Предназначение выключателя нагрузки
Автогазовый выключатель нагрузки
Выключатель нагрузки – это коммутационное устройство, которое оснащено дугогасительной камерой и приводом для управления. Электропривод может быть мускульным, срабатывающим при помощи натянутой пружины, или с соленоидом дистанционного отключения. Основное назначение прибора – механическое размыкание или замыкание цепи на участке, который находится под нагрузкой.
Любой переключатель нагрузки состоит из следующих частей: пружинного механизма, силовых контактов, заземляющих ножей, разъединителя с полюсами. Полюса размещаются в раме. Основной подвижный контакт представляет собой 2 стальные пластины. Для гашения дуги используется специальный медный контакт. Включается и выключается механизм при помощи натянутых пружин. Подробное описание конструкции будет рассмотрено на примере модели ВНР 10/400. В его составе есть:
- рама;
- опорный изолятор;
- рабочие, заземляющие ножи;
- держатель с контактами;
- камера гашения;
- тяга изолирующая и блокировочного устройства;
- вал заземления и рабочих ножей;
- рычаг;
- пружины;
- внутренние прокладки.
Конструкция выключателя нагрузки ВНР 10/400
Технические характеристики:
- способ закрепления;
- номинальный ток;
- дополнительные опции;
- комплектация;
- конструкция;
- номинальное напряжение.
Устройство АБ-2/4
Для крепления данного прибора у него имеется четыре изолятора, которые располагаются на раме специальной выкатной телеги. В конструкции имеется магнитопровод, которые является основной электромагнитного выключателя. Устройство быстродействующего выключателя подразумевает наличие специальной дугогасительной камеры. В данном случае она представлена лабиринтно-целевым типом и способна растянуть дугу до 4,5 метра. Для ее функционирование требуется магнитное дутье, которое в данном случае развивается за счет мощных полюсов, расположенных снаружи по обеим сторонам камеры.
Сами же провода не находятся без защиты, а встроены в специальный магнитопровод. С двух сторон от такого провода располагается камера катушки магнитного дутья. Вверху стенки данной камеры несколько расходятся и здесь же располагаются несколько, перемежающихся между собой клиновидных перегородок, образующих необходимый лабиринт. Таким образом, удается создать щель зигзагообразного типа, при помощи которой и удается растягивать дугу.
В самой верхней части камеры лабиринт прерывается. Здесь располагаются специальные пламегасительные решетки, которые представлены в виде нескольких пакетов тонких стальных пластин. Они предназначены для охлаждения, а также для деионизации газов и пламени, которыми сопровождается появление дуги.
Tags: , автомат, бить, бра, вид, выбор, выключатель, высоковольтный, генератор, дом, , замена, кабель, как, конденсатор, конструкция, , магнит, монтаж, номинал, принцип, провод, прокладка, пуск, , работа, реле, ремонт, ряд, сад, система, соединение, схема, тен, тип, ток, трансформатор, , установка, фаза, фото, щит, эффект
Монтаж разъединителей.
Разъединители предназначены для отключения и включения под напряжением участков электрической цепи или отдельных аппаратов при отсутствии нагрузочных токов. Представляют собой коммутационный аппарат с видимым местом разъединения в воздухе. Видимый разрыв цепи при отключенных разъединителях наглядно подтверждает возможность безопасного приближения к отсоединенным частям электроустановки. При условиях, определенных ПУЭ и ПТЭ, допускается включение и отключение разъединителями зарядных токов воздушных и кабельных линий, тока холостого хода трансформаторов и токов небольших нагрузок.
