Выключатель нагрузки

Ток расцепителя автоматического выключателя

Ток расцепителя автоматического выключателя имеет конкретное
значение (номинал), означающий величину тока, при котором автомат разомкнет
цепь. Ток в тепловом расцепителе всегда равен или меньше номинального тока
автоматического выключателя. При любом превышении токовой нагрузки на
расцепитель будет происходить отключения автомата. При этом время, через
которое произойдет размыкание контактов, зависит от времени протекания тока
превышенной нагрузки. Время отключения теплового расцепителя можно рассчитать,
используя время-токовые характеристики.

Ток электромагнитного расцепителя отключает автомат мгновенно при превышении
номинального тока автоматического выключателя, чаще всего это происходит при
коротком замыкании. Перед КЗ в сети очень быстро нарастает величина тока,
которую учитывает устройство электромагнитного расцепителя, в результате
происходит очень быстрое воздействие на механизм расцепления. Скорость
срабатывания в этом случае составляет доли секунды.

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.

Понятие время-токового параметра

Электрический ток имеет основную отличительную черту — он может проходить только по замкнутой цепи. Если контур открыть, то работа тока сразу останавливается. Эта особенность нашла применение в функционировании наибольших токовых защит, основанных на работе предохранителей и автоматов.

График ВТХ

Они выбираются так, чтобы могли долгое время сохранять номинальное значение проходящего сквозь них тока. Таким образом создается надёжность электроснабжения потребителей. Также автоматы и предохранители оснащены защитными функциями, в случае образования чрезвычайных ситуаций в контролируемой цепи они разрывают протекающий через них опасный ток.

На это влияют два фактора:

• величина проходящего тока нагрузки;
• время его действия.

Пределы токов

К сведению! Плавкая вставка предохранителя перегорает от теплового воздействия, созданного проходящим по ней током.

Предохранители также учитывают температурный режим цепи и размыкают контуры за счет действия теплового расцепителя. В то же время в его составе имеется еще одно устройство — электромагнитный расцепитель, который реагирует на превышение электромагнитной энергии, возникающей даже в импульсном режиме.

Время-токовая характеристика (ВТХ) выражается в виде графиков в декартовых координатах. По оси ординат располагают время, отсчитываемое в секундах, а абсцисс — отношение протекающего тока аварийного режима I к номинальной величине Iн коммутационного аппарата.

Привод и расцепители

Привод коммутационного аппарата приводится в движение ручным или бесконтактным способом. Бывают системы с совмещенной системой управления. Выключение производится при помощи пружин. Они приводятся в движение после разъединения расцепителя. Эта деталь исключает возможность удержания контактов во включенном положении при возникновении аварийной ситуации.

Расцепитель представляет собой систему из связочных шарнирных рычагов. Они соединяют привод с подвижными контактами, которые, в свою очередь, примыкают к отключающей пружине.

Именно расцепители отвечают за поддержание требуемых параметров цепи, которую они защищают. Если в системе наблюдаются отклонения от нормального значения, эти элементы отключают питание.

Устройство и характеристики выключателей нагрузки

Конструкция выключателей нагрузки обеспечивает быстрый и простой ремонт или замену любой его части. Главными элементами этого коммутационного аппарата являются:

• дугогасительная камера;
• привод;
• контактная система;
• тяги;
• заземляющие ножи.

Привод выключателей может иметь два основных принципа управления: ручной и дистанционный. Ручной привод предполагает оперирование устройством в ручном режиме в непосредственной близости от него. Дистанционный привод значительно повышает уровень безопасности человека благодаря осуществлению переключений на безопасном расстоянии.

Контактная система выключателя выполняется с учетом износа рабочего ресурса в процессе выполнения оперативных переключений. Конструктивно контактная система разделена на две основные части, подвижные и неподвижные контакты. Подвижные контакты связаны с приводом при помощи тяг, которые обеспечивают передачу механических усилий.

Заземляющие ножи присоединяют к раме выключателей при помощи специальных пластин. С помощью заземляющих ножей обеспечивается надежное заземление электроустановки. Вал тяги заземляющих ножей связан блокирующим устройством с приводом включения. Благодаря этому исключено включение заземления на работающий выключатель. При наличии двух отдельных приводов для оперирования заземлением и выключателем, они располагаются с противоположных сторон устройства.

