении размыкание контактов происходит в обратном направлении, причем в отключенном положении подвижный дугогасительный контакт выключателя образует достаточно большой видимый воздушный зазор с дугогасительной камерой. Выключатели нагрузки могут быть оснащены стационарными заземляющими ножами с блокировкой от неправильного включения.

Применяемый для управления выключателя ВН-16 ручной автоматический привод типа ПРА-17 снабжен механизмом свободного расцепления со встроенным электромагнитом для дистанционного отключения аппарата. Основной недостаток этого привода состоит в том, что он не позволяет включить выключатель дистанционно и автоматически. Поэтому в случае необходимости применения дистанционного включения ВН обычно используют привод прямого действия – электромагнитный или пневматический, в котором энергия для включения непосредственно потребляется от источника оперативного постоянного тока большой мощности. Однако необходимость иметь на электроподстанции такой источник – существенный недостаток такого привода.

2. Выключатели нагрузки типов ВН-10, ВН-11, ВНП-16 и ВНП-17. Кроме выключателя ВН-16, для включения и отключения токов нагрузки от 200 до 400 А в странах СНГ широко используются также выключатели типов ВН-10, ВН-11, ВНП-16, ВНП-17 и др. Их отличительная особенность – применение в них трехполюсного разъединителя рубящего типа внутренней установки с автогазовыми дугогасительными камерами, изготовляемыми из оргстекла.

Выключатели типа ВН-10 снабжены стационарными заземляющими ножами, которые заземляют верхние и нижние выводные контакты. Так как эти типы выключателей не могут защищать электрические сети от токов КЗ, поэтому, в случае необходимости объединения функций нормальной коммутации и защиты от токов КЗ и токов перегрузок, их необходимо снабжать высоковольтными кварцевыми предохранителями, устанавливаемыми в них как с верхней, так и с нижней стороны выключателя.

Внешний вид автогазового выключателя нагрузки типа ВН-10 с ручным приводом на номинальное напряжением 10 кВ, с номинальным током Iн=400 А и током термической стойкости Ітерм=10 кА схематически показан на рис.2, на котором обозначено:

1 – система главных контактов выключателя;

2 – дугогасительное устройство;

3 – система дугогасительных подвижных контактов.

Принцип действия этого выключателя такой же, как и выключателя типа ВН-16, то есть основан на гашении дуги потоком газов, образующихся при разложения вкладыша из оргстекла. Управление выключателем осуществляется ручным приводом, снабженным механизмом свободного расцепления, и электромагнитом отключения, который питается от независимого источника тока. Включить выключатель можно только вручную с помощью рукоятки привода, а отключить – вручную и дистанционно электромагнитом отключения.

В странах СНГ в электросетях с номинальным напряжением 10 кВ также применяются выключатели типа ВНА-10/630 и типа ВНР-10/400-10з (рис.3). Общий вид КТП, производимой Камским электромеханическим заводом, которая укомплектована этими типами выключателей, показан на рис.4.

3. ВН автогазового типа ВНП-М1-10/630-20. Выключатели этого типа, разработанные с учетом замечаний и пожеланий Госэнергонадзора России и предприятий электрических сетей стран СНГ, серийно выпускаются Заводом высоковольтной аппаратуры г. Нальчик. Они предназначены для работы в шкафах КРУ, ячейках КСО и КТП напряжением 10 кВ для систем с заземленной или изолированной нейтралью, а также предназначены для замены находящихся в эксплуатации морально и физически устаревших типов ВН, аналогичных по техническим характеристикам.

Читайте так же:
Автоматические выключатели серии ва5735

Основные технические характеристики ВН типа ВНП-М1-10/630-20приведены в табл.3.

Модернизированный выключатель ВНП-М1-10/630-20 с автономным блоком питания обладает следующими преимуществами по сравнению с другими аналогичными типами ВН:

• В случае отключения напряжения на ТП с помощью этого выключателя можно дистанционно управлять работой коммутационных аппаратов, что позволяет осуществлять не менее шести циклов О-В-О без подзарядки импульсных конденсаторов энергии.