Рис. 1. Проверка положения ножей разъединителей по отношению к неподвижным контактам: а — неправильное, б — правильное: 1 — нож; 2 — неподвижный контакт; 3 — ось симметрии
Ревизию разъединителей с приводами и устранение обнаруженных дефектов, как правило, производят в мастерской. Там же комплектуют опорные конструкции, крепежные детали и материалы, которые вместе с разъединителем и приводом транспортируют к месту установки. Разъединитель и привод устанавливают таким образом, чтобы осевые линии, выверенные по отвесу и уровню, не отклонялись более чем на ±2 мм. Завершающей операцией при монтаже разъединителей является их регулировка. При этом проверяют и регулируют центровку ножей и их положение относительно неподвижных контактов (рис. 1); угол поворота ножей при отключении; синхронность включения ножей трехполюсных разъединителей; плотность прилегания контактов; давление контактных пластин на ножи разъединителя; работу привода и сигнальных контактов. Контролируют также действие ограничительных устройств привода и измеряют усилие вытягивания ножа из неподвижного контакта (рис. 2).
Рис. 2. Измерение усилия вытягивания ножей разъединителя: 1 — нож; 2 — приспособление; 3 — динамометр; 4 — основание
Отличия от автоматического выключателя
Автоматический выключатель нагрузки – это прибор электрический коммутационного назначения. Он предназначен для проведения номинальных токов к нагрузке и размыкает цепь в автоматическом режиме, если возникают токи короткого замыкания либо токи, превышающие значение номинальных. Также некоторые устройства способны срабатывать при нежелательном понижении питающего напряжения, когда мощность изменяет направление. Не следует использовать автоматы в качестве тумблеров, их механизм не приспособлен для этого, могут подгорать внутренние контакты.
По числу полюсных контактов: одно-, двух- и трехполюсные.
С функцией токоограничения и без нее.
Ручного привода либо от электромагнитов.
С возможностью устанавливать задержку по времени в режиме к. з. и без этой функции.
Автоматический дифференциальный выключатель
В домашних условиях часто используются другие устройства – автоматические дифференциальные выключатели. Их устанавливают на различные бытовые приборы для защиты от скачков напряжения. Они могут обесточить помещение при необходимости, защитить токоприемники и проводку от агрессивного воздействия высоких токов.
Автоматические выключатели не подходят для частых отключений и выключений. Это может привести к быстрому износу модуля и выгоранию рабочего ресурса, после чего устройство придется менять. Для таких целей рекомендуется использовать модульные выключатели нагрузки. Коммутаторы ввода обеспечивают высокую безопасность распределительных щитов, бесперебойную подачу электричества, удобство размыкания цепи. Оптимальным вариантом является использование переключателя нагрузки и автомата одновременно. Тогда повышается безопасность электросети.
Главным отличием от автомата является невозможность работы в автоматическом режиме. Для переключения требуется внешнее вмешательство – ручное или дистанционное. Автомат срабатывает при достижении предельного тока. Также приборы могут отличаться по маркировке и внешнему виду.
Что входит в комплект ВРУ
Строение приборов, предназначенных для жилых домов, отличается от такового у промышленных вариантов. Однако все модели комплектуются панелями распределения и ввода.
Для производств
Крупные предприятия потребляют большое количество энергии. Поэтому в роли ВРУ выступают распределительные шкафы. Они снабжаются автоматами А37 или АВМ. Односторонние панели монтируют возле стен. Двусторонние варианты размещают на расстоянии не менее 80 см.
Иногда устройства состоят из нескольких модулей. Это означает, что блок автоматов, счетчиков или предохранителей устанавливается отдельно.
Для общественных зданий
Мощность вводных компонентов рассчитана на 250, 400 или 630 А. Чаще всего для сборки таких систем применяют панели ВП, ВА, ВР.
Комплектация оборудования бывает разной:
- с использованием систем освещения мест общего пользования (применяются в качестве выделенных линий);
- с автоматами на ответвлениях;
- с применением средств отдельного учета потребляемой энергии.
Основные виды
По маркировке рубильника в щитке можно узнать его тип, устройство и потенциальные возможности.
Установлена такая расшифровка:
- Р — рубильник;
- П — переключатель;
- П — переднее присоединение проводов;
- Б — боковая рукоятка;
- Ц — центральный рычаг;
- цифры — первые (1-3) число полюсов, (4-6) сила тока (1 – 100 А, 2 – 250 А, 4 – 400 А и 6 – 600 А).
Различные типы рубильников классифицируются по таким направлениям:
- Сила тока (100-1000 А).
