Большая энциклопедия нефти и газа. Что такое выключатель нагрузки и для чего он нужен

К коммутационной аппаратуре высокого напряжения, используемой На электрических станциях и подстанциях, прежде всего относят разъединители, выключатели нагрузки, автоматические выключатели. Разъединители предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения без нагрузки и создания в них видимого разрыва. Вместе с разъединителями используют высоковольтные предохранители, которые защищают установку от коротких замыканий.

Разъединители изготавливают для внутренней или для наружной установки, однополюсными и трехполюсными, с горизонтальным или вертикальным расположением ножей, с ножами заземления или без этих ножей.

Разъединители выбирают по номинальному напряжению и току, роду установки (наружная, внутренняя) и проверяют на термическую и динамическую устойчивость при коротких замыканиях.

В сетях 10, 20 и 35 кВ применяют однополюсные и трехполюсные разъединители типа" РВК (внутренней установки) с приводом ПР-2 и ПР-3; разъединители типов РОН, РЛНД, РОНЗ. В обозначении аппарата: Р - разъединитель, В - внутренней установки, Н-наружной установки, О - однополюсный (одноколонковый), Л - линейный, Д - двухколонковый, 3 -с заземляющими ножами; числами выражены номинальное напряжение (кВ) и номинальный ток (А) и т. д.

Разъединители можно применять для отключения и включения тока замыкания на землю до 5 А на линиях 20 и 35 кВ и до 30 А на линиях 10 кВ и ниже, уравнительного тока до 70 А в сетях до 10 кВ, нагрузочного тока до 15 А в Сетях до 10 кВ при условии, что отключение выполняется трехполюсным разъединителем с.механическим приводом. Правила устройства электроустановок допускают применять разъединители для отключения тока холостого хода в тех случаях, когда, мощности установок не превышают следующих значений:

При внутренней установке разъединителей применяют ручные приводы типов ПЧ-50 (червячный) и ПР-3 (рычажный), а при наружной типов ПРИ и ПЧН, снабженные сигнальными блок-контактами КСА.

Выключатели нагрузки служат для включения и отключения высоковольтных (6 и 10 и 35 кВ) электрических цепей небольшой мощности при нагрузке в несколько сотен ампер. Последовательно с ними устанавливают плавкие предохранители.

Выключатель нагрузки отличается от разъединителя главным образом наличием пристроенных к отключающим ножам дугогасительных камер.

В пластмассовый корпус дугогасительной камеры 2 (рис. 14.1) вставлены вкладыши из органического стекла. Нож 4 входит в щель, образованную вкладышами, и у основания дугогасительной камеры резко внедряется в неподвижные контакты. При отключении между контактами и ножом возникает дуга, под действием которой с поверхности вкладышей выделяется большое количество газов. Давление в камере значительно возрастает, теплопроводность газа увеличивается, дуга охлаждается и гаснет.

Высокая скорость движения контактов - около 4 м/с - создается специальными пружинами. Без смены вкладышей выключатели выдерживают от 150 до 200 выключений.

Выключатель нагрузки ВН-11Т (Т - тропического исполнения) - трехполюсный, автогазовый, с заземляющим устройством, внутренней установки - предназначен для коммутации (включения и отключения) электрических цепей напряжением до 10 кВ под нагрузкой. Наибольший отключаемый ток 400 А, номинальный ток 200 А. Без смены дугогасящих вкладышей выключатель допускает 75 отключений тока 200 А и всего 3 отключения тока 400 А. Эти выключатели устанавливают в малогабаритных комплектных распределительных устройствах.

Выключатели нагрузки ВНП-16 и ВНП-17 выполнены на общей раме предохранителями, причем последний имеет устройство, автоматики отключающее его при перегорании плавкой вставки любого предохранителя. Эти выключатели комплектуются приводом ПРА-17.

Высоковольтные автоматические выключатели масляные баковые, маломасляные горшковые, безмасляные воздушные и другие предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения под нагрузкой (в рабочем режиме) и для их отключения при коротких замыканиях.

Последовательно с высоковольтными автоматическими выключатели устанавливают разъединители, которые служат для отъединения отключенных выключателей от сети (например, при осмотре, ремонте).