• В течение бестоковой паузы может быть отключен поврежденный участок электросети, подана команда АПВ выключателю на РП (Т) и АВР в пункте деления сети, что значительно дешевле, чем применение схемы с другими, например вакуумными, коммутационными аппаратами.

• Выключатель этого типа может быть (с минимальными затратами) использован для замены отработавшего свой ресурс аналогичного по техническим характеристикам ВН устаревшей конструкции в камерах КСО и КТП.

4. Трехпозиционный выключатель нагрузки типа ВНТ-2П. Выключатели этого типа, разработанные с учетом современных требований МЭК и ГОСТ Р к надежности и безопасности оборудования, выпускаются компаниейОАО «ПО Элтехника», впервые в России освоившей производство трехпозиционных разъединителей и выключателей нагрузки 6 (10) кВ. Основные технические характеристики ВН типа ВНТ-2П приведены в табл.4 [5].

Основные преимущества ВН типа ВНТ-2П:

• Применение этих аппаратов, имеющих три фиксированных положения: «Включено», «Отключено» или «Заземлено», полностью исключает возможность заземления частей электроустановок, находящихся под напряжением.

• Аппарат имеет современный энергонезависимый привод, обеспечивающий высокую скорость срабатывания выключателя и гашения дуги.

• Основные элементы и узлы ВН и разъединителей унифицированы, что значительно сокращает сроки их изготовления и обеспечивает высокое качество сборки.

В заключение отметим, что рассмотренные выше высоковольтные ВН охватывают лишь небольшую часть конструкций этих коммутационных аппаратов, выпускаемых промышленностью. Более полные сведения о других типах ВН содержатся в справочниках по высоковольтному электрооборудованию, например в [2].

Литература

1. Теория и конструкции выключателей. Пер. с англ. / Под ред. В.В. Афанасьева. – Л.: Энергоиздат, 1982.

2. Макаров Е.В. Справочник по электрическим сетям 0,4–35 кВ и 110–1150 кВ. Т.5. – М.: Папирус Про, 2005.

4. Афанасьев В.В., Адоньев Н.М., Карпенко Л.Н. Электрические аппараты высокого напряжения. Атлас конструкций. – Л.: Энергия, 1977.

5. Овчинников А., Анищенко А. Надежная схема электроснабжения: выключатели нагрузки в распределительных сетях // Новости электротехники. – 2004. – №6.

6. Выключатель ВНТ – сильная позиция. Техническая информация компании ОАО «ПО Элтехника». – Новости электротехники. – 2005. – №1 (31).

Выключатели нагрузки с ручными приводами

  • Опросный лист на выключтель нагрузки ВВНР-10/630.pdf
  • Техническая информация ТИ ВВНР-10/630-20У2.pdf

Вакуумный выключатель нагрузки ВВНР-10/630-20У2

предназначен для включения и отключения под нагрузкой цепи трехфазного переменного тока до 630 А, номинальным напряжением 6-10 кВ, частотой 50-60 Гц, а также заземления отключенных участков при помощи встроенных заземлителей.

КОРОТКО О ТОВАРЕ

высоковольтный выключатель нагрузки с вакуумным гашением дуги

усиленная изоляция камер гашения

усиленная конструкция корпуса

номинальный ток до 630 А

ток отключения короткого замыкания до 3(10) кА

ресурс: 10 000 циклов В-О

комплектация предохранителями типа ПКТ

комплектация заземляющими ножами

ЦЕНА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НАГРУЗКИ

Стоимость выключателя нагрузки определяется по опросному листу

срок гарантии — 5 лет

наличие на складе уточняйте по почте: sales@eaz.su

Особенности и преимущества

► Высокая надежность — обеспечивается применением современных вакуумных камер и особой конструкцией корпуса.

► Совмещение функций выключателя и разъединителя — выключатель нагрузки обеспечивает гашение дуги, видимый разрыв, заземление присоединений со стороны обоих контактов, исключает из схемы традиционные разъединители.