Обозначения выключателей нагрузки

Маркировка выключателей осуществляется заводом изготовителем и выполняется в соответствии с общепринятыми правилами, где:

• В – выключатель;
• Н – нагрузки;
• А – автогазовый (П – с пружинным приводом, М — модернизированный);
• п – встроенные предохранители;
• (Л) – левостороннее расположение привода;
• (П) – правостороннее расположение привода;

Межполюсное расстояние:

• 200 мм – нет символа;
• 250 мм – 250.

Расположение заземляющих ножей:

• без заземляющих ножей – нет символа;
• заземляющие ножи со стороны подвижных контактов сверху – з;
• заземляющие ножи со стороны неподвижных контактов сверху – зв;
• заземляющие ножи с двух сторон – 2з;
• заземляющие ножи расположены за предохранителями – зп.

Как выбрать выключатель нагрузки-мини рубильник

Если у вас уже установлен вводной автомат, для выбора выключателя нагрузки ориентируйтесь прежде всего на его номинальный ток. Номинал выключателя нагрузки рекомендуется выбирать либо равным номинальному току автомата, либо на ступень больше. При этом следует не забывать что нам диктуют правила.

Руководствуясь этим, приобретайте в магазине аппараты от 40А и выше, тем более что в цене они не слишком отличаются от своих «меньших собратьев». Ну а располагаться выключатель нагрузки должен однозначно до вводного автомата, а еще лучше до самого прибора учета.

Некоторые электрики используют зачастую схему электрощитка даже без вводного автоматического выключателя. Это также разрешается, если вы грамотно защитили отходящие линии отдельными автоматами. В этом случае на вводе монтируется просто один выключатель нагрузки.

Плюс такой схемы не только в экономии, но и в селективности. При замыкании в проводке, у вас уже одновременно не отключится и ввод (погасив всю квартиру, что зачастую бывает при больших токах КЗ) и автомат группы.

Виды устройств

Вакуумный выключатель нагрузки

Выключатели делятся по методу гашения дуги. Есть следующие виды:

• Вакуумные. Работают на свойствах вакуума, в которых дуга не распространяется.
• Автогазовые. Дуга гасится под действием газов, которые выделяются под высокими температурами в камере.
• Автопневматические. Воздух сжимается, из-за чего происходит гашение дуги.
• Электромагнитные. Направление дуги изменяется под действием электромагнитного поля.
• Электрогазовые. Гашение происходит в среде электротехнического газа, состоящего из шестифтористой серы.

По количеству полюсов можно выделить:

• однополюсные;
• двухполюсные;
• трехполюсные устройства.

• тепловые;
• полупроводниковые;
• электромагнитные;
• комбинированные.

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.

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.

Сфера применения автоматов

Что касается области применения автоматов, она возможна как в бытовых условиях (защита домов и квартир), так и на промышленных предприятиях. Автоматические выключатели применяются во всех сферах электроэнергетики.

Для бытовой сферы рекомендуется использовать ВТХ типа С, а для промышленной или сельскохозяйственной тип В.

Таким образом, время-токовые характеристики — важный показатель, который играет не последнюю роль в обеспечении электричеством здания, квартиры или завода. Он нужен для выбора автоматических выключателей во избежание КЗ. Перед эти нужно изучить параметры срабатывания и принцип работы устройств, чтобы после покупки не оказалось, что они не тянут все нагрузки.

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.

Разъединители

Разъединитель – это коммутационный аппарат назначением которого является создание видимого разрыва в электрической цепи, а также для включение и отключение силовых цепей под напряжением, но при отсутствии  нагрузки (I_c = I_xx).

Разъединители бывают однополюсные и трехполюсные. Включение и отключение однополюсных разъединителей производится вручную, с помощью изолирующей штанги, а трехполюсные используют специальный привод. Разъединители могут изготавливаться для внутренней и наружной установок. Трехполюсные разъединители для внутренней установки на напряжения 6 – 10 кВ отличаются от выключателей нагрузки отличием дугогасительных устройств.

Технические характеристики некоторых разъединителей приведены в таблице ниже:

Основные разновидности выключателей

Представленные приборы коммутации имеют множество вариантов. К автоматическим разновидностям относятся устройства защитного отключения и дифференциальные выключатели. В первом случае схема УЗО способно защитить человека от поражения электрическим током при возникновении аварийной ситуации. Дифференциальные выключатели представляют собой особый тип выключателя. В его конструкции УЗО соединяется с выключателем. Это обеспечивает комплексную защиту от поражения током.