Автоматические выключатели - наиболее ответственные аппараты электрических установках. Основная их характеристика - это отключающая способность, то есть наибольший ток короткого замыкания, который они могут надежно отключать.

В баковом масляном выключателе (рис. 14.2) контакты всех трех фаз размещены в одном баке, заполненном маслом, которое изолирует фазы одну от другой и служит для гашения дуги при размыкании цепи: образующиеся в масле газы способствуют ее охлаждению и деионизации. Недостаток этих аппаратов - большой объем масла и сравнительно малая отключающая способность.

В маломасляных выключателях контакты каждой фазы помещены в отдельные цилиндрические бачки (горшки) с трансформаторным маслом, которое также выполняет роль изоляции фаз. При размыкании контактов процесс гашения дуги усиливается благодаря интенсивному поперечному движению масла под действием образующихся газов по специальным направляющим каналам.

В горшковых малообъемных масляных выключателях масло используется лишь как средство для гашения дуги и не играет роли изоляционной среды между фазами. Фазы изолированы одна от другой и от земли твердыми изоляторами. В местах разрыва каждой фазы устанавливают масляные баки-горшки. Если в фазе два разрыва, монтируют два масляных бака на фазу.

В горшках создана система камер, благодаря которым дуга, возникающая при размыкании, выдувается и быстро гаснет (рис. 14.3). При расхождении силовых контактов 1 и 2 дуга возникает в полости 3. Под давлением образующихся при этом газов масло из полости 3 под большим давлением выходит в полость 5 и через канал 4 выдувает образующуюся электрическую дугу. Происходит интенсивная деионизаиия искрового промежутка. Отключаемая мощность у горшковых выключателей значительно больше, чем у баковых многообъемных.

В воздушных выключателях гашение дуги происходит под интенсивным действием сжатого воздуха. Принцип работы выключателя, схема которого приведена на рисунке 14.4, заключается в следующем. При включении сжатый воздух подается в камеру 1, давит на поршень 2 и поднимает подвижный контакт 3, соединяя его с неподвижным контактом 4. При отключении сжатый воздух подается в камеру 1 сверху и в камеру 5. Поршень 2 идет вниз, подвижный 3 и неподвижный 4 контакты расходятся, образующаяся при этом дуга выдувается сжатым воздухом из камеры 5. Такие выключатели устанавливают в каждой фазе.

В электромагнитных выключателях (ВЭМ) гашение дуги происходит под действием магнитного дутья в специальных камерах с лабиринтной щелью, где дуга растягивается, охлаждается и гаснет.

Приводы высоковольтных выключателей "должны обеспечивать надежное включение цепей, а также отключение при возникновении аварийных режимов. Для отключения служит специальная катушка, которая получает сигнал от реле защиты и вызывает отключение выключателя. Усилие при этом тратится только на выбивание защелки из запорного механизма, а раздвигают контакты выключателя мощные пружины.

Приводы к высоковольтным выключателям разделяют по роду расходуемой во время процесса включения энергии на ручные (штурвальные и рычажные) и двигательные. Ручные приводы могут быть с автоматическим отключением или без него. Двигательные приводы подразделяют на приводы прямого действия - электромагнитные, с дистанционным управлением, потребляющие энергию во время включения непосредственно от вспомогательного источника электроэнергии, и приводы косвенного действия - пружинные, грузовые, пневматические, осуществляющие включение за счет предварительно запасенной энергии.

Приводы могут быть отдельными и встроенными, допускающими мгновенное автоматическое повторное включение (приводы с АПВ) и не допускающими его, для наружной или внутренней установки.

Широко применяются грузовые приводы к высоковольтным выключателям, простые по конструкции, обеспечивающие автоматическое включение и отключение, а также автоматическое повторное включение выключателей после кратковременных коротких замыканий.

На рисунке 14.5 приведена одна из многочисленных и разнообразных схем управления приводом. Схема выполнена на двух реле тока мгновенного действия РТМ и одном реле минимального напряжения РН , которое питается от трансформатора напряжения ТН . Кнопка КД служит для дистанционного отключения выключателя.