Читайте так же:
Материал корпуса автоматического выключателя

► Большое количество типоисполнений , в том числе с двумя комплектами заземлителей, с различными вариантами приводов (рычажные привода ПР-10, пружинные привода ПП-16, моторно-пружинные привода МПП-10 и др.) позволяет аппарату быть использованным в любой схеме стандарта МРСК-ФСК, в том числе в схемах с релейной защитой, АВР, дистанционным управлением).

► Низкий уровень затрат на монтаж и эксплуатацию — простота установки выключателя нагрузки ВВНР-10/630, отсутствие элементов, требующих постоянного контроля, периодических осмотров и замены.

► Высокая безопасность — отсутствие выбросов продуктов горения, дополнительная изоляция камер гашения.

Вакуумный выключатель нагрузки ВВНР-10/630
в камерах КСО производства ООО "ИЗЭМИ"

Технические характеристики

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Вакуумный выключатель нагрузки ВВНР-10/630 по конструкции относится к коммутационным аппаратам с вакуумным гашением дуги. Выключатель устанавливается вертикально на стене шкафов КРУ, камер КСО, камер ограждения РУ в КТП. Горизонтальная установка выключателя предусмотрена в пункте отключения линии (ПОЛ).

При напряжении сети до 12 кВ включительно выключатель нагрузки обеспечивает коммутацию токов до 630 А.

Вакуумный выключатель нагрузки ВВНР-10/630 выдерживает двукратное включение нормированного для него тока включения на короткое замыкание, равного 20 кА с наибольшим пиком 51 кА, без серьезных повреждений, препятствующих его дальнейшей работе в нормальном эксплуатационном режиме.

КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ

В соответствии с техническим заданием и опросным листом на корпусе выключателя могут устанавливаться заземлители с каждой из сторон выводных контактов. Для контроля положений выключателя и заземлителя, в том числе дистанционного, на выключателе предусмотрена возможность установки блок-контактов .

УПРАВЛЕНИЕ

Управление выключателем нагрузки ВВНР-10/630 и ножами заземления может осуществляться как слева, так и справа посредством дисков, имеющих ряд отверстий для сочленения с тягами от рычажных приводов ПР-3, ПР-10, пружинного привода ПП-16 и моторно-пружинного привода МПП-10. Заземляющие ножи могут иметь механическую блокировку (в зависимости от типа привода).

Выключатель нагрузки в квартире и доме

Обычные автоматы не предназначены для коммутации потребителей под нагрузкой. Их задачей является защита цепи от перегрузки и коротких замыканий. Для отключения напряжения в работающей сети применяется выключатель нагрузки. По сути, он является рубильником, служащим для отключения промышленного оборудования, помещения, квартиры, здания.

Выключатель

Выключатель нагрузки в щитке

С помощью выключателя нагрузки отключают только номинальный ток потребителя. Аппарат не является средством автоматической защиты, но с его помощью можно отключить нагрузку вручную, когда угрожает авария. Для автоматического отключения применяются автоматы и УЗО.

Предназначение

Высоковольтные выключатели устанавливаются в подстанциях и распределительных устройствах сетей от 6 кВ до 10 кВ. Наиболее распространены устройства типа ВНА (автогазовые). Они являются самыми дешевыми и не имеют специальных требований. Газы для гашения дуги в выключателях ВНА вырабатываются из встроенных пластмассовых вкладышей. Такое применение газа для защиты контактов характерно только для этих моделей. Коммутация производится за счет ручного привода.

Выключатель нагрузки для бытовых потребителей с напряжением не более 380 В используют в качестве вводного устройства коммутации на электрических щитах. К его входу подключается силовой кабель, а к выходу – автоматы и УЗО, выполняющие функции защиты от коротких замыканий, перегрузки и утечки тока на «землю».

Выбор

Выбор производится по следующим параметрам:

  • напряжение;
  • исполнение устройства;
  • комплектация;
  • выполняемые функции;
  • номинальный ток;
  • способ крепления.