Пакетные переключатели применяются для цепей с напряжением 110-380 В. Их устанавливают с целью управления асинхронными двигателями, комплектными приборами. Такие коммутационные приборы собираются на поверхности квадратного вала. В состав системы в этом случае входит определенное количество подобных агрегатов. Здесь есть рукоятка и механизм ее фиксации. При ее повороте вал приводится в движение. Коммутирующие кулачки прибора размыкают цепь.

Автоматические выключатели общего назначения представляют собой коммутационные аппараты до 1000 В. Они могут работать как при переменном, так и постоянном токе. Имеют в своем составе привод, расцепители.

Параметры автоматических выключателей

К основным параметрам автоматических выключателей относятся:

• номинальное напряжение автоматического выключателя;
• номинальный ток максимального расцепителя;
• уставка по току срабатывания максимального расцепителя;
• уставка по времени срабатывания максимального расцепителя (только для селективных автоматов).

Автоматы разных моделей

Номинальным АВ считается ток, на который рассчитаны его главные контакты в продолжительном режиме работы. Для отключения токов КЗ в АВ устанавливают максимальные расцепители (реле максимального напряжения). Номинальные токи максимальных расцепителей могут отличаться от номинальных токов АВ.

Уставкой по току срабатывания максимального расцепителя считается такой, при котором максимальный расцепитель отключит автомат. Уставка по току срабатывания АВ обычно приводится в относительных единицах.

К сведению! Уставка по времени срабатывания максимального расцепителя — это время между моментом обнаружения короткого замыкания и моментом отключения автоматического выключателя.

Принцип работы автоматов

Назначение

Назначение ВН — коммутация рабочих токов в электроустановках, то есть мощностей, которые не превышают допустимые (номинальные) значения для того или иного участка электрической сети. Данное устройство не рассчитано на отключение токов аварийного режима, поэтому его можно устанавливать только при условии наличия в цепи защиты от короткого замыкания и перегрузки, которая реализуется плавкими предохранителями (ПК, ПКТ, ПТ) или защитным аппаратом, установленным со стороны источника питания или на группе потребителей.

При этом ВН имеет отключающую способность, которая соответствует электродинамической стойкости при коротких замыканиях, что позволяет использовать данный электрический аппарат для подачи напряжения на участок электрической сети, не зависимо от его текущего состояния, например, для пробного включения.

Таким образом, при условии наличия в цепи защиты от сверхтоков рассматриваемый элемент оборудования может эксплуатироваться как полноценный высоковольтный защитный аппарат (масляный, вакуумный или элегазовый). А при наличии моторного привода может участвовать в работе различных автоматических устройств (АВР, АПВ, АЧР, ЧАПВ), а также управляться удаленно автоматизированной системой диспетчерского технологического управления.

Разновидности

В электротехнике присутствуют различные методы гашения электрической дуги. Поэтому существует подразделение видов выключателей нагрузки:

1. Вакуумные. Распространённые современные аппараты. Принцип работы основан на отсутствие возможности горения в вакууме. Ценятся за свою надёжность, долговечность и относительно небольшие размеры. Высокая цена;
2. Автогазовые. Чаще всего используются электросетевыми компаниями при построении и реконструкции сети. Гашение дуги происходит газом. Газ появляется при нагревании дугой вкладышей из стеклонаполненного полиамида. Достаточно просты в эксплуатации, недороги;

Дополнительная информация. В основном в отечественных электрических сетях применяется именно автогазовые аппараты, например, ВНАп и ВНА. Выключатели нагрузки автогазовые ВНА получили наибольшее распространение.

1. Автопневматические. Гашение дуги происходит за счёт сжатия воздуха. За это отвечает специальная пружина;
2. Электромагнитные. Принцип работы схож с автопневматическими. Отличие в том, что под действием поля есть возможность изменить направление дуги;
3. Элегазовые. Дуга гасится в специально произведённом для этого газе. Основной компонент – фтористая сера. Она в несколько раз тяжелее воздуха, что создаёт сильное препятствие для развития и распространения возникшей электрической дуги.