Секционирование электрических сетей - одно из средств повышения надежности электроснабжения сельских потребителей. На отдельных отходящих линиях устанавливают автоматические выключатели, которые, например, при коротком замыкании на линии отключают поврежденный ее участок.

Рис. 14.6. Схема действия АПВ с отделителями:

1 выключатель на головном участке линии; 2 и 3-отделители на

ответвлениях; КЗ - место короткого замыкания.

Для секционирования линий напряжением 6 и 10 кВ Выпускается сетевой трехполюсный выключатель типа ВМН-10 , управляемый с земли, с устройством АПВ. Применение АПВ позволяет использовать для секционирования сельских электрических сетей упрощенные секционирующие аппараты - автоматические отделители (ОД) , выполняемые на базе разъединителей (рис. 14.6). Отделители 2 и 3 отключают соответствующие участки линии при отсутствии напряжения до АПВ - во время бестоковой паузы, создаваемой выключателем 1 на головном участке линии. Па отделителях установлены счетчики операций выключения и токовое реле, а на выключателе 1 головного участка- привод многократного АПВ .

При коротком замыкании (к. з.) на одной из отходящих линий отключается выключатель 1 и под действием механизма АПВ снова включается. Если короткое замыкание устранилось, линия остается в работе. В момент повторного отключения выключателя 1 (если короткое замыкание устойчивое) отделитель 2, счетчик импульсов которого зафиксировал два импульса тока короткого замыкания, отключается, а неповрежденная часть линии остается в работе. Отделитель отключается Пружиной, которая заводится при ручном включении отделителя (с земли).

Для создания искусственного короткого замыкания на линии электропередачи (чтобы вызвать отключение установки) при повреждении в трансформаторе понижающей подстанции предназначаются короткозамыкатели типа КЗ на номинальные напряжения 35...220кВ.

Аппараты высокого напряжения, являясь в основном аппаратами распред-х устр-в, служат для распределения мощных потоков электроэнергии и управления ими, обеспечения надежной работы энергоустановок и систем при аварийных режимах.

К основным аппаратам распред-х устр-в (не только высокого напряжения) относятся выключатели, разъединители и построенные на их базе реакторы и разрядники, а также измерительные тр-ры тока и напряж-я, предохранители.

Выключатели силовые.

Осуществляют оперативные включения и отключения, а главное, защиту от токов КЗ. Кроме номинальных значений тока и напряж-я основными показателями для них явл-ся номинальные токи отключения, включения и электродинамической стойкости, т.е. наибольшие токи КЗ, которые выключатель способен отключить, включить и пропустить ч/з себя не разрушаясь.

По способу гашения дуги высоковольтные выкл-ле могут быть масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные, электромагнитные и др.

По конструкции выкл-ли каждого типа в зависимости от выполняемых ф-ций (назначения) в схемах распределительных устр-в подразделяются на генераторные, сетевые или подстанционные. Генераторные выкл-ли харак-ся значениями номинальных токов и большими токами отключения при меньших напряжениях, сетевые- меньшими номинальными токами и более высокими напряжениями, подстанционные – наивысшими номинальными напряжениями, наиболее высокой отключающей способностью, быстродействием и наличием автом-го повторного включ-я (АПВ). Аппараты различаются еще по другим характеристикам- быстродействию, наличию АПВ, исполнению- для наружной или внутренней установки, по числу фаз и т.д.

Выключатели нагрузки.

Предназначены для управления высоковольтными синхронными и асинхр-ми двигателями большой мощности, а также другими нагрузками с малой индуктивностью. Они должны обеспечивать надежную коммутацию токов рабочих режимов (пуск, реверс, торможение, остановка и т.д. с большой частотой (300-600 вкл/ч)). Соответственно этому они должны иметь сравнительно с выкл-ми намного большую механич-ю и коммутац-ю износостойкость. Защита цепей здесь осущ-ся соответствующими выключателями или предохранителями.