- Количество полюсов (1-3).
- Вид тока (постоянный, переменный).
- Способ управления (сбоку, по центру).
- Способ присоединения проводов (переднее, заднее).
- Направления тока (1-3).
- Присутствие предохранителя в ноже.
- Наличие системы гашения дуги.
- Установка вспомогательных контактов.
- Степень защиты (открытое и закрытое исполнение).
- Температурный режим эксплуатации (жаркий, холодный, умеренный).
Виды
По способу гашения дуги в камерах, ВН подразделяются на следующие виды:
- автогазовые;
- элегазовые;
- вакуумные;
- воздушные;
- масляные;
- электромагнитные.
Автогазовый (газогенерирующий) выключатель
Устройство предназначено для оперативной коммутации силового электрооборудования. Подавление дуги происходит под действием газов, генерируемых в камере гашения. Вкладыш из мочевиноформальдегидной смолы или из полиметилметакрилата, расположенный внутри камеры, в момент коммутации дугогасительных контактов молниеносно нагревается. Под действием высокой температуры происходит испарение верхнего слоя полимера, а образовавшийся поток газов интенсивно гасит электрическую дугу.
Условие для испарения вкладыша создают дугогасительные контакты, запуская процесс «продольного дутья». Во включенном состоянии номинальный ток протекает по основным контактам.
Автогазовые ВН активно используются в России и в странах СНГ. Они применяются на подстанциях, устанавливаются в распределительных устройствах электросетей 6 – 10 кВ с изолированной нейтралью. В основном их монтируют там, где экономически не выгодно применять установки другого типа, а использование разъединителей запрещено правилами ПУЭ.
Данный тип выключателей имеет самую низкую стоимость и высокую ремонтопригодность. Эти преимущества способствуют росту популярности газогенерирующих выключателей.
Вакуумный высоковольтный выключатель
Очень эффективное, но дорогое устройство, позволяющее выключать не только номинальные токи нагрузки, но и сверхтоки при КЗ. Контакты вакуумных выключателей находятся в вакуумной камере со сверхнизким давлением (порядка 10-6 — 10-8 Н/м). Отсутствие газа создаёт очень большое сопротивление, что препятствует горению дуги.
При размыкании/замыкании контактов дуга всё-таки возникает (за счёт образования плазмы из паров металла контактов), но она практически мгновенно, гаснет, в момент перехода через ноль. В течение 7 – 10 мк/с пары конденсируются на поверхности контактов и на других деталях камеры.
Существуют разновидности:
- вакуумные выключатели до 35 000 В;
- устройства для напряжений, превышающих 35 кВ;
- вакуумные контакторы для сетей в 1000 В и выше.
Основные достоинства:
- работа выключателя в любом положении;
- коммутационная износостойкость;
- стабильная работа;
- пожарная безопасность.
Из недостатков можно выделить сравнительно высокую стоимость из-за сложности технологии производства камер.
Элегазовые ВН
В коммутационных аппаратах данного типа для гашения дуги используется элегаз. Работает устройство по принципу автогазовых выключателей, но вместо воздуха для гашения дуги применяется шестифтористая сера (SF6) с добавками других газов.
В корпус камеры гашения из герметической ёмкости поступает элегаз, который не выбрасывается в атмосферу, а используется повторно. Различают колонковые и баковые устройства (см. рис. 5).
Рис. 5. Баковый элегазовый ВН
В конструкциях таких выключателей используется встроенные трансформаторы тока. Современные элегазовые ВН могут работать в распределительных устройствах сверхвысокого напряжения, достигающего 1150 кВ.
