Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Содержание
  1. Выключатели нагрузки: назначение, устройство, рабочий принцип
  2. Выключатель нагрузки. Виды и использование. Устройство и работа
  3. Устройство и рабочий принцип выключателя нагрузки — разбираемся во всех нюансах
  4. Назначение
  5. Назначение
  6. Устройство ВН
  7. Область использования
  8. Конструкция
  9. Неотключаемые линии в щите
  10. Преимущества
  11. Бытовой выключатель нагрузки
  12. Недостатки
  13. Классификация
  14. Дополнительные элементы
  15. Что такое выключатель нагрузки и как он используется?
  16. Применение
  17. Преимущества и недостатки
  18. Устройство и принцип работы
  19. Условное обозначение и маркировка
  20. Отличие от автоматического выключателя
  21. Технические параметры
  22. Подключение

Выключатели нагрузки: назначение, устройство, рабочий принцип

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Выключатель нагрузки собой представляет трехполюсный коммутационный аппарат электрического тока для напряжения более 1 кВ, который свободно рассчитан на выключение рабочего тока, и снабженный приводом для неавтоматического или автоматизированного управления.
Выключатели нагрузки не предназначаются для выключения тока короткого замыкания, однако их включающая способность отвечает электродинамической стойкости при коротких замыканиях.

В сортировочных сетях 6-10 кВ, выключателями нагрузки иногда называют выключатели с отключающей способностью меньше 20 кА.

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Выключатели нагрузки используют в присоединениях понижающих трансформаторов на стороне высшего напряжения (6-10 кВ) взамен силовых выключателей, если это реально по рабочим условиям электрической установки. Так как они не рассчитаны на выключение тока короткого замыкания, функции автоматизированного выключения преобразователей электрической энергии в случае их повреждения возлагают на низковольтные предохранители либо на выключатели, принадлежащие предшествующим звеньям системы, к примеру на линейные выключатели, размещенные ближе к источнику энергии.

В сортировочных сетях самые популярные конструкции выключателей нагрузки (ВНР, ВНА, ВНБ) с гасительными устройствами газогенерирующего типа.

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Выключатель нагрузки с гасительными устройствами газогенерирующего типа (BH) а – весь вид выключателя; б – гасительная камера
Как видно из рисунка, тут употреблены детали трехполюсного разъединителя для внутренней установки.

На опорных изоляторах разъединителя укреплены гасительные камеры 5. К ножам разъединителя 1 прикреплены подсобные ножи 4. Изменен также привод разъединителя, что-бы обеспечить достаточную скорость движения ножей во время отключения и включения, не зависящую от оператора. Для этого учтены пружины 6, которые натягиваются при повороте вала 3 разъединителя, а при освобождении передают собственную энергию подвижным частям аппарата.

В положении «включено» подсобные ножи входят в гасительные камеры. Контакты разъединителя 2 и скользящие контакты гасительных камер 7 замкнуты. Основная часть тока идет через контакты разъединителя 8 в процессе выключения сначала размыкаются контакты разъединителя; при этом ток смещается через подсобные ножи 4 в гасительные камеры.

Несколько позже размыкаются контакты в камере. Зажигаются дуги, которые гасятся в потоке газов — продуктов разложения вкладышей 8 из плексигласа.

В положении «отключено» подсобные ножи находятся вне гасительных камер; при этом обеспечиваются достаточные изоляционные разрывы. Самый большой ток выключения выключателя нагрузки типа ВН (активный или индуктивный, однако не емкостный) равён 800 А при номинальном напряжении 6 кВ и 400 А при напряжении 10 кВ, номинальные длительные токи в несколько раз меньше и соответствуют рабочим токам разъединителей.

Выключатель нагрузки. Виды и использование. Устройство и работа

Выключатель нагрузки — для проведения безопасных работ по замене и ремонту электрического оборудования, электрической цепи, работающей под нагрузкой, иногда требуется выключить сеть, отключив электрическую энергию. При отключении цепи под нагрузкой образуется электродуга во время отключения питания контактов.

Это приведет к обгоранию контактов и иным неисправностям электрического оборудования.
Чтобы процесс выключения электрической энергии под нагрузкой стал намного безопасным, применяют особое устройство – выключатель нагрузки.

Он собой представляет простой разъединитель цепи, оснащенный дугогасительной камерой. Эти приспособления первый раз возникли еще в минувшем веке.