Описание

Что же такое выключатель нагрузки? По сути, это разъединитель, в котором происходит гашение дуги, возникшей в процессе отключения участка сети. Начало эры ВН положили аппараты, серийно выпускавшиеся в 50-60-е годы прошлого столетия. В них присутствовали предохранители, защищающие сеть от перегрузки и токов короткого замыкания (ТКЗ).

С началом бурного послевоенного строительства новых городов и предприятий в Советском Союзе требования к энергетике увеличились. Соответственно, увеличились и требования к ВНам. Потребовалось увеличение их отключающих характеристик. Для этого были разработаны дугогасительные камеры. Вначале они были громоздкими и располагались в отдельных отсеках. Затем конструкции уменьшали, и переключатель нагрузки стал более доступным.

Дугогасительная камера в отдельном отсеке

Выключатель

Автоматический выключатель общего назначения является коммутационным аппаратом до 1000 В (переменный ток) и до 440 В (постоянный ток). Этот агрегат относится к приборам механического типа. Он может включать, пропускать или отключать подачу электрического тока. Он способствует защите электрических сетей от перегрузок, критического снижения напряжения или короткого замыкания. Классической в этом случае является схема УЗО (представлена далее).

I — УЗО.

II — Электрический потребитель (измерительный прибор).

Автоматический выключатель может управлять сетью. Для этого в их конструкции предусматривается наличие различных приводов.

Существует множество различных модификаций представленных устройств. Это позволяет применять их практически во всех областях энергетики. Чаще всего в бытовых и промышленных сетях используют именно пакетные типы выключателей.

Рубильник

Управление коммутационными аппаратами может производиться вручную или посредством бесконтактного реагирования на изменения в окружающей среде. Самым простым вариантом механического типа является рубильник. Его управление выполняется вручную.

Прибор применяется для коммутации в электрических цепях с напряжением, которое не превышает 660В. В продаже представлены одно-, двух- и трехполюсные разновидности агрегатов. При помощи рубильника разъединяется цепь под напряжением или без него. Известным производителем в нашей стране представленной техники является Курский электроаппаратный завод.

Рубильники могут быть бытовыми или промышленными. Первая категория рассчитана для применения в низковольтной сети, а вторая – в высоковольтной. Это востребованное оборудование, которое применяется практически повсеместно.

Типы выключателей нагрузки

Выключатель нагрузки ВНМодульный выключатель нагрузки

Гашение дуги в выключателях нагрузки происходит в специальной камере, которая может иметь различную конструкцию и принцип работы. В настоящее время различают следующие коммутационные аппараты:

• вакуумные;
• электромагнитные;
• элегазовые;
• автогазовые;
• воздушные.

Автогазовый тип устройств является самым популярным на отечественном рынке. Он осуществляет гашение дуги за счет газа, который выделяется из стенок камеры под действием высокой температуры дуги. Воздушные выключатели используют для гашения дуги сжатый воздух, который накапливается за счет преобразования энергии отключающей пружины. Элегазовые устройства используют специальный технический газ SF6 с диэлектрическими свойствами, которым наполняют дугогасительную камеру. При отключении поток этого газа препятствует образованию дуги и последующему нагреву конструктивных элементов выключателя. В вакуумном устройстве разрыв контактов происходит в камере с вакуумом. По этой причине электрическая дуга практически не образовывается. В электромагнитном типе выключателей гашение электрической дуги происходит в результате растяжения дуги по разным камерам. Этого можно добиться с помощью быстрого хода контактов и использования подмагничивания образующейся дуги.

Выключатель нагрузки 6 кВ

Выключатель нагрузки 6 кВ – это одна из разновидностей выключателей нагрузки, предназначенных для эксплуатации в сетях с номинальным напряжением 6000В. Благодаря простоте конструкции и высокой надежности эксплуатации они получили широкое распространение, заменив традиционные автоматические выключатели. Главные достоинства выключателей нагрузки 6 кВ – это:

• простая и надежная конструкция, проверенная многолетним опытом эксплуатации;
• низкая стоимость по сравнению с другими типами выключателей;
• возможность коммутации электрической цепи в нормальном режиме работы;
• возможность работать в паре с предохранителями для защиты от токов короткого замыкания;
• создание видимого разрыва между токопроводящими контактами, что обеспечивает возможность работы без оперирования разъединителем.