Монтаж электрических установок — Выключатели нагрузки
Выключатели нагрузки предназначены для отключения и включения электрических цепей выше 1 кВ как при отсутствии, так и при наличии тока нагрузки. В сочетании с предохранителями выше 1 кВ (рис. 8.16) эти выключатели обеспечивают возможность отключения как токов нагрузки, так и аварийных токов КЗ. Выключатели выпускают типов ВН-16, ВНз-16, ВНП-16, ВНПз-16, ВНП-17, ВНПз (В — выключатель, Н — нагрузки, П — с пристроенными предохранителями, з — с заземляющими ножами). Выключатель ВНП-17 отличается от ВНП-16 тем, что имеет устройство, отключающее выключатель при перегорании плавкой вставки предохранителя на любом из трех полюсов. Последнее необходимо во избежание работы электродвигателей на двух фазах при перегорании одного из предохранителей. При работе двигателя в таком режиме происходит перегрев обмотки статора и, если он не будет быстро отключен от сети, изоляция обмотки может загореться. Выключатель нагрузки представляет собой разъединитель, приспособленный для отключения токов нагрузки до 400 А при 6 кВ и до 200 А при 10 кВ. Надежное гашение электрической дуги, образующейся при разрыве цепи, обеспечивается применением дугогасительного устройства, устанавливаемого на неподвижных главных контактах выключателя. Это устройство представляет собой дугогасительную камеру, в щель которой входит нож выключателя. При размыкании контакта выключателя образуется электрическая дуга. Под действием высокой температуры дуги внутренние стенки дугогасительной камеры, изготовленные из органического стекла, интенсивно выделяют газы, которые устремляются с большой скоростью через щель камеры и способствуют быстрому гашению дуги. Дугогасительное устройство выключателя нагрузки называется автогазовым потому, что гасительная камера сама автоматически генерирует газы, способствующие гашению электрической дуги. Токи КЗ отключаются в результате перегорания плавкой вставки предохранителя. При перегорании плавкой вставки на любом из трех полюсов выключателя из нижнего торца патрона предохранителя выдвигается под действием пружинки указатель действия предохранителя. У выключателя ВНП-17 этот указатель воздействует на систему рычагов. При этом освобождается защелка, удерживающая заведенную при включении выключателя пружину вспомогательного контакта, замыкающего цепь катушки отключающего электромагнита.
Рис 8 16 Выключатель нагрузки ВНП 17 на 6 и 10 кВ 1 — опорный изолятор, 2 — нож, 3 — дугогасительное устройство, 4 — фарфоровая тяга 5 — патрон предохранителя, 6 — отключающая пружина, 7 — рычаг для присоединения к приводу, 8— опорная pама 9 — устройство отключающее выключатель при перегорании предохранителя на любом из трех полюсов, 10 — отключающий электромагнит
Все части выключателя нагрузки собирают на опорной раме. Токоведущие части устанавливают на опорных изоляторах. Выключатели нагрузки ВНз и ВНПз снабжены комплектом заземляющих ножей, которые крепят к раме выключателя дополнительно при помощи боковых пластин. Предохранители у выключателей ВНП и ВНПз укреплены на полураме (скобе). Полураму крепят к раме выключателя при помощи болтов со стороны, противоположной ножам заземления. Она может быть установлена как сверху, так и снизу выключателя. Кинематическая система рычагов выключателя исключает возможность включения заземляющих ножей при включенном выключателе, и наоборот. Включение и отключение выключателей нагрузки производят с помощью ручного рычажного привода ПР-17 или с помощью ручного автоматического привода ПРА-17 с механизмом свободного расцепления, имеющего катушку для дистанционного отключения от реле защиты или от кнопки дистанционного управления. Выключатель нагрузки при необходимости может устанавливаться с электромагнитным приводом ПС-10, позволяющим осуществлять его дистанционное включение и отключение. Когда для включения и отключения цепи не могут быть применены выключатели нагрузки, а также когда необходимо отключать аварийные токи (токи КЗ), применяют описанные выше силовые выключатели.
- Назад
- Вперед
Переключатели нагрузки
Трёхклавишный выключатель с розеткой: выбор и подключение
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 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 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.
Виды переключателей, представленные на современном рынке
Требования к помещению для размещения ВРУ
При установке приборов учитывают такие рекомендации:
- В помещение, где располагаются ВРУ, нельзя входить посторонним лицам. Устройство обслуживают только специалисты, имеющие допуск.