Они были оборудованы только разъединителем и плавкими вставками, защищающими от короткого замыкания и перегрузки. Такой выключатель был способен работать с ограниченными мощностями, в отличии от самых новых моделей.
Выключатель на данное время способен отключать цепь с ДУ., вручную или автоматично.

Этот вид устройства стал востребованным для коммутации цепей высокого и невысокого напряжения с рабочей нагрузкой. Впрочем его не позволяется применять при коротком замыкании, так как он предназначается для погашения маломощной дуги только обесточивания номинальной нагрузки.

Виды
Выключатель может выполняться разных видов, в зависимости от метода гашения дуги при выключении нагрузки, и типа дугогасительной камеры.
  • Вакуумные . В подобных выключателях используются свойства вакуума. Электродуга в вакууме не распространяется.
  • Автогазовые . Электродуга гасится под воздействием выделяемого из стен камеры газа, из-за их нагревания электрической дугой.
  • Гашение дуги в автопневматическом выключателе нагрузки происходит путем сжатия воздуха мощной пружиной. Тот же принцип работы имеет электромагнитный выключатель нагрузки.
  • Электромагнитные выключатели меняют направление дуги под действием электромагнитного поля.
  • Элегазовые . Гашение электрической дуги происходит в обстановке электротехнического газа, который состоит из шестифтористой серы. Это нелегкий бесцветный газ, который тяжелее воздуха в шесть раз.
По количеству полюсов контактов:
По конструкции механизма исполнения:
По варианту установки:

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Условные определения и маркировка

Выключатели выделяются по самым разным показателям: расположению привода, напряжению, току, креплению и т.д.

Как пример рассмотрим обозначение ВНРп 10/400-10зп
Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа
  • «В» — выключатель.
  • «Н» — нагрузки.
  • «Р» — привод выключателя ручной.
  • «п» — со спрятанными предохранителями
  • «10» — фактическое напряжение 10 кВ.
  • «400» — минимальный ток 400 ампер.
  • «10» — сквозной ток.
  • «З» — выключатель оборудован заземляющими ножами.
  • «П» — ножи размещены за предохранителями.
Устройство и рабочий принцип

Для обесточивания сети при коротком замыкании в устройство выключателя устанавливают предохранители. Этот принцип чаще используется в маломощных цепях, где задачей предохранителей считается обесточивание цепи при большой нагрузке.

Данное устройство уменьшает цену выключателей. В сортировочных устройствах им требуется мало места, в отличии от выключателей очень высокой мощности для подобного же напряжения. Камеры для гашения электрической дуги заполняются газогенерирующими материалами или маслом.

Также разрешается применение дугогасительных решёток, сделанных из железных или пластин из керамики.
Любые выключатели нагрузки состоят из механизма пружин и силовых контактов, которые расчитаны на самое большое напряжение 10 кВ, и отключающий ток 400 А. В устройстве также имеются заземляющие ножи.

Основным элементом устройства считается разъединитель, имеющий три полюса. К каждому полюсу присоединены пружины и камеры гашения электрической дуги.

Все полюсы расположены на сварной раме. Опорный изолятор состоит из вывода полюса и подвижного контакта на шарнире. На верхнем изоляторе находится дугогасительная камера со вторым выводом полюса и неподвижным контактом.

Ключевой подвижный контакт состоит из 2-ух стальных пластин. В самом центре размещен дугогасительный контакт, который состоит из тонкой медной выгнутой шины. Выключатель действует собственным валом на мобильные контакты.

Вал соединен фарфоровой тягой с контактами. Выключение питания выполняется пружинами, натянутыми при включении питания.

В камере гашения дуги находится неподвижный контакт, благодаря которому гасится электродуга. К этому контакту подключен ключевой неподвижный контакт. Корпус сделанный из пластика камеры состоит из 2-ух половин, скрепленых винтами между собой.

В корпусе имеются вкладыши, созданные в форме газогенерирующего материала.

Технические параметры
Выключатель нагрузки имеет следующие характеристики:
  • Способ крепления.
  • Минимальный ток.
  • Наличие добавочных функций.
  • Комплектация.
  • Вид конструкции выключателя.
  • Фактическое напряжение.