Выключатель нагрузки 10 кВ

Выключатель нагрузки 10 кВ отличается от аналогичного устройства с напряжением 6 кВ наличием дугогасящего устройства с большими габаритами камеры. Это вызвано необходимостью гашения дуги в более сложных условиях. Выключатели этого типа повсеместно используются в городских электрических сетях, где на первый план выходят вопросы простоты технического обслуживания и надежности эксплуатации. Невысокая стоимость в совокупности с простотой монтажа обеспечивают высокий уровень популярности данных коммутационных устройств.

Применение

Область применения выключателя нагрузки – преимущественно сети класса напряжения 6 и 10 кВ. Применение данных коммутационных устройств обусловлено, прежде всего, экономией: ВН значительно дешевле полноценных высоковольтных защитных аппаратов, а также требуют значительно меньше затрат на обслуживание и ремонт.

Где применяются данные элементы оборудования? ВН являются альтернативой отделителям и короткозамыкателям — их применяют для коммутации токов стороны высокого напряжения силовых трансформаторов. Но только при условии наличия в цепи присоединения трансформатора, как и упоминалось выше, предохранителей или защитных элементов оборудования на другом конце линии со стороны смежной питающей подстанции либо линейных выключателей, от которых запитано распределительное устройство, питающее данный трансформатор.

Выключатели нагрузки применяют в других сетях небольшой мощности в качестве самостоятельного коммутационного аппарата. На протяженных и разветвленных воздушных линиях устройства используются для удобства отключения участков линий без необходимости полного ее обесточивания. При этом на питающей подстанции устанавливается выключатель для защиты всей линии от повреждений.

Описание и виды модульного автомата

Электрический выключатель модульного типа – устройство оперативной коммутации для подачи или отключения электрического тока в сети. Конструктивно он выглядит, как пластиковый прямоугольный блок с тумблерами, переводящими режим подачи тока в положение включено/выключено. Обычно эти устройства нагрузки устанавливают в распределительном щитке на входе электроэнергии в объект (дом, квартира и т.д.) чтобы можно было одним щелчком тумблера отключить подачу электричества.

Принцип работы простой: в случае превышения допустимых норм силы тока или напряжения в сети — автоматически срабатывает защита, тумблер переключается в положение «выкл» и выключает подачу электроэнергии в сеть.

Устройства различаются по характеристикам, которые определяют их предел мощности и перегрузку, которую они могут выдержать до отключения. По этим параметрам модульные выключатели бывают:

1. Для бытовых нужд — порог мощности силы тока от 0,5 Ампер — до 63 Ампер, обычно используется для жилых помещений или небольших помещений коммерческого назначения.
2. Для промышленных нужд — устанавливаются на производствах с небольшими объемами потребляемых мощностей от 63 Ампер — до 125 Ампер.

По полюсам и количеству тумблеров на блоке модульные выключатели могут быть от 1-го до 4-х полюсных.

Выключатели воздушные

Для гашения дуги в выключателях воздушного типа используется сжатый воздух под давлением 2-4 Мпа. Дугогасительное устройство и токоведущие части изолируются с помощью фарфора и других аналогичных материалов. Воздушные выключатели конструктивно различаются между собой в зависимости от таких факторов, как номинальное напряжение, способ подачи сжатого воздуха и других.

Устройства высокого номинального тока, аналогично маломасляным выключателям, оборудованы главным и дугогасительным контурами. При включении основной ток попадает на главные контакты, расположенные открыто. После отключения они размыкаются первыми и далее ток попадает уже на дугогасительные контакты, расположенные в другой камере. Непосредственно перед их размыканием из резервуара в камеру осуществляется подача сжатого воздуха, гасящего дугу, в продольном или поперечном направлении.

В отключенном положении между контактами создается изоляционный зазор необходимых размеров. С этой целью контакты разводятся на достаточное расстояние. Выключатели для внутренней установки рассчитаны на ток до 20 тыс. ампер и напряжение 10-15 кВ. Они имеют отделитель открытого типа, после отключения которого сжатый воздух перестает поступать в камеры и происходит замыкание дугогасительных контактов.