- Через щитовую комнату не должен пролегать газопровод. Системы водоснабжения прокладывают в виде непрерывной линии. Вентили, краны и иные запорные элементы присутствовать не должны.
- Запрещена установка коробок в помещениях с высокой влажностью.
- Устройства можно размещать на лестничных клетках. Однако в таком случае их помещают в шкаф, запирающийся на замок. Рукоятки управляющих приборов не должны выступать за пределы ящика.
Ошибки при покупке
Главная ошибка при покупке дифавтомата – стремление обезопасить себя. В связи с чем потребители выбирают устройства с минимальным током защиты и перегрузки. В результате наблюдаются многочисленные ложные срабатывания.
Превышение тока отключения не гарантирует надежное отключение при высоких токах нагрузки.
Грамотный подбор параметров автоматики защиты обычно выполняют специалисты, которые также дают рекомендации по распределению электрических цепей и монтажу силового щита. Отсутствие должной квалификации не гарантирует нормальной защиты потребителей от нештатных ситуаций.
Преимущества и недостатки
У рассматриваемых коммутационных аппаратов есть сильные и слабые стороны.
К преимуществам относятся:
- меньшая себестоимость, по сравнению с другими видами выключателей;
- быстрое и надёжное включение и отключение номинальных токов нагрузок;
- возможность применения дешёвых плавких предохранителей для защиты от перегрузок;
- наличие у высоковольтных ВН видимого разрыва контактов, что позволяет обходиться без дополнительного разъединителя.
Недостатки:
- ограниченный ресурс эксплуатации;
- разрыв цепи возможен только для токов, в пределах номинальных значений мощностей;
- после срабатывания предохранителя необходима его замена.
Технические характеристики приборов
Приборы, осуществляющие выключение нагрузки путем размыкания электрической цепи, обладают различными техническими характеристиками
Все они имеют важное значение и становятся определяющими при выборе подходящего для приобретения агрегата и его последующего монтажа
Показатель номинального значения напряжения отражает рабочее напряжение электротехнического прибора, на которое он изначально рассчитан производителем.
Максимальное значение рабочего напряжения показывает крайне возможное допустимое высокое напряжение, при котором выключатель способен функционировать в нормальном режиме без ущерба для своей работоспособности. Обычно эта цифра превышает размер номинального напряжения на 5-20%.
Поток электрического тока, при прохождении которого уровень прогрева изоляционного покрытия и частей токопровода не препятствует нормальной работе системы и может быть выдержан всеми элементами в течение неограниченного времени, называется номинальным током. Его значение обязательно учитывается при выборе и покупке выключателя нагрузки.
Величина сквозного тока допустимых пределов демонстрирует, какой объем тока, протекающего по сети в режиме короткого замыкания, сможет выдержать установленный в системе выключатель нагрузок.
Ток электродинамической стойкости отражает величину тока короткого замыкания, которая, воздействуя на прибор в течение нескольких первых периодов, не оказывает на него никакого негативного воздействия и механически его никак не повреждает.
Ток термической стойкости определяет предельный уровень тока, чье нагревающее действие на протяжении определенного отрезка времени не выводит из строя выключатель нагрузки.
Также очень важны техническое выполнение привода и физические параметры приборов, определяющие общий размер и массу устройства. Ориентируясь на них, можно понять, где удобнее будет разместить аппараты, чтобы они корректно работали и четко выполняли поставленные задачи.
Достоинства и недостатки аппаратов
Среди безусловных положительных качеств устройств, отвечающих за отключение нагрузки, находятся следующие позиции:
- простота и доступность в изготовлении;
- элементарный способ эксплуатации;
- очень низкая стоимость готового изделия по сравнению с другими видами выключателей;
- возможность комфортной активации/деактивации номинальных токов нагрузок;
- видимый глазу разрыв между контактами, обеспечивающий полную безопасность любых работ на отходящих линиях (монтаж дополнительного разъединителя не требуется);
- недорогая защита от сверхтокового потока посредством предохранителей, как правило, заполненных кварцевым песком (тип ПКТ, ПК, ПТ).