Домашние выключатели имеют ручное управление, в отличии от промышленных образцов, и способны отключать ток не выше 100 ампер.
Выключатель подбирают с минимальным током, превышающим общий ток нагрузок потребителей.

В другом случае при перегрузке линии контакты выключателя будут сильно греться. Если автомат рассчитывается на ток 20 ампер, то подключенный постепенно к нему выключатель напряжения подбирают на 25 или 32 ампера.

По своему виду автомат и выключатель нагрузки похожи, впрочем на корпусе выключателя есть маркировка ВН, а управляющая рукоять больших размеров.

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Выключатель нагрузки, в отличии от автоматизированного выключателя, имеет усиленные контакты, которые могут работать продолжительное время.

Для увеличения надежности применяют следующие методы:
  • Блокировка управляющей рукояти от нечаянного включения.
  • Выполнение смотровых окон для выполнения зрительного контроля разрыва контактов.
  • Двойной разрыв контактов, для увеличения гарантии размыкания.
Областиприменения

Очень часто в бытовых условиях хозяева домов и квартир не берут в учет установкой выключателей нагрузки, и ограничиваются одними автоматизированными выключателями. Хозяева мощных устройств и больших фирм пользуются всеми положительными качествами выключателей большого напряжения в разных областях:

  • Грузоподъемные машины.
  • Помещения кухни фирм общепита.
  • Системы кондиционирования и вентиляции.
  • Сушильные установки.
  • Прачечные.
  • Мойки автомобилей.
  • Конвейеры.
  • Осветительные сети.

Это главная составляющая областиприменения выключателей нагрузки. Предприятия промышленности и предприятия уже достаточно давно используют подобные устройства.

Применение выключателей большого напряжения при их очень высокой стоимости очень часто оправдует себя при мощных нагрузках потребителей. В условиях быта при частом отключении и включении питания квартиры или дома также лучше всего использовать для этого выключатель напряжения.

Устройство и рабочий принцип выключателя нагрузки — разбираемся во всех нюансах

Опубликовано Артём в 01.04.2019 01.04.2019

В этой статье мы будем рассматривать рабочий принцип выключателей нагрузки, их использование на производстве и в бытовых условиях, характеристики, которым стоит уделить внимание при подборе данных приборов, а еще рекомендации по их установке.

Выключатель-разъединитель «Сименс» 3KD

Назначение

Назначение ВН — коммутация рабочих токов в электрических установках, другими словами мощностей, которые не превышают допустимые (номинальные) значения для того либо другого участка электросети. Такое устройство не рассчитано на выключение токов аварийного режима, благодаря этому его можно ставить лишь при условии наличия в цепи защиты от короткого замыкания и перегрузки, которая реализовывается низковольтными предохранителями (ПК, ПКТ, ПТ) или защитным аппаратом, установленным со стороны источника питания или на группе потребителей.

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

При этом ВН имеет отключающую способность, которая отвечает электродинамической стойкости при коротких замыканиях, что дает возможность применять данный электрический аппарат для подачи напряжения на участок электросети, вне зависимости от его текущего состояния, допустим, для проверочного включения.
Подобным образом, при условиях наличия в цепи защиты от сверхтоков рассматриваемый компонент оборудования может использоваться как настоящий высоковольтный защитный аппарат (масляный, вакуумный или элегазовый).

А если есть наличие моторного привода может принимать участие в работе разных автоматизированных устройств (АВР, АПВ, АЧР, ЧАПВ), а еще управляться на расстоянии автоматической системой диспетчерского технологического управления.

EKF Выключатель нагрузки

Назначение

Высоковольтные выключатели монтируются в подстанциях и сортировочных устройствах сетей от 6 кВ до 10 кВ. Самые популярные устройства типа ВНА (автогазовые).

Они считаются самыми недорогими и не имеют особых требований. Газы для гашения дуги в выключателях ВНА вырабатываются из вмонтированных пластмассовых вкладышей. Подобное использование газа для спасения контактов отличительно исключительно для данных моделей.

Коммутация выполняется за счёт ручного привода.
Выключатель нагрузки для домашних потребителей с напряжением не больше 380 В применяют в качестве вводного устройства коммутации на электрических щитах.

К его входу подсоединяется кабель силовой, а к выходу – автоматы и Устройство защитного отключения, выполняющие защитные функции от коротких замыканий, перегрузки и утечки тока на «землю».

Устройство ВН

Конструктивно выключатель нагрузки собой представляет раму и вал. На раме размещены 6 опорников. К нижней части рамы закреплены три изолятора с ножами-контактами.

Иные три размещены на верхней части рамы, ведают дугогашением. Рычаги вала присоединены к электроизолированным тягам.

Они отвечают за движение к ножам. На концах вала размещены пружины, ускоряющие процесс отключения питания контактов выключателя в момент выключения нагрузки.

Более того, тут же находятся особые прокладки из резины. Предназначаются для спасения от механического воздействия в процессе выключения.

В камерах для погашения дуги применяют особые контакты – дугогасительные. Чтобы их сделать применяют фенопласт.

Также присутствуют особые вкладыши из полиамида дугообразной формы. Этим добиваются мягкого вхождения контактов во вкладыши.

При включении ВН вначале идёт процесс соединения контактов в дугогасительной камере, потом – ножи и основные контакты. При отключении процесс развивается в обратном направлении.

В отключенном положении дугогасительные контакты обязаны быть зрительно не соединены с камерой. Для этого в любом ВН есть особое окно.

Через него контролируют наличие промежутка воздуха. При отключении в этом промежутке образуется электродуга, и происходит выделение большого числа тепла, которое создает нагрев полиамида.

В процессе нагревания вкладыши выделяют специализированный газ. Этот газ и гасит появившуюся дугу.

Конструктив ячейки с ВНА выключателем

Область использования

Назначение у выключателей нагрузки может быть следующее:

  1. Своевременная коммутация больших потребителей на производстве.
  2. Непредвиденное отключение потребителей без снятия нагрузки.
  3. В бытовых условиях, для обеспечения надлежащего переходного контакта при коммутации.

Выбор подходящего выключателя нагрузки:
При подборе переключателя нагрузки нужного напряжения, стоит обратить собственное внимание на следующие параметры:

  1. Напряжение выключателя.
  2. Вид выполнения устройства.
  3. Комплектация и дополнительные функции.
  4. Минимальный ток.
  5. Вид крепления.

Конструкция

Рассмотрим, из чего складывается выключатель нагрузки на примере устройства коммутационного аппарата типа ВНР-10/400

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа
  1. Основание (рама).
  2. Опорный изолятор.
  3. Кронштейны с контактами.
  4. Подвижный рабочий нож.
  5. Камера гашения дуги.
  6. Неподвижный верхний контакт.
  7. Изолирующая тяга.
  8. Рычажок.
  9. Гибкая связь.
  10. Нож заземления.
  11. Вал заземления.
  12. Тяга блокировочного устройства.
  13. Пружины.
  14. Прокладки из резины.
  15. Вал рабочих ножей.

Неотключаемые линии в щите

Выключателем нагрузки в середине квартирного электрического щита можно выключить всю электрическую проводку. Это разрешено делать с целью электрической безопасности, уходя из дома.

Некоторые электрические приборы 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. Стоит еще сказать что есть еще регулярно работающие системы сигнализации для охраны и видеонаблюдения.

Как подключать выключатель нагрузки

Для квартиры с большим количество бытовой техники один общий автоматический выключатель будет просто бесполезен.

Он не выдержит токов, которое будет проходить через него все время и при малейшей перегрузке после частой коммутации его силовые контакты могут быстро выйти из строя. Хотя его можно использовать для защиты отдельных маломощных потребителей.
Принцип подключения выключателя нагрузки приблизительно такой же, как и при монтаже УЗО.

Начало работ от входа в дома или квартиру, главное, установить его до счетчика. Но нужно обратить внимание на то, какой вводной автомат вы купили. Существует два типа аппаратов: однофазные (защищено только фазный полюс), двухфазный с нулем (защищено оба полюса нагрузки).

Первые рекомендуется использовать в условиях многоквартирного дома, вторые – для защиты электрических сетей на производстве, или в больших частных домах, где расположено несколько водонагревателей или мощных бутовых приборов (скажем, электрических плит или стиральных машин).
Руководство по установке выключателей:

  • запрещается размыкать нулевой и защитный заземляющий проводник;
  • запрещается устанавливать какие либо шунтирующие перемычки на выключатель;
  • запрещается устанавливать выключатели нагрузки в местах, не предусмотренных ПУЭ.