В сетях 6-10 кВ электроснабжения предприятий возникает необходимость отключения и включения токов нормальной нагрузки. Простейшим коммутац-м аппаратом, позволяющим откл-ть и вкл-ть токи нагрузки в нормальном режиме, явл-ся автогазовый выкл-ль нагрузки ВНПР. Выключатели нагрузки ВНП созданы на базе разъединителей рубящего типа. На опорном изоляторе с неподвижным главным контактом укреплена дугогасительная камера с газогенерирующими вкладышами. К главному подвижному контакту-ножу присоединена скоба с дугогасительным контактом. При отключении под действием пружины привода движение от вала передается главным контакт-ножам, которые размыкаются в воздухе первыми, но дуги не образуется, т.к. весь ток проходит по дугогасительным контактам. При дальнейшем движении ножа размыкаются дугогасит-е контакты, возникшая дуга воздействует на вкладыши, из кот-х выдел-ся газ. Давление в камере повыш-ся, а при выходе дугогас-го ножа из камеры созд-ся выхлоп газа и дуга гаснет. При включ-ии сначала замык-ся дугогас-е контакты, затем- главные.

Разъединители.

Разъединитель-контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспеч-я безопасности имеет м/у контактами в отключенном положении изоляционный промежуток.

Разъединители играют важную роль в схемах электроустановок, от надежности их работы зависит надежность работы всей электроустановки, поэтому к ним предъявл-ся следующие требов-я:

1) создание видимого разрыва в воздухе, электр-я прочность которого соотв-ет максимальному импульсному напряж-ю;

2) электродинамич-я и термич-я стойкость при протекании токов КЗ;

3) исключение самопроизвольных отключений;

4) четкое включ-е и откл-е при наихудших усл-ях работы (обледенение, снег, ветер).

Разъединители по числу полюсов могут быть одно- трехполюсными, по роду установки-для внутр-х и наружных установок, по конструкции- рубящего, поворотного, катящегося, подвесного типа. По способу установки- с вертикальным и горизонтальным расположением ножей.

Отделители и короткозамыкатели.

Отделитель предназначен для автоматич-го откл-я поврежденного участка эл-й цепи в момент отсутствия в ней тока, т.е. в период бестоковой паузы цикла АПВ выключателя на питающем конце линии.

Короткозамыкатель предназначен для создания искусственного КЗ с целью вызвать отключение выключателя, установл-го на питающем конце линии.

По конструкции отделители и короткозамыкатели суть разъединители с быстродействующими приводами, управляемыми от системы защиты.

Констр-я короткозам-ля. Ножи, соединенные с заземленной шиной, приводятся в движение пружинным приводом при подаче импульса от релейной защиты и замыкаются на неподвижные контакты, находящ-ся под напряж-ем, время откл-я сост-ет 0,12-0,25 с. Откл-е произв-ся вручную

Разъединители — аппараты коммутации, служащие для выключения и включения цепи тока без потребителя, или с небольшой нагрузкой. Таким небольшим током может служить ток намагничивания трансформатора, либо другой ток не выше 15 ампер.

Также разъединители служат для образования разрыва цепи при выключении электрической сети. Это нужно для создания безопасности при проведении работ по ремонту электрооборудования. В этом случае разъединитель образует видимый разрыв между цепью рабочего оборудования и устройств, находящихся в ремонте.

Устройство

Конструкцию разъединителей можно изучить на примере аппарата коммутации с 3-мя полюсами, рубящего вида.

Он представляет собой находящиеся на одной раме три полюса. У всех полюсов есть по два контакта: подвижный и неподвижный. Подвижные виды клемм полюсов скреплены изоляторами с одним валом. Также вал соединен с рычагом механизма привода аппарата. При управлении механизмом разъединителя сразу включаются все три ножа одновременно.

Соединение контактов сделано жестким с помощью специальных пружин. Они нажимают на пластины из стали, придавливают ножи подвижного контакта к стационарному.

Во время короткого замыкания по разъединителю проходит большой ток, который приводит к его разрушению. Для решения этой проблемы в конструкцию разъединителя вмонтировали магнитный замок, который включает в себя 2 пластины, находящиеся по сторонам двигающегося контакта. Эти пластины намагничиваются от действия тока короткого замыкания, сильно притягиваются друг к другу, и создают дополнительную упругость между контактами.