Типовая конструктивная схема воздушного выключателя состоит из дугогасительной камеры, резервуара со сжатым воздухом, главных контактов, шунтирующего резистора, отделителя и емкостного делителя напряжения на 110 кВ, обеспечивающего два разрыва на фазу. В выключателях открытой установки, рассчитанных на напряжение 35 кВ, вполне достаточно одного разрыва на фазу.

Программа Электрик 7.8 или способ компьютерного расчета автомата

На сайте электротехнических программ можно бесплатно скачать и установить на свой компьютер доступный калькулятор расчета. Адрес я показал картинкой.

Загрузка, инсталляция и работа описаны отдельной статьей. Я проверил несколько функций этой программы. Работает нормально. Результат вычислений усредненный. Можете использовать.

Вам придется учесть 2 фактора:

1. Сайт работает на бесплатном конструкторе и забит навязчивой рекламой.
2. Автор не берет на себя ответственность за конечный результат вычислений. Его вам придется проверять вручную.

В целом программа подойдет начинающим электрикам для создания первоначальной схемы своего проекта.

Зонная селективность

Этот тип селективности представляет собой развитие временной селективности.

В общем, зонная селективность реализуется с помощью диалога между токоизмерительными устройствами, так что при обнаружении превышения порога срабатывания позволяет точно определить зону неисправности и отключить подачу электропитания только в эту зону. Она может быть реализована двумя способами:

• измерительные устройства направляют информацию о превышении порога уставки тока системе контроля, и последняя определяет, какое устройство должно сработать;
• когда имеются значения тока, которые выше соответствующих уставок, то каждое защитное устройство направляет сигнал блокировки посредством прямого соединения или шины на иерархически более высокий уровень защиты (на стороне питания по отношению к направлению потока мощности) и, до срабатывания, проверяет, что аналогичный сигнал блокировки не поступил от защитного устройства со стороны нагрузки. Таким образом, вмешивается только защита, расположенная непосредственно со стороны питания от точки неисправности.

Второй случай обеспечивает определенно меньшее время срабатывания. По сравнению с временной селективностью, более не требуется повышать задержку по мере приближения к источнику питания. Задержка может быть уменьшена на время, требующееся для приема возможного сигнала блокировки от защитного устройства со стороны нагрузки.

Этот тип селективности подходит для радиальных сетей и, в сочетании с направленной защитой, подходит также для смешанных сетей.

По сравнению с временной селективностью, зонная селективность обеспечивает:

• сокращение времени срабатывания (оно может быть ниже сотни миллисекунд);
• снижение как степени повреждения, вызываемого замыканием, так и вмешательства в систему электропитания;
• снижение тепловых и динамических нагрузок на части установки;
• получение очень большого количества уровней селективности.

Однако:

• она более обременительна как с точки зрения стоимости, так и сложности установки;
• она требует наличия дополнительного источника питания.

Поэтому данное решение, в основном, используется в системах с высоким номинальным током и высокими значениями тока КЗ, с обязательными требованиями безопасности и непрерывности эксплуатации: В частности, имеется много примеров логической селективности в коммутационно-распределительных устройствах, стоящих непосредственно со стороны нагрузки трансформаторов и генераторов.

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.

Автоматический выключатель

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.

Выводы и полезное видео по теме

Еще больше о выключателях нагрузки — в представленных ниже видеороликах, где специалисты делятся опытом работы и нюансами монтажа.

Особенности монтажа выключателя нагрузок. Пошаговая инструкция от мастера.

Подробное и понятное описание, правила корректного использования и прямое назначение устройства от профессионального электрика.

https://youtube.com/watch?v=gXNj7OhXCDs

Обзор модульного выключателя нагрузки, изготовленного компанией Hyundai. С помощью этого прибора можно недорого решить вопрос коммутации электрической цепи.

Особенности функционирования выключателя нагрузки ВН32-100 и практика применения этого прибора в качестве выключателя в электроцепях переменного 50-60 Гц тока с номинальным сетевым напряжением 230-400В.

Практичный и надежный выключатель нагрузок способствует повышению уровня безопасности эксплуатации электрической сети и помогает разомкнуть токовую цепь в нужном месте и ликвидировать возникшую поломку либо заменить вышедшее из строя оборудование. Наличие выключателя обеспечивает сохранность внутридомовой или внутриквартирной проводки, оберегает ее от преждевременного износа и существенно увеличивает срок ее службы.