Монтаж может производиться как на общую din-рейку распределительного щита, так и отдельно, для конкретного потребителя, в своем монтажном корпусе. Помните, обозначение, которое имеется на корпусе выключателя – это величина тока, которую он может через себя пропустить, не следует подключать нагрузку, номинальным током, больше этого значения.

Хотя зачастую завод-изготовитель пишет касаемо этих моментов достаточно развернутую инструкцию к прибору, где описывается его ГОСТ, производство, технические характеристики, и т.д. При покупке обязательно проверяйте паспорт и прайс-лист, иногда из-за ошибки можно купить не тот выключатель, который обозначен на коробке.

Если Вы живете в больших городах, то не составит особого труда купить выключатели от производителей в официальных магазинах и у дилеров в Киеве, Москве, Екатеринбурге, Красноярске, Санкт-Петербург.

ВНА vs SL12 — Автогазовый выключатель против Элегазового

Преимущества

  • Простота в изготовлении и эксплуатации;
  • Значительно меньшая стоимость по сравнению с другими выключателями — в несколько раз (особенно у автогазовых);
  • Возможность отключения и включения номинальных токов нагрузок;
  • Наличие дешёвой защиты от сверхтоков в виде предохранителей, обычно заполненных кварцевым песком (типа ПК, ПКТ);
  • Наличие видимого разрыва между контактами, что исключает установку дополнительного разъединителя (видимый разрыв необходим для безопасности работ на отходящей линии).

Бытовой выключатель нагрузки

С развитием электротехники начали появляться и выключатели нагрузки для бытовых потребителей. Они пришли на смену пробкам и простейшим разъединителям в квартирных электрических щитках.

Называются автоматическими выключателями.

Обратите внимание! Автоматический выключатель (АВ) – это коммутационный прибор, предназначенный для отключения цепи потребителя в случае возникновения нештатной ситуации. Под нештатной ситуацией понимается появление ТКЗ, а также появление токов, превышающих номинал автоматического выключателя.

Например, появление дополнительной нагрузки в сети ведёт к увеличению токов, что заставит АВ отключить перегруженную сеть. Часть устройств отрабатывает при изменении направления мощности. Включение производится в ручном режиме, после устранения причины отключения.

Частое срабатывание может привести к отгоранию внутренних контактов и выходу аппарата из строя.

Недостатки

  • Коммутация только номинальных мощностей;
  • Малый ресурс работы (у выключателей нагрузки автогазового типа);

Классификация

  1. Количество полюсов:
  • Однополюсные;
  • Двухполюсные;
  • Трёхполюсные.
  1. Наличие или отсутствие токоограничения;
  2. Исполнение устройства расцепления:
  • Тепловой – предотвращает перегрузку;
  • Электромагнитный – «замечает» короткое замыкание в цепи;
  • Полупроводниковый – есть возможность настройки от всех аварий;
  • Комбинированный.
  1. Типу привода:
  • Ручной;
  • Электромагнитный.
  1. Наличие или отсутствие возможности настройки времени задержки срабатывания при возникновении короткого замыкания;
  2. По форме исполнения:
  • Стационарные;
  • Выкатные (выдвижные) с корзиной;
  • Неподвижные.

Дополнительные элементы

В качестве дополнительных элементов в выключателе нагрузки могут быть установлены ножи заземления с ручным приводом (при этом обычно предусматривается механическая взаимная блокировка ножей заземления и силовых контактов выключателя нагрузки), соленоид дистанционного отключения, сигнальные контакты положения контактов выключателя, срабатывания предохранителей.
Кол-во блоков: 24 | Общее кол-во символов: 13466
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

Что такое выключатель нагрузки и как он используется?

Разъединение нагруженных электрических цепей всегда сопряжено с риском искрообразования. Особую опасность таит в себе отключение нагрузки на высоковольтных линиях. Мощная электрическая дуга, образующаяся при коммутации незащищённых контактных ножей, может привести к разрушению силовых контактов и к выходу из строя электрических приборов.

Обезопасить процесс коммутации цепей способен выключатель нагрузки, оборудованный устройствами для экстренного гашения дуги.
Выключатели нагрузки (ВН) принадлежат к тем видам коммутационных приборов, которые, по уровню допускаемых токов, занимают промежуточное положение между обычными разъединителями и специальными выключателями номинальных токов, способных отсекать сверхтоки в аварийных ситуациях.

Несмотря на то, что коммутация номинального тока выключателем нагрузки допускается, однако прибор не рассчитан на отключение токов перегрузок в случае КЗ. Для этих целей предусмотрено применение специальных высоковольтных предохранителей.

Применение

Выключатели нагрузки применяются в распределительных сетях с целью коммутации линий, силовых трансформаторов, работающих при номинальных напряжениях. Устройства могут использоваться для включения/отключения дополнительных нагрузок, но они не предназначены для защиты от коротких замыканий, за исключением тех конструкций, в которых установлены плавкие предохранители (см. рис.

1).

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Рис. 1. ВН с предохранителями

Такими разъединителями мощности оборудуются высоковольтные линии на 6 – 10 кВ, для токов, не превышающих 400 – 600 А. Для коммутации и защиты более мощных линий электропередач применяются релейные устройства. В маломощных сетях допускается использование ВН без предохранителей.

Существуют компактные выключатели нагрузок до 100 А, которые легко монтируются в распределительных устройствах. Такие рубильники внешне похожи на конструкцию автоматического выключателя (см. рис.

2) и устанавливаются на входах сетей многоквартирных и частных домов. Они управляются только вручную и не отключаются при достижении тока срабатывания защиты.

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Рис. 2. Маломощные выключатели нагрузки

Наличие модульного выключателя мощности не исключает необходимости защиты проводки в аварийных режимах другими способами. В частности, аварийное отключение домашней электрической сети обеспечивают автоматические пакетные выключатели, но использовать их для частого отключения нагрузки не рекомендуется из-за быстрого износа контактов.

В этом смысле переключатель нагрузки более надёжен, так как его контакты рассчитаны на такие режимы работы.

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.
  • ограниченный ресурс эксплуатации;
  • разрыв цепи возможен только для токов, в пределах номинальных значений мощностей;
  • после срабатывания предохранителя необходима его замена.

Устройство и принцип работы

Конструкция высоковольтного выключателя нагрузки очень напоминает устройство трехполюсных разъединителей. На раме расположены поворачиваемые в вертикальной плоскости подвижные ножи, имеющие серповидную форму.

Они входят в камеру, где расположены неподвижные контакты.
Управление поворотом ножей осуществляется с помощью механизмов, ручных приводов, либо полуавтоматических устройств.

Электромагнитный привод, использующий соленоид обеспечивает дистанционное отключение нагрузки высоковольтных приборов, а в отдельных случаях работу в автоматическом управлении.
На рисунке 3 представлен чертёж трёхполюсного ВН с ручным приводом.

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Рис. 3. Чертёж выключателя нагрузки ВНА

Обратите внимание (рисунок слева) на то, что в конструкции предусмотрено установку предохранителей, которые не показаны на чертеже. Все токоведущие части отделены от рамы мощными изоляторами (рисунок справа).
Для обеспечения необходимой скорости разъединения контактов применяются пружинные механизмы.

При повороте вала пружина накапливает потенциальную энергию, которая в определённый момент высвобождается, направляя накопленную мощь на движение ножей. Пружинный механизм хорошо виден на рисунке 4.

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Рис. 4. Выключатель нагрузки ВНА с пружинным механизмом
В комплект выключателя нагрузки могут входить стационарные ножи заземления.

Эти элементы дополнительной защиты имеют механизмы блокировки от ошибочных действий персонала.
Главное отличие ВН от разъединителей – это наличие дугогасительных устройств, обеспечивающих сохранность неподвижных и подвижных контактов при коммутации. Гашение электрической дуги, которая неизбежно зажигается при отключении или включении нагруженной цепи, происходит в дугогасительных камерах, оборудованных вкладышами, изготовленных из полимеров.

Дуги гасятся потоком продуктов испарения вкладышей, образующихся под действием высоких температур возникающего разряда.
В зависимости от конструкции ВН принцип гашения может отличаться.

Следует помнить, что камеры гашения не обеспечивают абсолютного отсутствия дуги, которая, хоть и на очень короткий период времени, всё-таки возникает. Задача состоит в том, чтобы как можно быстрее подавить разрастание разряда, устранив условия для его существования.
Эффект гашения достигается различными способами: путём сдувания ионизированного воздуха с контактов, заполнением камер специальными смесями газов или созданием вакуума.

В зависимости от принципа подавления дуги различают разные типы выключателей.
По способу гашения дуги в камерах, ВН подразделяются на следующие виды:

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).

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

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.

Условное обозначение и маркировка

Для маркировки выключателей нагрузки используются буквенные и цифровые символы, сгруппированные по группам:
Заметим, что приведённая структура обозначения может отличаться в маркировках разных типов конструкций.

Рассмотрим один из вариантов.

  • Первая группа букв содержит информацию о типе выключателя. ВН – выключатель нагрузки. Иногда буква Н отсутствует, а на её месте, а чаще всего Х на второй позиции обозначает тип изделия либо вариант исполнения.

Буквенное обозначение типов конструкции:

  • М – масляный;
  • ММ – маломасляный
  • А– автогазовый.

(Элегазовые рубильники имеют свою структуру обозначения).
Буквенное обозначение вариантов исполнения:

  • М – модернизированный;
  • П – пружинный привод;
  • Р – ручной привод;
  • Э – электромагнитный.

Выключатели нагрузки, светосигнальные приборы и тумблеры

Х на третьей позиции может обозначать расположение привода:
На четвёртой позиции (00) цифры, указывающие номинальное напряжение в кВ.

5 позиция (/0) – номинальный ток отключения, в кА.
6 позиция (0) – номинальный (сквозной) ток выключателя.

7 позиция (хх) – расположение заземляющих ножей (иногда климатическое исполнение). п – за предохранителями, в – со стороны контактов заземления.
8 позиция (0) – обозначает тип устройства подающего команды для отключения (при наличии).
9 позиция (Х0) – климатическое исполнение и категория размещения.

Пример: маркировка ВВЭ – 15 – 25/ 680 – УЗ означает: Выключатель вакуумный, с электромагнитным приводом, рассчитанный на напряжение 15 кВ, ток термической стойкости – 25 кА, номинальный ток ВН – 680 А, применяется в условиях умеренного климата, предназначен для внутренней установки.
На рисунке 6 приведён пример обозначения на схеме.

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Рис. 6. Обозначение на схемах

Отличие от автоматического выключателя

Основной признак отличия от автоматического выключателя в том, что рассматриваемые устройства не могут работать в автоматическом режиме. Для отключения ВН требуется вмешательство оператора – с помощью ручного привода или дистанционно (в зависимости от конструктивного исполнения). Автоматический выключатель размыкает цепь при достижении тока срабатывания защиты.

Отличить устройства можно по их маркировке и по внешнему виду.

Технические параметры

Выключатели нагрузки характеризуются тремя важными параметрами:

  • номинальным напряжением;
  • током термической стойкости;
  • номинальным током ВН.

Другие параметры учитываются исходя из условий расположения, желаемого способа коммутации и выбора типа исполнения.
В качестве примера приводим таблицу параметров для ВН:

Тип
изделия
U ном,
кВ
Тип
предохранителя
I ном. предохранителя, кА максимальный ток, кА Масса
(без привода),
кг
ВНП-3 3 ПК-З 80 31,5 50
200 31,5 55
ВН-16 6 36
10 36
ВНП-16 6 ПК-6 50 20 62
80 20 64
160 20 78
ВНП-16 10 ПК-10 32 12,5 52
50 12,5 65
100 12,5 79
ВНП-17 6 ПК-6 50 20 62
80 20 64
160 20 78
ВНП-17 10 ПК-10 32 12,5 52
50 12,5 65
80 12,5 79

Технические параметры других типов выключателей нагрузки можно узнать у продавца или из других источников информации.

Подключение

На линиях электропередач ВН размещают перед силовыми трансформаторами. Если техническая документация предусматривает наличие разъединителей – они устанавливаются после ВН.
В многоквартирной электросети ВН устанавливаются в распределительных щитках (если есть доступ) или в другом доступном месте, отдельно на каждую квартиру.

В производственных цехах мини рубильник целесообразно устанавливать возле каждого станка, для обеспечения возможности экстренного его отключения.
В бытовой электросети выключатели нагрузки устанавливаются, как правило, перед счётчиком, хотя могут монтироваться и после прибора учёта.

Но обязательно перед защитными устройствами – автоматами, пробками и т. п. В качестве примера приводим схему подключения ВН в однофазной сети.

Выключатель нагрузки назначение, устройство, особенности выбора и монтажа

Рис. 7. Схема подключения ВН в домашней сети

Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.