В конструкции разъединителей не предусмотрено устройство для гашения электрической дуги, поэтому при включенной нагрузке выключать разъединитель запрещается. Для таких целей предназначены другие устройства, например, выключатели. Чтобы не произошло выключение цепи разъединителем при включенной нагрузке, в их конструкции предусмотрены механические блокираторы. Также для этих целей служат механические фиксаторы.

Требования к разъединителям

Такие требования нужны для обслуживания разъединителей электромонтером, либо другим обслуживающим персоналом.

• Конструкция разъединителей выполняется такой, чтобы был виден разрыв цепи по классу напряжения.
• Приводы должны быть оборудованы жесткого закрепления ножей в выключенном и включенном положении. Также должны быть хорошие упоры для ограничения поворота ножа больше положенного.
• Разъединители должны быть приспособлены для любых погодных условий.
• Изоляторы и тяги должны иметь достаточную прочность, не разрушаться при выполнении переключений.
• Главные ножи разъединителей обязательно должны оснащаться блокировкой с ножами заземления, не допускающей одновременного включения.

Принцип действия и порядок выполнения переключений

В распредустройствах действия с разъединителями должны производиться только после того, как проверено отключенное состояние выключателя цепи.

Перед отключением разъединителя нужно снаружи осмотреть всю конструкцию. На разъединителях, блокирующих устройствах и их приводах не должно иметься повреждений, которые могли бы помешать выполнению операции выключения. Особо нужно осмотреть, нет ли шунтирующих перемычек для разъединителей.

Если обнаружены какие-либо дефекты и неисправности, то выключение разъединителя необходимо выполнять осторожно, с разрешения должностного лица, распорядившегося сделать переключение. При обнаружении трещин на изоляторах запрещается производить какие-либо операции с разъединителями.

При ручном механизме привода разъединитель нужно включать быстро и аккуратно, в конце хода не нужно допускать удара. Если во время включения появилась электрическая дуга, то ножи отводить обратно нельзя, так как размер дуги увеличится и перекроет междуфазное пространство, вызвав короткое замыкание. В любом случае операцию необходимо довести до завершения. Когда контакты замкнутся, то дуга исчезнет, и не создаст никаких проблем.

Обратную операцию по разъединению цепи производят не торопясь, с осторожностью. Сначала производят небольшое движение рычагом для проверки действия тяг, поломок изоляторов, люфтов в соединениях. Если при расцеплении цепи появляется дуга, то нужно сразу разъединитель вернуть обратно на свое место, выяснить причину. До выяснения переключения делать запрещается.

Выключение однополюсных разъединителей

Такие операции проводятся специальными штангами, в определенной последовательности, чтобы обеспечить максимальную защиту персонала. Представим такой случай, когда электромонтер начал выполнять отключение ошибочно, не отключив нагрузку.

С включенной нагрузке 1-й разъединитель выключать не опасно, так как сильная дуга не образуется. При расцеплении контактов может возникнуть только малое напряжение, с одной стороны разъединитель будет иметь напряжение источника, с другой будет одинаковая разность потенциалов, которая наводится работающими двигателями, а также конденсаторами, имеющимися в сети.

При выключении 2-го разъединителя может возникнуть мощная дуга. На 3-м разъединителе не будет большой мощности. Поэтому, как бы ни располагались разъединители, первым надо отключать средний разъединитель, далее верхний, затем нижний (при вертикальном расположении). Если расположение горизонтальное, то принцип тот же самый, только вместо верхнего и нижнего, нужно отключать правый и левый в любом порядке.

Если выключатели оснащены пружинами, то работать с разъединителями нужно, ослабив сначала пружины на выключателях, во избежание случайных срабатываний выключателей при операциях с разъединителями.

На линии 6-10 киловольт, где есть компенсация тока на заземление, перед тем как отключить ток намагничивания, сначала отключают реактор дугогашения, чтобы не было перенапряжений. Они могут возникнуть из-за неодновременного расцепления контактов фаз.

Особенности применения

Разъединители служат для видимого расцепления участка электрической цепи во время ремонта оборудования, создания безопасности, исключают подачу питания на ремонтный участок. Также расцепители можно применить для переключения питания электрическим током с одной цепи на другую.

По правилам разъединители могут включать и отключать:

• Нейтрали трансформаторов до 220 киловольт.
• Дугогасящие заземляющие реакторы, если нет замыкания на землю.
• Тока намагничивания.
• Подключение трансформаторов на холостом ходу до 750 кВА.
• Тока заряда и замыкания на заземление воздушных линий питания.
• Тока заряда шин, других подключений, удовлетворяющих требованиям нормативов.
• Отключение токов уравнения до 70 ампер в кольцевых сетях, замыкание сети при отличии напряжений на клеммах не выше 5%.

Отключение уравнительных токов

Разъединители могут отключать, включать токи заряда воздушных и кабельных сетей, токи намагничивания, в том числе силовых, уравнивающие токи, а также слабые токи нагрузки. Это подтверждено директивными и регламентирующими документами. Уравнительный ток – это ток между участками электрической замкнутой сети, обусловленный разностью значений напряжений во время коммутации электрической связи, то есть, во время отключения или соединения.

В закрытых распредустройствах до 10 кВ разъединителями можно включать и выключать токи намагничивания силовых трансформаторов, токов заряда линий, замыкания на землю, не больше следующих величин:

• При 6 киловольтах – ток 3,5 ампер, ток заряда 2,5 ампер, ток замыкания на землю 4 ампера.
• При 10 киловольтах – ток намагничивания 3 ампера, ток заряда 2 ампера, замыкающий ток на землю 3 ампера.

Если между полюсами установлены перегородки из диэлектрического материала, то допускаемый ток при переключениях можно увеличить в 1,5 раза.

Разъединителями при напряжении от 6 до 10 киловольт можно включать и выключать токи уравнивания до 70 ампер, а также токи нагрузки линии до 15 ампер, если операция переключения проводится 3-полюсными разъединителями внешней установки с приводным механизмом.

Если в электрической цепи нет выключателя, то при напряжении сети до 10 кВ допускается производить операции с разъединителями при малых токах, которые намного меньше тока номинала устройств.

Чаще всего разъединители оснащают стационарными заземлителями. Это дает возможность не устанавливать переносные заземления на устройствах, которые требуют ремонта, а значит, не будет нарушения требований правил безопасности при установке заземлений.

Обеспечение безопасности

Во время выполнения переключений с помощью разъединителей под напряжением, электромонтер должен выбрать правильное место своего расположения возле привода, чтобы не получить травм при случайном падении изолятора и других деталей, а также для защиты от действия возможной электрической дуги.

Нельзя смотреть на контакты во время совершения операции. Но после операции нужно обязательно осмотреть состояние ножей разъединителей и стационарных видов ножей. Бывают случаи, когда ножи включились не до конца, либо не отключились ножи стационарные при отключении на отдельных фазах. Каждая фаза осматривается отдельно, даже если между ножами всех фаз есть механическая связь.

Основные типы применяемых эл. аппаратов. Выключатели силовые и нагрузки. Разъединители, отделители и короткозамыкатели. Их назначение и принцип действия.

Автоматический выключатель предназначены для коммутации цепей при аварийных режимах, а также нечастых (от 6 до 30 раз в сутки) оперативных включений и отключений эл. цепей. Изготавливаются для цепей переменного до 1000 В и постоянного до 440 В. Одно-, двух-, трех- и четырехполюсные на номинальные токи от 6,3 до 6300 А. Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителями, которые обеспечивают отключение при перегрузках, кз, снижения напряжения. Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. Бывают с ручным или двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнение.

Контактная система – двухступенчатая, состоит из главных и дугогасительных контактов.

Дугогасительная камера выполняется со стальными пластинами (эффект деления длиной дуги на короткие) и лабиринтно-щелевыми (эффект гашения дуги в узкой щели). Втягивание дуги в камеру осуществляется магнитным дутьем.

Выключатели нагрузки предназначены для отключения номинальных токов. Применяются в цепях генераторов. Рассчитаны на включение генераторов при синхронизации.

Силовые выключатели-выключатели высокого напряжения . Является основным аппаратом в эл. установках, он служит для отключения и включения цепи в любых режимах, длительная нагрузка, перегрузка, кз, хх, несинхронная работа.

Тре бования:

Надежное отключение любых токов (до номинального тока отключения)

Быстрота действия

Пригодность для быстрого АПВ (повторное включение)

Возможность пофазного управления для 110 кВ и выше.

Легкость ревизии и осмотра контактов.

Взрыво- и пожаробезопасность.

Удобство транспортировки и эксплуатации.

По конструкции и способу гашения дуги различают следующие типы:

• Масляные баковые (У110). Дуга гасится в большом объеме масла . Масло служит также для изоляции токоведущих частей . По принципу действия дугогасительные устройства можно разделить на три группы с автодутьем (за счет выделяющейся в дуге энергии, создается высокое давление и большая скорость в зоне дуги), с принудительным масляным дутьем (к месту разрыва масло нагнетается с помощью специальных гидравлических механизмов); с магнитным гашением поля (дуга под действием магнитного поля перемещается в узкие каналы и щели).

Преимущества : простота конструкции; высокая отключающая способность, пригодность для наружной установки; установка встроенных ТТ.

Недостатки: взрыво- и пожароопасность; контроль масла, его большой объем; непригодность для быстрого АПВ, большие размеры.

Маломасляные (ВМП, ВМГ). Масло в основном служит дугогасящей средой и только частично изоляцией между разомкнутыми контактами. Изоляция токоведущих частей друг от друга и от заземленных конструкции осуществляется фарфором или другими изолирующими материалами. Контакты выключателей для внутренней установки находятся в стальном горшке . Выключатели на напряжение 35кВ и выше имеют фарфоровый корпус. Применяют подвесные выключатели, с втычными контактами. При больших номинальных токах предусматривают рабочие контакты снаружи, а дугогасительные внутри масляного бачка. Бывает по несколько разрывов на фазу.

Преимущества : небольшое количество масла, относительно малая масса; более удобный доступ к дугогасительным контактам

Недостатки: взрыво- и пожароопасность, хотя и меньше, чем баковых; непригодность для быстрого АПВ; контроль масла, трудность с установкой встроенных ТТ.

Воздушные (ВВ). Гашение дуги происходит сжатым воздухом , а изоляция токоведущих частей и дугогасительного устройства осуществляется фарфором или другими изолирующими материалами.

Преимущества : взрыво- и пожаробезопасность; быстродействие; возможность АПВ; малый износ дугогасительных контактов, легкий доступ к дугогасительным камерам; возможность создания серий из крупных узлов.

Недостатки: необходимость компрессионной установки, сложная конструкция ряда деталей, относительная высокая стоимость, трудность установки ТТ.

Электромагнитные (ВЭ). Только на 6-10 кВ. В них дуга под действием электродинамических сил втягивается в дугогасительную камеру, при этом замыкает цепь обмотки электромагнита, который создает поперечное магнитное поле еще более втягивая дугу в камеру. Дуга в камере растягивается и попадая в узкие щели гаснет при переходе тока через ноль.

Преимущества : те же, что и у воздушных выключателей.

Недостатки: сложность конструкции дугогасительной камеры с системой магнитного дутья; ограниченный предел номинального напряжения, ограниченная пригодность для наружней установки.

Вакуумные(ВВТЭ) Электрическая прочность вакуумного промежутка во много раз больше, воздушного при атмосферном давлении.

Преимущества : простота конструкции; высокая степень надежности; высокая коммутационная способность; малые размеры; взрыво- и пожаробезопасность; отсутствие шума.

Недостатки: сравнительно небольшие отключаемые и номинальные токи.

Автогазовые (ВН). Для гашения дуги используется газ, выделяющийся из твердого газогенерируещего материала дугогасительной камеры.

Преимущества : отсутствие масла, небольшая масса.

Недостатки: быстрый износ твердого дугогасителя, контактов.

Элегазовые применяется газ SF 6 который неподдерживает горение. Для успешного гашения дуги в них предусматриваются устройства вращения дуги в элегазе.

Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток. При ремонтных работах им создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт. Разъединителями нельзя отключать ток нагрузки . Разъединители по числу полюсов могут быть одно- и трехполюсными, по роду установки – для внутренних и наружных установок, по конструкции – рубящего поворотного катящегося пантографического и подвесного типа, также различают с вертикальным и горизонтальным расположением ножей.

Короткозамыкатель – коммутационный аппарат, предназначенный для создания искусственного кз в цепи. Применяются в упрощенных схемах п/с для того, чтобы обеспечить отключение поврежденного тр-ра после создания искусственного кз действием рз питающей линии . В установках 35 кВ применяется 2 полюса короткозамыкателя, в установках 110 кВ применяется один полюс. Привод короткозамыкателя имеет пружину, которая обеспечивает включения заземленного ножа на неподвижный контакт, находящийся под напряжением. Импульс для работы привода подается от рз. Отключение производится вручную. При включение короткозамыкателя необходимо обеспечить большую движения ножа, во избежание дуги и повреждения аппарата.

Отделитель внешне не отличается от разъединителя, но у него для отключения имеется пружинный привод . Включение производится вручную . Отделители, так же как и разъединители, могут иметь заземляющие ножи с одной или двух сторон. Могут отключать обесточенную цепь или ток намагничивания тр-ра . Недостаток – большое время отключения (0,4-0,5 с). Отделители и короткозамыкатели ненадежно работают в неблагоприятных погодных условиях (мороз гололед). Взамен этих конструкции разработаны отделители и короткозамыкатели с контактной системой, расположенной в закрытой камере в элегазе

В электромонтаже часто используются такие устройства, как выключатель и разъединитель. Для чего предназначено каждое из них?

Что представляет собой выключатель?

Термин «выключатель » - достаточно универсальный. В бытовом смысле он чаще всего соответствует небольшому устройству, размещаемому, как правило, на стенах жилых помещений и используемому в целях включения или отключения света. Выключатели бывают ручные, автоматические, а также те, которые реагируют на звук или движение.

Выключатель

Есть выключатели, предназначенные для монтажа на силовом оборудовании: они применяются в целях подачи тока или, наоборот, обесточивания того или иного участка инфраструктуры энергоснабжения.

Все типы выключателей функционируют схожим образом: во включенном положении они позволяют току передаваться от источника к питающемуся устройству (например, лампочке), в выключенном - прерывают подачу тока. Разомкнутый участок цепи при этом, как правило, не просматривается, поскольку корпус выключателя в основном непрозрачен.

Выключатели применяются в тех случаях, когда начало и прекращение подачи тока на то или иное устройство осуществляется в достаточной мере часто, и потому в том или ином положении - включенном или выключенном - рассматриваемое приспособление обычно находится не слишком долго.

Что представляет собой разъединитель?

Термин «разъединитель » также довольно универсальный. Но чаще всего он применяется в контексте профессионального электрооборудования, которое является частью промышленной энергетической инфраструктуры.

Предназначение разъединителя - обеспечить надежное физическое размыкание элементов электрической цепи, и, как правило, хорошо просматриваемое. В большинстве случаев устройство, о котором идет речь, задействуется вручную.

Обычно разъединители применяются в тех случаях, когда цепь требуется разомкнуть на довольно продолжительный период - например, в целях проведения ремонта участка энергетической инфраструктуры. Аналогично - если ее нужно сомкнуть надолго и надежно.

Сравнение

Главное отличие выключателя от разъединителя заключается в том, что первое устройство обеспечивает относительно кратковременное размыкание элементов электрической цепи (и при этом не всегда просматриваемое), второе - как правило, длительное (и притом хорошо просматриваемое).

Первый термин чаще всего соответствует известному бытовому прибору, с помощью которого включается или выключается свет в помещении. Второй - девайсу, в основном задействуемому в промышленной сфере как элемент электроустановок.

Стоит отметить, что и в промышленности есть особые выключатели, и они функционально могут ощутимо отличаться от разъединителей, используемых в той же инфраструктуре. Так, выключатели электроустановок, к примеру, могут осуществлять коммутацию токов при достаточно высокой нагрузке, в то время как не все разъединители способны применяться в аналогичных целях.

Определив, в чем разница между выключателем и разъединителем, зафиксируем выводы в таблице.

Таблица