Из минусов выключателей всех типов наиболее часто упоминается способность коммутировать только номинальные мощности, не работая при этом с токами аварийного режима.
Несмотря на дешевизну в стоимости и обслуживании, автогазовые модули признаны устаревшими и при плановом обслуживании или во время реконструкции сетей и подстанций их целенаправленно заменяют на более современные вакуумные элементы
Автогазовым модулям обычно ставят в упрек ограниченный рабочий ресурс, обусловленный постепенным выгоранием внутренних деталей, генерирующих образование газа в дугогасительной камере.
Однако этот момент вполне решаем, причем небольшими средствами, так как элементы газогенерации и парные контакты, предназначенные для дугопоглащения, стоят очень недорого и легко заменяются, причем, не только профессионалами, но и рабочими с невысокой квалификацией.
Разновидности
Беспроводные выключатели классифицируются по трем основным признакам:
- Способу управления освещением. Предлагаемые сегодня торговлей девайсы оснащаются кнопочными или сенсорными переключателями, пультами дистанционного управления (ДУ).
- Возможности плавной регулировки потока света. Изменение интенсивности освещения производится длительным нажатием на специальную кнопку устройства с встроенным диммером.
- Количеством управляемых осветительных приборов. Существуют беспроводные ДВ, рассчитанные на 1-2-3 и более групп светильников с разным количеством ламп.
Применение дополнительных опций позволяет настраивать функцию задержки исполнения команды на несколько секунд. Она позволяет, например, пользователю совершить ряд действий при включенном освещении до погружения комнаты в полную темноту.
С пультом управления
Наряду с встроенными выключателями, дистанционное управление единичными осветительными устройствами или большими группами светильников может осуществляться с кнопочного брелока или пульта ДУ. На каждый канал на пульте отводится по две кнопки. Одной включают электропитание и увеличивают яркость свечения, другой снижают интенсивность света или отключают электроприборы.
Включение/выключение нагрузки осуществляется кратковременным нажатием кнопкив течении 0,1–1 с, а регулировка светового потока производитсяудержанием той же кнопки более 1 секунды. В заводскую комплектацию входят винты для настенного крепления аксессуара.
Многоканальный радиовыключатель
В многоканальном радиовыключателе допускается настройка до 8 каналов, подключаемых к системе освещения. Это позволяет регулировать освещение во всей квартире или комнатах в доме.
Чтобы не было путаницы, радиовыключатели запоминают адреса исключительно «родных» пультов и выполняют только команды своего битрейта.
Он задается определенной скоростью передачи и приема информации, измеряемой в кбит/с, при этом частота передаваемого сигнала 30-40 кГцостается неизменной. Основой каждого пульта служит генератор импульсов, сигнал которого модулируется кодом определенной команды. Некомплектный пульт ДУ можно отвязать и привязать к девайсу, если его уникальный номер совпадает с аналогичным кодом выключателя.
Сенсорные панели
Внешне сенсорная панель представляет экран из кристаллического стекла с нанесенной разметкой, визуализированной подсветкой. Кратковременным прикладыванием пальца осуществляется коммутация, а удержанием в обозначенном месте панели производится регулировка освещенности диммером. Вносимая от соприкосновения емкость человека меняет параметры конденсатора в электростатическом поле, вырабатывается управляющий сигнал, от которого запускается схема коммутации выключателя. Отсутствие в конструкции механических клавиш увеличивает ресурс работы беспроводных ДВ до 100 тыс. включений.
Wi-Fi или радиочастотные
Наличие Wi-Fi-расширения в смартфоне, планшете или компьютере с выходом в интернет позволяет управлять освещением, используя гаджет по аналогии с пультом ДУ.При отправке определенной команды с гаджета после щелчка на пиктограмму устройства и соответствующий значок действия в ней, передатчик вырабатывает импульс. Затем он преобразуется в сигнал радиочастоты 2,4 ГГц или 5 ГГц Wi-Fi-роутера, который «ловит» приемник устройства, находящийся в зоне покрытия маршрутизатора.