В отличие от промышленных аппаратов с автоматическим управлением, выключатель нагрузки в квартирах или индивидуальных домах управляется вручную и коммутирует токи не более 100 А.

Выключатель нагрузки подбирается под больший номинальный ток, чем суммарный ток потребителей. Номинал должен быть выше, чем у подключенного с ним в одной цепи автомата на одну или две ступени. Иначе его контакты будут перегреваться при перегрузке линий. Если у автомата номинальный ток составляет 20 А, то последовательно установленный с ним выключатель нагрузки должен быть рассчитан на 25 А или на 32 А. Внешне они похожи, но у выключателя есть обозначение на корпусе в виде букв ВН, а ручка управления имеет больше размер. На рис. 1 изображены модели небольшой мощности.

Рубильники

Виды рубильников (выключателей нагрузки): а – Hager; б – АВВ

Выключатели нагрузки обладают электродинамической стойкостью при отключении тока короткого замыкания, но основной упор делается на плавкие предохранители, которые следует дополнительно устанавливать.

В отличие от автоматов, выключатели нагрузки снабжены усиленными контактами, рассчитанными на долгий срок службы. У некоторых моделей применяются следующие способы повышения надежности:

  • двойной разрыв контактов, гарантирующий отключение линии;
  • смотровые окошки для визуального контроля состояния контактов;
  • блокировка ручки управления от случайного включения устройства аналогично высоковольтным устройства, например, типа ВНА.

Неотключаемые линии в щите

Выключателем нагрузки внутри квартирного электрощита можно обесточить всю электропроводку. Это можно делать с целью электробезопасности, уходя из дома. Некоторые электроприборы отключать нецелесообразно. Для этого оставляется неотключаемая линия. На рисунке ниже установлено 2 выключателя нагрузки, один из которых может отключать всю проводку квартиры, а другой – оставляет в работе холодильник. Кроме того есть еще постоянно работающие системы охранной сигнализации и видеонаблюдения.

Схема

Схема квартирного щита с неотключаемой линией

На схеме красным и синим цветами изображены фазный и нулевой провода. Отключать можно только их, а земля (желто-зеленый цвет) всегда остается подключенной.

Переключатели нагрузки

Переключатель нагрузки служит для коммутации электрических цепей и имеет больше контактов. Переключателем можно коммутировать одну или несколько сетей. Его также называют перекидным или переходным выключателем. С его помощью можно образовать новую цепь.

В квартирах маломощные переключатели используют для независимого управления освещением из разных мест.

Схема

Схема проходного выключателя

На рисунке изображена схема подключения двух переключателей для включения лампочки из двух мест. Фазный провод выполнен коричневым, а нулевой – синим цветами. Черным цветом обозначены провода, соединяющие контакты соседних переключателей между собой. Нажимая на клавишу любого переключателя, можно независимо подавать напряжение на лампочку или отключать ее.

В многоэтажных жилых домах мощными перекидными рубильниками производят ввод в действие новой питающей линии, когда на одной из них происходит авария.

Схема

Схема питания жилого дома

При выходе из строя магистрали (1) производится переход на магистраль (2) с помощью перекидных рубильников (3).

Аналогично выключателю переключатель нагрузки способен выдерживать номинальный нагрузочный ток. На рисунке ниже изображены популярные модели, которые можно приобрести на рынке для домашних нужд. С их помощью можно переключать нагрузки электрокотлов, сварочных аппаратов и другой бытовой техники.

Переключатели

Виды переключателей, представленные на современном рынке

Видео про EKF выключатель

Актуальные сведения про EKF выключатель нагрузки предоставит это видео.

Выключатели нагрузки не являются средствами защиты. Они не рассчитаны на отключение цепи при перегрузках и коротких замыканиях. Для этого последовательно с ними устанавливают предохранители или автоматы. Выключатели и переключатели нагрузки должны работать в комплексе с правильно смонтированными средствами электрозащиты.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector