Выключатель нагрузки и автомат в чем разница

Некоторые пользователи электроэнергии, покидая помещение, обесточивают его, щелкая рычажками вводных автоматов на электрическом щитке. Согласитесь, это позволяет чувствовать себя намного увереннее, например, покидая рабочее место в конце дня, таким образом, отключают нагрузку, иногда это даже выделено отдельным пунктом в должностной инструкции. Однако стоит ли это делать, рассмотрим ниже. Ответ на поставленный вопрос однозначен – конечно, нет! Обесточивание электрической цепи обычным автоматическим выключателем, возможно, но оно не предусмотрено:

• назначением самого автомата, который срабатывает при перегрузках или от токов КЗ;
• ограниченным ресурсом (количеством циклов срабатывания).

Зачастую цепь отключают при работе электрических приборов и дуга, возникающая в момент разрыва контактов, способствует их подгоранию. Нагрузку отключают с помощью специального коммутационного устройства – выключателя нагрузки (ВН), аналога древнего рубильника, который так и называют «мини-рубильником».

Устройство выключателя нагрузки, особенности выбора и подключения

Выключатель нагрузки представляет собой обыкновенный модульный выключатель, выполненный в корпусе аналогичном автоматическому выключателю и производящий коммутацию электрических линий вручную. Внутри корпуса предназначенного для установки на DIN-рейку расположена мощная контактная группа с одинарным или двойным разрывом цепи. Контактные группы в модульных выключателях рассчитаны на коммутацию номинальных токов от 16 до 125 А (9 ступеней). Ресурс контактов модульных выключателей нагрузки значительно превышает аналогичный показатель автомата и составляет не менее 10 тыс. циклов.

По количеству коммутируемых линий выключатели нагрузки выпускаются 1, 2, 3 и 4-х полюсными. Это позволяет их использовать в любых схемах электрической сети с номинальным напряжением 230/400 В:

• однофазной;
• трехфазной;
• с разрывом нулевого провода;
• без разрыва нуля.

В зависимости от производителя, корпуса выключателей нагрузки могут быть глухими, а могут быть оснащены прозрачным окошком, позволяющим визуально определять положение контактных групп. Кроме того они оснащены блокировкой, которая предотвращает возможность его случайного включения.

Выбор выключателя нагрузки производится согласно номиналу вводного автомата, лучшим вариантом будет, если номинальный ток ВН будет на 1 – 2 ступени выше номинала автоматического выключателя. К примеру, при 40-ка амперном автомате лучше использовать выключатель номиналом 63А.

Поскольку в выключателях нагрузки токовая защита не предусмотрена использовать их следует только последовательно с автоматикой защитного отключения, в цепи входных или дифференциальных автоматов. Допускается установка ВН перед счетчиком электроэнергии.

Отличия ВН от автомата

Теперь мы видим разницу между выключателями нагрузки и вводным автоматом. Наверно проще говорить о сходствах, поскольку их объединяет всего лишь внешний вид. Но и здесь имеются отличия:

• мини-рубильник имеет более мощный рычаг;
• на корпусе приведена аббревиатура «ВН» с указанием номинального тока;
• нанесена схема включения.

Кроме того в сравнении с автоматом коммутатор нагрузки имеет:

• более мощные контактные группы, рассчитанные на высокие нагрузки, превышающие ограничения автоматикой;
• повышенную износоустойчивость;
• менее подвержены разрушительному воздействию дуги.

Применение этого устройства позволит корректно отключать нагрузку и продлит жизнь автоматике.

Смотрите также другие статьи :

Выключатели нагрузки (выключатели-разъединители) Hager

	SBB216	Выключатель-разъединитель (рубильник) с индикатором (2-4 контакты), 2P, Ie=16A 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M Двухполюсной выключатель нагрузки (рубильник) с индикатором (2-4 контакты), номинальный ток 16A, 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M. Типоразмер 1
	SBM216	Выключатель-разъединитель (рубильник) с индикатором (1-4 контакты), 2P, Ie=16A 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M Двухполюсной выключатель нагрузки (рубильник) с индикатором (1-4 контакты), номинальный ток 16A, 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M. Типоразмер 1
	SBT216	Выключатель-разъединитель (рубильник) с индикатором (1-3 контакты), 2P, Ie=16A 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M Двухполюсной выключатель нагрузки (рубильник) с индикатором (1-3 контакты), номинальный ток 16A, 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M. Типоразмер 1
	SBB225	Выключатель-разъединитель (рубильник) с индикатором (2-4 контакты), 2P, Ie=25A 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M Двухполюсной выключатель нагрузки (рубильник) с индикатором (2-4 контакты), номинальный ток 25A, 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M. Типоразмер 1
	SBM225	Выключатель-разъединитель (рубильник) с индикатором (1-4 контакты), 2P, Ie=25A 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M Двухполюсной выключатель нагрузки (рубильник) с индикатором (1-4 контакты), номинальный ток 25A, 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M. Типоразмер 1
	SBT225	Выключатель-разъединитель (рубильник) с индикатором (1-3 контакты), 2P, Ie=25A 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M Двухполюсной выключатель нагрузки (рубильник) с индикатором (1-3 контакты), номинальный ток 25A, 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M. Типоразмер 1
	SBB232	Выключатель-разъединитель (рубильник) с индикатором (2-4 контакты), 2P, Ie=32A 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M Двухполюсной выключатель нагрузки (рубильник) с индикатором (2-4 контакты), номинальный ток 32A, 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M. Типоразмер 1
	SBM232	Выключатель-разъединитель (рубильник) с индикатором (1-4 контакты), 2P, Ie=32A 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M Двухполюсной выключатель нагрузки (рубильник) с индикатором (1-4 контакты), номинальный ток 32A, 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M. Типоразмер 1
	SBT232	Выключатель-разъединитель (рубильник) с индикатором (1-3 контакты), 2P, Ie=32A 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M Двухполюсной выключатель нагрузки (рубильник) с индикатором (1-3 контакты), номинальный ток 32A, 400В 50/60Гц, AC22A, Ui=500В, ширина 1M. Типоразмер 1

Выключатель нагрузки. Виды и применение. Устройство и работа

Выключатель нагрузки — для проведения безопасных работ по замене и ремонту электрооборудования, электрической цепи, работающей под нагрузкой, иногда требуется обесточить сеть, отключив электроэнергию. При отключении цепи под нагрузкой образуется электрическая дуга во время размыкания контактов. Это может привести к обгоранию контактов и другим неисправностям электрооборудования.

Чтобы процесс отключения электроэнергии под нагрузкой стал более безопасным, используют специальное устройство – выключатель нагрузки. Он представляет собой простой разъединитель цепи, оборудованный дугогасительной камерой. Такие устройства впервые появились еще в прошлом веке. Они были оснащены только разъединителем и плавкими вставками, защищающими от короткого замыкания и перегрузки. Такой выключатель был способен работать с небольшими мощностями, в отличие от современных моделей.

Выключатель на сегодняшний день способен отключать цепь с дистанционным управлением, вручную или автоматически. Такой вид устройства стал популярным для коммутации цепей высокого и низкого напряжения с рабочей нагрузкой. Однако его запрещается использовать при коротком замыкании, так как он предназначен для погашения маломощной дуги только обесточивания номинальной нагрузки.

Виды

Выключатель нагрузки может производиться нескольких видов, в зависимости от метода гашения дуги при выключении нагрузки, и типа дугогасительной камеры.

• Вакуумные. В таких выключателях применяются свойства вакуума. Электрическая дуга в вакууме не распространяется.
• Автогазовые. Электрическая дуга гасится под воздействием выделяемого из стенок камеры газа, из-за их нагревания электрической дугой.
• Гашение дуги в автопневматическом выключателе нагрузки происходит путем сжатия воздуха мощной пружиной. Аналогичный принцип работы имеет электромагнитный выключатель нагрузки.
• Электромагнитные выключатели меняют направление дуги под действием электромагнитного поля.
• Элегазовые. Гашение электрической дуги происходит в среде электротехнического газа, который состоит из шестифтористой серы. Это тяжелый бесцветный газ, который тяжелее воздуха в шесть раз.

По количеству полюсов контактов:

• Однополюсные.
• Двухполюсные.
• Трехполюсные.

По конструкции исполнительного механизма:

• Тепловые.
• Электромагнитные.
• Полупроводниковые.
• Комбинированные.

По типу установки:

• Стационарные.
• Неподвижные.
• Выдвижные.

 

Условные обозначения и маркировка

Выключатели отличаются по многим параметрам: расположению привода, напряжению, току, креплению и т.д.

В качестве примера рассмотрим обозначение ВНРп 10/400-10зп

• «В» — выключатель.
• «Н» — нагрузки.
• «Р» — привод выключателя ручной.
• «п» — со встроенными предохранителями
• «10» — номинальное напряжение 10 кВ.
• «400» — номинальный ток 400 ампер.
• «10» — сквозной ток.
• «З» — выключатель оснащен заземляющими ножами.
• «П» — ножи расположены за предохранителями.

Устройство и принцип работы

Для обесточивания сети при коротком замыкании в устройство выключателя устанавливают предохранители. Такой принцип чаще применяется в маломощных цепях, где задачей предохранителей является обесточивание цепи при чрезмерной нагрузке.

Такое устройство снижает стоимость выключателей. В распределительных устройствах им требуется немного места, в отличие от выключателей повышенной мощности для такого же напряжения. Камеры для гашения электрической дуги заполняются газогенерирующими материалами или маслом. Также допускается использование дугогасительных решеток, выполненных из металлических или керамических пластин.

Любые выключатели нагрузки состоят из пружинного механизма и силовых контактов, рассчитанных на наибольшее напряжение 10 кВ, и отключающий ток 400 А. В устройстве также имеются заземляющие ножи. Главным компонентом устройства является разъединитель, имеющий три полюса. К каждому полюсу присоединены пружины и камеры гашения электрической дуги.

Все полюсы размещены 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.

Основной подвижный контакт состоит из двух стальных пластин. В центре расположен дугогасительный контакт, состоящий из тонкой медной изогнутой шины. Выключатель воздействует своим валом на передвижные контакты. Вал соединен фарфоровой тягой с контактами. Выключение питания осуществляется пружинами, натянутыми при включении питания.

В камере гашения дуги находится неподвижный контакт, с помощью которого гасится электрическая дуга. К этому контакту подключен основной неподвижный контакт. Пластиковый корпус камеры состоит из двух половин, скрепленных винтами друг с другом. В корпусе имеются вкладыши, выполненные в виде газогенерирующего материала.

Технические параметры

Выключатель нагрузки имеет следующие характеристики:

• Метод крепления.
• Номинальный ток.
• Наличие дополнительных функций.
• Комплектность.
• Вид конструкции выключателя.
• Номинальное напряжение.

Бытовые выключатели имеют ручное управление, в отличие от промышленных образцов, и способны отключать ток не выше 100 ампер.

Выключатель выбирают с номинальным током, превышающим общий ток нагрузок потребителей. В противном случае при перегрузке линии контакты выключателя будут перегреваться. Если автомат рассчитан на ток 20 ампер, то подключенный последовательно к нему выключатель напряжения выбирают на 25 или 32 ампера. По внешнему виду автомат и выключатель нагрузки идентичны, однако на корпусе выключателя имеется маркировка ВН, а управляющая рукоятка большего размера.

Выключатель нагрузки, в отличие от автоматического выключателя, имеет усиленные контакты, которые способны работать длительное время.

Для повышения надежности используют следующие методы:

• Блокировка управляющей рукоятки от случайного включения.
• Выполнение смотровых окон для осуществления визуального контроля разрыва контактов.
• Двойной разрыв контактов, для повышения гарантии отключения питания.

Области использования

Чаще всего в быту хозяева квартир и домов пренебрегают установкой выключателей нагрузки, и довольствуются одними автоматическими выключателями. Владельцы мощных устройств и больших предприятий пользуются всеми достоинствами выключателей высокого напряжения в различных сферах:

• Грузоподъемные машины.
• Кухонные помещения предприятий общественного питания.
• Системы кондиционирования и вентиляции.
• Сушильные установки.
• Прачечные.
• Мойки автомобилей.
• Конвейеры.
• Сети освещения.

Это основная часть области использования выключателей нагрузки. Промышленные предприятия и фабрики уже давно применяют аналогичные устройства.

Использование выключателей высокого напряжения при их повышенной стоимости чаще всего оправдывает себя при мощных нагрузках потребителей. В бытовых условиях при частом отключении и включении питания дома или квартиры также целесообразно применять для этого выключатель напряжения.

Похожие темы:

Что такое выключатели нагрузки и зачем они нужны?

В принципе мини-рубильники и выключатели нагрузки это одно и тоже. Они свободно продаются в магазинах, но пользуются меньшим спросом, чем автоматические выключатели. Мини-рубильники представляют собой устройства, которые используются для коммутации (включения — отключения) цепей под нагрузкой. Они изготавливаются в модульном исполнении и по внешнему виду похожи на обычные автоматы.

Часто задают вопрос: «Зачем нужны мини-рубильники и выключатели нагрузки?» Тем более они стоят намного дороже тех же самых автоматических выключателей. Давайте тут попробуем разобраться с этим вопросом.

Что такое выключатель нагрузки?

Это устройство, которое позволяет быстро произвести включение или отключение какой-либо цепи, находящейся под нагрузкой.

Выключатели нагрузки имеют усиленные контакты, срок службы которых намного превышает срок службы контактов простых автоматов. Это необходимо для возможности безопасного обесточивания линии, которая находится под нагрузкой. Если отключать нагрузку обычным автоматическим выключателем, то дуга, которая образуется при разрыве цепи, со временем может спровоцировать слипание контактов. Поэтому обычные автоматы нельзя использовать для включения-отключения нагрузки. Они нужны для защиты электропроводки при возникновении не штатной ситуации в защищаемой ими цепи электропитания.

Также некоторые модели выключателей нагрузки имеют двойной разрыв контакта, что позволяет гарантировать полное обесточивание отключаемой линии.

Для того чтобы можно было убедиться визуально, что контакты мини-рубильника разорвались, на некоторых моделях есть специальное смотровое окошко. Через него видно в каком состоянии (замкнутом или разомкнутом) находятся контакты рубильника.

Например, это реализовано у фирмы TDM. Тут окошко находится над ручкой управления. Также в таких моделях реализована функция защиты от случайного отключения или включения мини-рубильника. На передней модели есть подобие винта под шлицевую отвертку, который обозначен на корпусе «Блок — 100А». Например, отключили такой выключатель нагрузки, повернули отверткой болт «Блок-100А», таким образом заблокировали ручку управления и пошли смело работать. Для того чтобы обратно включить этот рубильник необходимо снять ручку с заблокированного положения.

Примером мини-рубильников в старом исполнении могут служить пакетные выключатели, которые стоят перед электросчетчиками в этажных распределительных щитах.

Какие бывают выключатели нагрузки?

Они бывают 1,2,3 и 4-х полюсные. Выбирать стоит в зависимости однофазная или трехфазная у вас сеть и нужно ли рвать ноль рубильником. Устанавливаются такие выключатели нагрузки на стандартную DIN-рейку. Это очень удобно, так как их можно ставить в любых распределительных щитках.

По номиналу тока мини-рубильники подразделяются так же как и автоматы. Это на 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125А.

Запомните, что выключатель нагрузки не защищает от короткого замыкания и перегрузки. Поэтому линию необходимо защищать автоматическим выключателем. Выбирать их нужно так: номинал рубильника должен превышать на одну или две ступени номинала автомата. Автоматическому выключателю требуется до одного часа, чтобы отключить перегруженную линию на 45%. За это время контакты мини-рубильника того же номинала что и автомата начнут греться. Что не совсем будет хорошо.

Как отличить выключатель нагрузки от автоматического выключателя?

Внешне мини-рубильники похожи на автоматы, поэтому нужно уметь их различать. Обычно выключатель нагрузки маркируется на корпусе буквами «ВН». Также у мини-рубильника более массивная усиленная ручка управления, что сразу бросается в глаза.

Где можно использовать выключатели нагрузки?

Итак, мы разобрались, что представляют собой выключатели нагрузки. Осталось понять нужно ли переплачивать, покупая их ,и где их нужно ставить?

Расскажу на простом примере. Допустим стоит главный вводной автомат в вашем распределительном щитке, в который вы имеете доступ. Еще обычно в на первом этаже, в подвале или еще где-нибудь стоит распределительный шкаф, где происходит распределение электропитания на разные стояки или квартиры. Он закрыт на ключ и сюда доступ имеет местный электрик.

Например, произошло короткое замыкание. От КЗ очень часто помимо группового автомата срабатывают и вышестоящие. Если в закрытом щитке распределение происходит с помощью автоматических выключателей, то есть большая вероятность, что здесь его тоже выбьет.

Обратно включить автоматы в своем щитке вы сможете, а вот чтобы включить их в шкафу закрытым на ключ вам придется искать местного электрика, чтобы он открыл шкаф. А что делать если это произошло поздно вечером, в выходные или в праздничные дни? В это время можно не дозвониться до электрика.

Выключатели нагрузки или мини-рубильники нужно ставить там, где происходит распределение электропитания на разные квартиры. Также их стоит устанавливать рядом с промышленным электрооборудованием. Например, около сверлильного станка, наждака, токарного станка и т.д. Мини-рубильник тут нужен для экстренной остановки электрооборудования, например когда вместе со сверлом начнет вращаться заготовка или что-то зажует в станок.

А в вашем доме стоят выключатели нагрузки?

Улыбнемся:

Табличка на двери трансформаторной будки.
“Не влезай! Убью! Электрик”.

Выключатель нагрузки: устройство, принцип действия, назначение

Выключатель нагрузки – высоковольтный коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации токов трехфазной электрической сети в номинальном режиме. Коммутация токов данным элементом оборудования, в зависимости от типа, может осуществляться дистанционно, в том числе автоматически или вручную, с места. Данный тип устройств является достаточно популярным и применяется в электрических сетях высокого напряжения. Далее мы рассмотрим устройство, принцип действия и назначение выключателей нагрузки.

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.

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.

Конструкция

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

1. Основание (рама).
2. Опорный изолятор.
3. Держатели с контактами.
4. Подвижный рабочий нож.
5. Камера гашения дуги.
6. Неподвижный верхний контакт.
7. Изолирующая тяга.
8. Рычаг.
9. Гибкая связь.
10. Нож заземления.
11. Вал заземления.
12. Тяга блокировочного устройства.
13. Пружины.
14. Резиновые прокладки.
15. Вал рабочих ножей.

Принцип действия

Рассмотрим вкратце, как работают выключатели нагрузки на примере вышеупомянутого ВНР-10/400, предоставленного на фото:

Конструктивно данный коммутационный аппарат схож с разъединителем. Главное отличие разъединителя от ВН – наличие у последнего дугогасительного устройства и привода, обеспечивающего более быстрое выполнение операций.

Принцип действия выключателя нагрузки следующий. При включенном положении подвижные контакты находятся в дугогасительной камере. В нижней части дугогасительного устройства расположены дополнительные дугогасящие контакты. При выполнении операции отключения сначала размыкаются основные контакты, а затем дугогасительные. Образовавшаяся в процессе разрыва контактов электрическая дуга попадает в дугогасительную камеру, где нагревает до высокой температуры оргстекло, которое в свою очередь выделяет большое количество газов. Эти газы мощным потоком вырываются из дугогасительной камеры, чем гасят возникшую электрическую дугу за несколько миллисекунд.

Как изображается ВН на однолинейных схемах? Ниже приведено условное обозначение на схеме:

Слева на схеме изображен ВН, справа – коммутационный аппарат, который конструктивно укомплектован плавкими предохранителями (ВНП).

Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип действия выключателя нагрузки. Надеемся, предоставленный материал был для вас полезным и интересным!

Рекомендуем также прочитать:

устройство, принцип работы, применение, подключение

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).

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.

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.

Недостатки:

• 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.

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.

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.

Виды

По способу гашения дуги в камерах, ВН подразделяются на следующие виды:

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

Автогазовый (газогенерирующий) выключатель

Устройство предназначено для оперативной коммутации силового электрооборудования. Подавление дуги происходит под действием газов, генерируемых в камере гашения. Вкладыш из мочевиноформальдегидной смолы или из полиметилметакрилата, расположенный внутри камеры, в момент коммутации дугогасительных контактов молниеносно нагревается. Под действием высокой температуры происходит испарение верхнего слоя полимера, а образовавшийся поток газов интенсивно гасит электрическую дугу.

Условие для испарения вкладыша создают дугогасительные контакты, запуская процесс «продольного дутья». Во включенном состоянии номинальный ток протекает по основным контактам.

Автогазовые ВН активно используются в России и в странах СНГ. Они применяются на подстанциях, устанавливаются в распределительных устройствах электросетей 6 – 10 кВ с изолированной нейтралью. В основном их монтируют там, где экономически не выгодно применять установки другого типа, а использование разъединителей запрещено правилами ПУЭ.

Данный тип выключателей имеет самую низкую стоимость и высокую ремонтопригодность. Эти преимущества способствуют росту популярности газогенерирующих выключателей.

Вакуумный высоковольтный выключатель

Очень эффективное, но дорогое устройство, позволяющее выключать не только номинальные токи нагрузки, но и сверхтоки при КЗ. Контакты вакуумных выключателей находятся в вакуумной камере со сверхнизким давлением (порядка 10^-6 — 10^-8 Н/м). Отсутствие газа создаёт очень большое сопротивление, что препятствует горению дуги.

При размыкании/замыкании контактов дуга всё-таки возникает (за счёт образования плазмы из паров металла контактов), но она практически мгновенно, гаснет, в момент перехода через ноль. В течение 7 – 10 мк/с пары конденсируются на поверхности контактов и на других деталях камеры.

Существуют разновидности:

• вакуумные выключатели до 35 000 В;
• устройства для напряжений, превышающих 35 кВ;
• вакуумные контакторы для сетей в 1000 В и выше.

Основные достоинства:

• работа выключателя в любом положении;
• коммутационная износостойкость;
• стабильная работа;
• пожарная безопасность.

Из недостатков можно выделить сравнительно высокую стоимость из-за сложности технологии производства камер.

Элегазовые ВН

В коммутационных аппаратах данного типа для гашения дуги используется элегаз. Работает устройство по принципу автогазовых выключателей, но вместо воздуха для гашения дуги применяется шестифтористая сера (SF₆) с добавками других газов.

В корпус камеры гашения из герметической ёмкости поступает  элегаз, который не выбрасывается в атмосферу, а используется повторно. Различают колонковые и баковые устройства (см. рис. 5).

Рис. 5. Баковый элегазовый ВН

В конструкциях таких выключателей используется встроенные трансформаторы тока. Современные элегазовые ВН могут работать в распределительных устройствах сверхвысокого напряжения, достигающего 1150 кВ.

Условное обозначение и маркировка

Для маркировки выключателей нагрузки используются буквенные и цифровые символы, сгруппированные по группам:

ВН Х-Х-00/0-0 хх 0 Х0.

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.

Х на третьей позиции может обозначать расположение привода:

• П – правое;
• Л – левое.

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.

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.

Рис. 7. Схема подключения ВН в домашней сети

Список использованной литературы

• И.П. Крючков,  В.А. Старшинов, М.В. Пираторов «Короткие замыкания и выбор электрооборудования» 2012
• Афонин В.В., Набатов К.А., Зарандия Ж.А. «Силовые коммутационные аппараты» 2011
• Таев И.С. «Электрические аппараты управления» 1984.
• Г. Н. Александров «Теория электрических аппаратов» 1985.

Выключатель нагрузки РИЦ-ВН — 6-35 кВ

Описание

Выключатель нагрузки РИЦ-ВН  предназначен для автоматического и дистанционного секционирования воздушных линий.

РИЦ-ВН сочетает в себе положительные качества разъединителя (видимый разрыв) и выключателя нагрузки (выполнение переключений без снятия напряжения под током до 630 А)

Применение комплектов РИЦ-ВН при модернизации сети или оснащении новых ВЛ способствует безопасной эксплуатации линий электропередачи, улучшает индексы надёжности сети, повышает эффективность работы за счет автоматизации секционирования и оперативной локализации повреждений. Выключатель нагрузки создает видимый разрыв в цепи между оборудованием, которое выведено в ремонт и оборудованием, которое находится под рабочим напряжением.

Возможности РИЦ-ВН:

• селективное определение всех типов аварийных ситуаций в сетях с компенсированной, изолированной, резистивной и глухозаземлённой нейтралью;
• фиксация направления протекания аварийного тока — к питающей подстанции/от питающей подстанции;
• оперативная беспроводная передача информации о текущем состоянии ВЛ и ВН;
• автоматическое (в цикле АПВ), либо по команде диспетчера, отключение поврежденного участка линии;
• автоматическое отключение и выделение поврежденного участка воздушной линии с сохранением напряжения на неповрежденных участках при работе в комплексе устройств с нашей системой КОМОРСАН (ПТК FLISR) ;
• оперативное переключение в распределительной сети в нормальном и послеаварийных режимах работы ;
• контроль исправности сети после завершения ремонтных работ и восстановления напряжения;
• выполнение функции сетевого АВР при кольцевании ВЛ;
• возможность отключения нагрузки и секционирование линии без отключения вышестоящих выключателей или реклоузеров.

Преимущества РИЦ-ВН:

• Сокращение числа отключённых пользователей:
  Высокая селективность выключателя нагрузки РИЦ-ВН в комплексе с КОМОРСАН выделяет участок с местом повреждения.
• Оптимизация восстановительных работ:
  Более чем в 8 раз сокращается время поиска точного места аварии.
• Информационный обмен:
  РИЦ-ВН поддерживает все используемые в настоящее время протоколы обмена данными (МЭК 60870-5-104, МЭК 61850).
• Уникальная и надежная конструкция:
  Сочетает в устройстве РИЦ-ВН индикаторы ИКЗ-В3, вакуумный выключатель, разъединитель.
• Простота коммуникации:
  РИЦ-ВН легко управляется  с помощью модуля программного обеспечения КОМОРСАН.
• Бесперебойная работа:
  На одном заряде аккумулятора РИЦ-ВН обеспечивает 48 часов бесперебойной работы (20 циклов). После восстановления питания в линии происходит подзарядка аккумулятора.
• Работа в любых климатических условиях:
  От -40°С* до +60°С, в том числе при соляном тумане и неоднократных переходах через «точку росы» в течение недели.
• Видимый разрыв и безопасность ремонтных работ.
• Определение ОЗЗ с высокой точностью.
• Направленное определение ОЗЗ.
• Дополнительные опоры не требуются.
• РИЦ-ВН полностью совместим с ИКЗ-В производства АНТРАКС.

Комплектация РИЦ-ВН:

• Выключатель нагрузки;
• Шкаф управления РИЦ-ВН;
• Комплект ИКЗ-В3х.

Выключатель нагрузки имеет в своем составе вакуумный выключатель, позволяющий отключать токи нагрузки и разъединитель, создающий видимый разрыв.

Работа выключателя возможна как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Передача данных и управление идет по GSM каналу связи по протоколам IEC-608710-104 или IEC61850.

Технические характеристики выключателя нагрузки РИЦ-ВН

Параметры	Значение
Номинальное напряжение (Uном), кВ	10
Наибольшее рабочее напряжение (U н.р.), кВ	12
Номинальный ток (Iном), А	630
Номинальный кратковременный выдерживаемый ток (термическая стойкость)	10 кА при времени действия для главных ножей в течение 3 сек.
Наибольший пик номинального кратковременного тока (электродинамическая стойкость) (Iд,), кА	25
Время протекания номинального кратковременного выдерживаемого тока, с:	3
Напряжение питания привода (Uп. ном), В	230

 

 

Выключатель нагрузки VS Автоматический выключатель

Есть два важных различных параметра, касающихся отключения / подключения электрических сетей.
— Отключающая способность.
— Производительность.

Включающая способность выше, так как учитывается начальный пусковой ток, броски тока и ошибки, которые могут возникнуть в момент включения.

Соответственно, автоматические выключатели имеют оба, а изолятор или LBS имеют только отключающую способность. Поэтому изолятор используется для отключения / отключения / отключения нагрузки.Включается только без нагрузки.

В основном и LBS предназначены только для включения и отключения токов нагрузки. Он может быть замкнут на короткое замыкание (имеет ток включения) и не может отключать ток короткого замыкания. Автоматический выключатель предназначен для включения и отключения токов короткого замыкания и токов отклонения нагрузки. Необходимо соблюдать осторожность при переключении длинных кабелей и длинных линий с помощью LBS из-за его ограничений при коммутации зарядных токов кабеля / линии (высокой емкости). Подобные меры предосторожности необходимы при переключении реактивных нагрузок, таких как большие трансформаторы.Обычно CB рекомендуется для двух последних случаев. Проверьте спецификации тестов производителя.

В простом случае выключатель нагрузки используется для отключения исправных цепей или отключения / отключения нагрузки. В качестве меры предосторожности, обычно LBS / изолятор должен быть включен без нагрузки, подключенная нагрузка должна использоваться после включения изолятора. Вот почему у него нет включающей способности. Автоматические выключатели предназначены для работы в ненормальных условиях, чтобы устранить неисправность и изолировать неисправные цепи, защищающие связанное с ним электрическое оборудование, поэтому отключающая и включающая способности считаются наиболее важными критериями для автоматического выключателя.

Ток включения — это не среднеквадратичное значение, а пиковое значение, т.е. Impk = 2,5 среднеквадратичного значения. Пиковое значение, в 2,5 раза превышающее среднеквадратичное значение, представляет собой смещение постоянного тока в точке, когда LBS замыкается при повреждении, и принимается как наихудшее отношение X / R источника (X / R около 20). Этот пик спадает до действующего значения Ith (тепловой выдерживаемый ток) в зависимости от постоянной задержки X / R. Скорость затухания экспоненциальна со временем. Существует заблуждение, что включение — это 2,5-кратный ток отключения, но включение обычно обозначается как пиковое, а отключение — как RMS.Ток отключения в выключателе — это действующее значение. Прерывание тока короткого замыкания намного сложнее, чем включение, особенно когда контакты размыкаются, когда ток не находится в точке пересечения нуля синусоидальной волны. Для высоковольтных систем 132 кВ и выше повторный пробой и TRV начинают становиться основными соображениями при выборе выключателя, особенно для длинных кабелей и линий.

Выключатель нагрузки: оценка возможностей отключения и включения

Выключатель нагрузки: оценка возможностей отключения и включения

Возрастающие изменения в способах производства, передачи и использования электроэнергии в развитой экономике или высокоиндустриальном обществе, приоритетное внимание уделяется поддержанию непрерывности поставки потребителям.С целью интеграции в умные города безопасность электрического оборудования за счет быстрого отключения источника питания в случае возникновения неисправностей, таких как ток утечки, электрическая дуга, перегрузка по току или перенапряжение, обеспечивается с помощью распределительных устройств, таких как разъединители, автоматические выключатели. и т. д. В системах до 33 кВ более дорогие выключатели заменяются выключателями нагрузки. Выключатель нагрузки — это тип коммутационного устройства, используемого для напряжений в диапазоне от 12 до 36 кВ, и он должен иметь следующие возможности:

— Прерывание тока, равного его номинальному продолжительному току при системном напряжении и коэффициенте мощности нормальная нагрузка
— Обеспечивает достаточную изоляцию, чтобы изолировать цепь в замкнутом положении.
— Прерывание малых емкостных и индуктивных токов, необходимых для отключения ненагруженных воздушных линий, трансформаторов, кабелей и т. Д.
— Перенос максимального тока короткого замыкания в течение времени, необходимого отключающему устройству для устранения замыкания.
-Изменение клеммы при номинальном напряжении.

Основное функциональное различие между выключателем нагрузки и автоматическим выключателем заключается в том, что первый не может прерывать токи короткого замыкания. На следующем рисунке 1 показано, как выключатели нагрузки используются на подстанции.

Рисунок 1: Линейная схема выключателя нагрузки на подстанции

Выключатель нагрузки

Высоковольтный выключатель нагрузки переменного тока используется во внутренних или наружных системах среднего напряжения с номинальной частотой 50/60 Гц. Выключатель нагрузки обычно состоит из отключающего ножа, камеры гашения дуги и рабочего механизма. Камера гашения дуги будет изготовлена ​​из изоляционного материала с высокими диэлектрическими характеристиками и стойкостью к дуге.

Как правило, были разработаны два типа выключателей нагрузки (LBS), а именно с воздушным ударом и элегазом.В воздушно-дутьевых выключателях для включения и отключения токов используются головки прерывателей, такие же, как те, которые используются для изоляции в воздушно-дутьевых выключателях. В LBS типа SF6 газ служит изолирующей средой и средой для гашения дуги.

Трехфазный выключатель нагрузки установлен на одно секционное основание из оцинкованной стали, соединенное вместе с одной осью привода, чтобы обеспечить синхронное включение и отключение трех полюсов. Переключатель размыкается или замыкается при номинальном токе нагрузки, не требуя дополнительных устройств защиты.

Выключатель нагрузки переключает ток, механически перемещая их контакты с соответствующей скоростью для включения (замыкания) или отключения (размыкания) тока. Во время переключения он подвергается механическим, термическим и диэлектрическим нагрузкам. Следовательно, для исследования и детального изучения отключающей способности выключателя нагрузки им необходимо пройти различные испытания в соответствии с IEC 62271-103. Существенными параметрами, которые принимаются во внимание при анализе поведения выключателя нагрузки во время испытаний на разрыв, являются уровни тока и переходное восстанавливающееся напряжение (TRV).На следующем рисунке 2 показан выключатель нагрузки, испытанный в CPRI, Бхопал.

Рисунок 2 Выключатель нагрузки кольцевого основного блока 12 кВ, 630 А, с элегазовой изоляцией, испытанный в CPRI

Роль CPRI

CPRI — пионерская испытательная организация в Индии с шестидесятилетним опытом в области испытаний на короткое замыкание и диэлектрик, короткое замыкание анализ проектных данных, контроль качества и поэтапный осмотр различного оборудования энергосистем. CPRI постоянно занимается тестированием различных типов распределительного оборудования за последние шесть десятилетий и выпускает сертификаты испытаний и отчеты об испытаниях в соответствии с национальными и международными стандартами.

Чтобы подтвердить удовлетворительную работу выключателя нагрузки, были проведены различные испытания в соответствии с международными стандартами. Несколько выключателей нагрузки с номинальным напряжением до 12 кВ и номинальным током 200 А, 400 А, 630 А и т. Д. Различных производителей были испытаны в CPRI, Бхопал.

Обязанности по тестированию

В следующей таблице 1 указаны различные тестовые задания, которые должен пройти выключатель нагрузки в соответствии с IEC 62271-103 для проверки отключающих и замыкающих возможностей.

Рабочие циклы отключения должны выполняться для тестовых режимов TDload, TDloop, TDcc, TDlc, TDef1 и TDef2. Операция размыкания должна следовать за операцией замыкания с задержкой по времени между двумя операциями, по крайней мере, достаточной для ослабления любых переходных токов.

Цепь основной активной нагрузки (испытательный режим TDload)

Номинальный ток отключения в основном активной нагрузки — это максимальный ток основной активной нагрузки, который переключатель должен быть способен отключать при номинальном напряжении.Прерываемый ток должен быть симметричным, но в момент прерывания значение постоянной составляющей тока отключения считается незначительным, поскольку оно равно или меньше 20%, как указано в таблице 2. Когда Iload протекает через выключатель нагрузки, токоведущие части устройства будут подвергаться термическим и механическим нагрузкам. Когда этот ток прерывается переключателем, на его контактах появляется быстрорастущее напряжение, называемое переходным восстанавливающимся напряжением.Это испытание проводится для того, чтобы проанализировать отключающую способность переключателя и выдерживать пиковое переходное восстанавливающееся напряжение после прерывания тока. Схема, необходимая для этого испытательного режима выключателя нагрузки, показана на рисунке 3.

Рисунок 3: Испытательная схема для режима испытания в основном активным током нагрузки

Параметры и их допуски, которые используются для проведения этого испытательного режима, перечислены в таблицах 1 и 2. На следующем рисунке 4 показана запись срабатывания размыкания при напряжении 12 кВ, 630A Выключатель нагрузки в основном при испытании на ток активной нагрузки TDload2.

Рисунок 4: Операция размыкания на выключателе нагрузки 12 кВ, 630 А во время в основном режима тестирования тока активной нагрузки TDload2

Тесты переключения замкнутого контура

Отключающая способность замкнутого контура — это отключающая способность при размыкании цепи распределительной линии с замкнутым контуром или силовой трансформатор, подключенный параллельно одному или нескольким силовым трансформаторам (как показано на линейной диаграмме на рисунке 1), то есть цепи, в которой обе стороны переключателя остаются под напряжением после отключения. Итак, чтобы проанализировать эту отключающую способность, на выключателе нагрузки проводится испытание TDloop с параметрами и допусками, указанными в таблицах 1 и 2.

Испытания переключения емкостного тока

Когда ненагруженная линия передачи, кабели и т. Д. Внезапно размыкаются, прерывание емкостных токов вызывает чрезмерные скачки напряжения, которые вызывают нагрузку на изоляционную среду коммутирующего устройства. Таким образом, когда выключатель нагрузки прерывает емкостный ток заряда линии, для анализа его отключающей способности тестовый режим зарядного тока линии (TDlc) и анализа возможности отключения тока зарядки кабеля выполняются обязанности по тестированию зарядного тока кабеля (TDcc1 и TDcc2).Параметры и их допуски, которые используются при проведении этого испытания, перечислены в таблицах 1 и 2.

Испытания на замыкание короткого замыкания

Иногда выключатель нагрузки замыкается на существующую неисправность. В таких случаях будет наблюдаться максимальный пик первого основного токового контура тока в полюсе переключателя в течение переходного периода после инициирования тока во время операции включения. Выключатель нагрузки должен иметь возможность замыкаться без колебаний при соприкосновении контактов и должен выдерживать высокие механические силы во время такого замыкания.

Испытания на включение короткого замыкания должны выполняться на выключателе, который был подвергнут не менее 10 рабочим циклам размыкания при 100-процентной в основном активной нагрузке, как это требуется для испытательного режима TDload.

Для переключателей класса E1 испытания должны выполняться с последовательностью из двух операций C с промежуточным O без нагрузки, то есть C — O (без нагрузки) — C.

Для переключателей класса E2 последовательность испытаний равно 2C — x — 1C.

Для коммутаторов класса E3 последовательность испытаний 2C — x — 1C — y — 2C, где x обозначает произвольные испытания переключения или даже испытания без нагрузки.

Коммутатор должен обеспечивать подачу тока с предварительным возникновением дуги в любой точке волны напряжения. Два крайних случая указаны следующим образом:

— Срабатывание на пике волны напряжения, приводящее к симметричному току короткого замыкания и наибольшему времени до возникновения дуги;
— Замыкание по нулю волны напряжения без предварительной дуги, приводящее к полностью асимметричному току короткого замыкания. Во время серии испытаний на замыкание короткого замыкания оба требования a) и b) должны выполняться один раз для переключателей класса E1, один раз для переключателей класса E2 и дважды для переключателей класса E3.

Схема, необходимая для этого испытательного режима на выключателе нагрузки, показана на рисунке 5. Параметры и их допуски, которые используются для этого проведения этого испытания, перечислены в таблицах 1 и 2.

Рисунок 5: Испытательная схема для режима проверки включения короткого замыкания

На следующем рисунке 6 показана запись операции включения на выключателе нагрузки 12 кВ, 630 А во время режима проверки включения короткого замыкания для тока включения 25 кА.

Рисунок 6: включение выключателя
на 12 кВ, 630 А при выключении нагрузки во время испытания включающей способности при коротком замыкании.

Поведение переключателя во время испытаний на разрыв

— Переключатель должен работать успешно без признаков механического или электрического повреждения.
— Из переключателя не должно выходить пламя или материал, который может нанести вред обслуживающему персоналу.
-Для испытаний на отключение емкостным током повторные включения разрешены во время переключения для переключателей класса C1.
— Для класса C2, если одно однократное повторное включение происходит во всей определенной серии емкостных переключений, например, при испытаниях TDcc1 и TDcc2 для тока зарядки кабеля, указанное количество операций должно быть удвоено для этой серии испытаний.Дополнительные операции должны выполняться на том же переключателе без какого-либо обслуживания или ремонта между ними. Требования для класса C2 по-прежнему выполняются, если больше не происходит повторного удара. Повторное зажигание с последующим прерыванием при более позднем обнулении тока должно рассматриваться как отключение с длительным временем горения дуги.
— Не должно быть значительного тока утечки в заземленную конструкцию или экраны, например, чтобы подвергнуть опасности оператора или повредить изоляционные материалы.
— Во время работы выключателя не должно быть излучения наружу пламени или металлических частиц, которые могут нарушить уровень изоляции выключателя.
-NSDD (Непрерывный пробивной разряд) может произойти в течение периода восстановления напряжения после операции отключения. Однако их появление не является признаком неисправности тестируемого коммутационного устройства. Следовательно, их количество не имеет значения для интерпретации характеристик тестируемого коммутатора.

Состояние переключателя после испытаний на разрыв и испытаний на включение короткого замыкания

-После выполнения указанных испытаний на разрыв на одном образце и после испытательного режима TDma, механическая функция и изоляторы переключателя должны быть практически в одном и том же состоянии. как и до тестов.
— Требование способности выдерживать номинальный нормальный ток считается выполненным, если удовлетворяется один из следующих критериев:
— Визуальный осмотр основных контактов показывает их хорошее состояние; или, если это невозможно или неудовлетворительно,
— Измеренное сопротивление как можно ближе к основным контактам не показывает увеличения более чем на 20% по сравнению с сопротивлением, измеренным до испытания. Перед измерением контактного сопротивления можно выполнить не более 10 операций на холостом ходу или, если условие b) не выполняется.
-A Испытание при номинальном максимальном тепловом токе показывает отсутствие теплового разгона путем мониторинга температуры на точки, в которых проводилось измерение сопротивления до стабилизации, и что пределы температуры и повышения температуры не превышались.Во время этого испытания внутри переключающего устройства не производится никаких других измерений температуры. Если стабилизация не может быть достигнута или температура и повышение температуры превышают допустимые пределы, значит, проверка состояния не удалась, и переключатель также считается не выдержавшим испытательную нагрузку.

Заключение

В испытательной лаборатории источник должен обеспечивать высокий ток короткого замыкания и быстрорастущие TRV для оценки характеристик выключателя нагрузки. Рекомендации по установке величины тока короткого замыкания и параметров переходного восстанавливающегося напряжения приведены в стандарте IEC 62271-103.Эти параметры представляют собой наиболее обременительные системные условия.

Производители распределительных устройств среднего напряжения в центральной части нашей страны и вокруг нее, а также в других местах используют CPRI, лабораторию Бхопала для сертификации и разработки автоматических выключателей. Этот объект является благом для разработки не только выключателя нагрузки и другого распределительного оборудования, такого как предохранители, разъединители, заземлители, автоматические выключатели, молниеотводы и т. Д.

---

Югал Агравал
Совместный директор STDS, Центральный энергетический исследовательский институт
, Бхопал

К.Шарат Кумар
Инженер Gr-II,
STDS, Центральный исследовательский институт энергетики,
Бхопал

Что такое выключатель нагрузки (LBS)?

Что такое выключатель нагрузки (LBS)? https://www.theelectricalguy.in/wp-content/uploads/2017/01/load-break-switch-turn-on-off-pr-1024×576.jpg 1024 576 Гаурав Дж. Гаурав Дж. https: //secure.gravatar.com / avatar / 87a2d2e0182faacb2e003da0504ad293? s = 96 & d = mm & r = g 2 июня 2020 г. 4 июня 2020 г.

---

В этом руководстве вы сможете узнать о выключателе нагрузки, где он используется и как его включать и выключать. Вы также поймете назначение и преимущества выключателя нагрузки. Также дается краткая информация о конструкции выключателя нагрузки. Производитель выключателя нагрузки, показанный в руководстве, — Bush Electromech & Engineering Pvt Ltd.

Что такое выключатель нагрузки?

• Как следует из названия, это переключатель, предназначенный для переключения напряжения с 1000 вольт на 33 киловольта.
• Заменяет двухполюсную конструкцию.
• Он также обеспечивает защиту трансформатора, чего не может обеспечить двухполюсная конструкция.

---

2-х полюсная конструкция

Недостатки двухполюсной конструкции

• Costiler
• Занимает много места
• Меньше безопасности
• Нет защиты трансформатора
• Переключение затруднительно

Выключатель нагрузки

Преимущества выключателя нагрузки

• Дешевле по сравнению с 2-полюсной конструкцией
• Безопаснее
• Защита трансформатора (предохранители HRC предусмотрены для защиты)
• Очень легко включать и выключать питание

---

Выключатель нагрузки, обычно поставляется с пружинный механизм для включения и выключения питания, однако также доступна опция с вакуумным выключателем.Конечно, вариант с вакуумным выключателем дороже. Выбор между этими двумя полностью зависит от покупателя. Выключатель нагрузки с вакуумным выключателем — более надежный вариант.

Выключатель нагрузки с пружинным механизмом обычно снабжен предохранителем. Следовательно, каждый раз, когда возникает неисправность, необходимо заменять предохранитель. С другой стороны, если вы используете выключатель нагрузки с вакуумным выключателем, нам нужно только включить выключатель.

Выключатель нагрузки

также снабжен выключателем заземления, который помогает заземлить заряды, которые могут присутствовать даже после выключения выключателя.

Различия между разъединителями, выключателями нагрузки, выключателями-разъединителями и автоматическими выключателями

Типы устройств

Для выполнения задач переключения и защиты, перечисленных под заголовком, доступны различные типы устройств, специально разработанные для выполнения соответствующих требований. Различные части стандарта IEC 60947 (Низковольтные распределительные устройства и устройства управления) определяют конструкцию, рабочие характеристики и особенности тестирования устройств.

Различия между разъединителями, выключателями нагрузки, выключателями-разъединителями и автоматическими выключателями (на фото: Низковольтный выключатель макс.1000A — SIEMENS через directindustry.com)

Наиболее важные характеристики основных типов устройств представлены ниже:

1. Разъединители (изолирующие выключатели)
2. Выключатели нагрузки
3. Выключатели-разъединители
4. Автоматические выключатели

Рисунок 1 — Символы выключателей: Горизонтальная линия в символе переключателя контактов указывает на то, что они выполняют изолирующую функцию.

1. Разъединители (изолирующие переключатели)

Изолирующие переключатели Legrand (фото предоставлено: reliancegroupco.com)

Разъединитель — это механическое устройство, которое в разомкнутом положении выполняет требования, указанные для функции отключения (IEC 60947-1) .

Назначение изолирующей функции — отключить подачу питания от всей или отдельной секции установки путем отделения установки или секции от всех источников электроэнергии по соображениям безопасности.

Ключевым фактором здесь является расстояние открытия. Изоляция должна быть гарантирована от полюса к полюсу и от входа к выходу, будь то посредством видимого изоляционного промежутка или подходящих конструктивных особенностей внутри устройства (механический механизм блокировки).

Устройство выполняет изолирующую функцию , предусмотренную IEC 60947-1, когда в положении «Открыто» обеспечивается изоляция при заданном выдерживаемом напряжении между разомкнутыми контактами главной цепи распределительного устройства.

Он также должен быть оборудован индикатором положения подвижных контактов . Этот индикатор положения должен быть надежно соединен с приводом, при этом индикатор положения может также служить в качестве привода, при условии, что он может отображать только положение «Открыто» в положении «ВЫКЛ.», Когда все подвижные контакты находятся в позиция «Открытая».Это необходимо проверить путем тестирования.

Согласно IEC 60947-3, изолятор должен иметь возможность замыкать и размыкать цепь, только если ток незначительной величины включен или выключен, или если во время переключения не возникает заметной разницы напряжений между выводами каждого полюса. .

В нормальных условиях он может проводить как рабочие токи, так и в ненормальных условиях большие токи (например, токи короткого замыкания) в течение определенного периода.

Функция разъединителя может быть реализована с помощью различных устройств, таких как, например, разъединители, предохранители-разъединители, выключатели-разъединители, предохранители-выключатели-разъединители и автоматические выключатели с функцией отключения.

Вернуться к указателю ↑

2. Выключатели нагрузки

4-полюсный выключатель нагрузки с видимым размыканием и функцией дистанционного отключения (фото предоставлено directindustry.com)

Выключатели нагрузки (или только «выключатели») являются механическими коммутационные устройства, способные включать, переносить и отключать токи в нормальных условиях цепи, которые могут включать определенные рабочие условия перегрузки, а также пропускать в течение определенного времени токи в определенных ненормальных условиях цепи, например, при коротком замыкании.

Выключатель нагрузки может иметь включающую способность при коротком замыкании , но не имеет отключающей способности при коротком замыкании ( IEC 60947-1 и -3 ).

Токи короткого замыкания могут протекать (высокая стойкость к коротким замыканиям), но не отключаются.

Для выключателей нагрузки диапазон конструкций такой же широк, как и для выключателей-изоляторов, например «нормальных» (нагрузочных) выключателей, предохранителей, автоматических выключателей.

Выключатели с плавкими предохранителями не разрешены законом во всех странах .

Вернуться к оглавлению ↑

3. Выключатели-разъединители

Выключатели-разъединители; Слева — выключатель-разъединитель с электроприводом АББ на 160-2500А; Справа — выключатель-разъединитель низкого напряжения Schneider Electric со свободным отключением 80-3200A (фото предоставлено directindustry.com)

Выключатели-разъединители сочетают в себе свойства (нагрузки) выключателей и разъединителей . В этом случае также существуют различные конструкции, такие как «обычные» выключатели-разъединители, предохранители-выключатели-разъединители и автоматические выключатели.

Предохранители-выключатели-разъединители не разрешены законом во всех странах .

Вернуться к указателю ↑

4. Автоматические выключатели

Автоматический выключатель в литом корпусе (MCCB) Schneider Electric типа Compact NSX

— это механические переключающие устройства, обеспечивающие включающих, несущих и отключающих токи при нормальных условия цепи, а также включение, поддержание в течение определенного времени и ток отключения при определенных ненормальных условиях цепи, таких как короткое замыкание (IEC 60947-2).

Таким образом, они также соответствуют требованиям (нагрузочных) выключателей. Автоматические выключатели часто проектируются таким образом, чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к разъединителям.

Ссылка: Низковольтное распределительное устройство и аппаратура управления — Rockwell Automation

В чем разница между разъединителями, выключателями нагрузки, выключателями-разъединителями и автоматическими выключателями?

Распределительное устройство низкого напряжения

используется для управления, защиты, переключения и изоляции электрического оборудования.Распределительное устройство состоит из различных автоматических выключателей, разъединителей, выключателей нагрузки и выключателей-разъединителей, и каждый из них имеет несколько разные применения и функции, которые выполняют основную роль распределительного устройства низкого напряжения в электротехнике. Эдвард Чани, основатель портала «Электротехника», проделал большую работу по описанию основных функций разъединителей, выключателей нагрузки, выключателей-разъединителей и автоматических выключателей с учетом требований, изложенных в стандарте IEC 60947.

Разъединители : Разъединитель используется для отключения электрооборудования, когда его необходимо отремонтировать или осмотреть в рамках регулярного графика технического обслуживания.Очевидно, это необходимо из соображений безопасности. Согласно Csanyi, функция разъединителя заключается в том, чтобы гарантировать, что поток электричества был остановлен в системе «от полюса к полюсу и от входа к выходу». Разъединители могут быть автоматическими или управляемыми вручную, в зависимости от конкретного устройства, но никогда не должны использоваться для прерывания или подключения цепи под напряжением.

Выключатели нагрузки : С другой стороны, выключатели нагрузки предназначены для включения или отключения токов в нормальных условиях цепи под напряжением.Выключатели нагрузки обычно имеют «включающую» способность цепи, но не обладают «отключающей» способностью цепи согласно IEC 60947-1 и 3. Выключатели нагрузки не могут быть отключены, но их можно включить.

Выключатели-разъединители : Как вы, наверное, догадались по названию, выключатель-разъединитель сочетает в себе свойства разъединителя и выключателя нагрузки. Это означает, что его можно использовать для изоляции электрического оборудования с целью обеспечения безопасности, но его также можно использовать для включения и отключения цепей под напряжением.Csanyi говорит, что в распределительном устройстве низкого напряжения также есть много различных типов выключателей-разъединителей, включая обычные выключатели-разъединители, предохранительные выключатели-разъединители и автоматические выключатели.

Автоматические выключатели : Говоря об автоматических выключателях, автоматические выключатели могут соответствовать требованиям выключателя нагрузки или разъединителя. Автоматические выключатели создают, переносят и отключают токи. При необходимости автоматические выключатели могут выполнять функцию изоляции.

Для получения дополнительной информации о низковольтных распределительных устройствах, силовых соединителях или других электрических компонентах посетите наш веб-сайт сегодня, чтобы узнать о наших решениях для межсоединений под ключ для авиации, грузовых автомобилей, грузовых автомобилей дальнего следования, электромобилей и стационарной энергетики.

Пневматические выключатели нагрузки: LBS, LB, RF серии

Информация о новых продуктах

Информация об изменениях в продукте

Отображается информация об изменении продукта за последний месяц. Прошедшую информацию можно просмотреть, выполнив поиск по типу, категории продукта, времени и т. Д.

Поиск товаров, снятых с производства

Отображается информация о последних пяти изделиях, производство которых было прекращено.Прошедшую информацию можно просмотреть, выполнив поиск по типу, категории продукта, времени и т. Д.

Информационное письмо FUJI ED & C TIMES

Распределение низкого напряжения

С ускорением глобализации рынка оборудования для приема и распределения энергии мы предлагаем различные устройства для приема и распределения энергии, которые можно использовать на международных рынках, благодаря нашему широкому ассортименту продукции, соответствующему основным мировым стандартам.

Управление двигателем

Благодаря слиянию Fuji Electric FA Components & Systems, которая имеет самую высокую долю рынка в Японии в области устройств управления электродвигателями, и Schneider Electric, имеющей самую высокую долю рынка в мире, мы теперь можем предложить превосходную ценность для наших клиентов как подлинный производитель №1 в мире.

Контроль

Мы будем удовлетворять потребности наших клиентов, добавляя широкий спектр устройств управления и индикации и датчиков мирового стандарта, а также предлагая комплексные решения, такие как реле и реле с выдержкой времени.

Распределение MV

Мы удовлетворяем потребности наших клиентов с помощью высоконадежных продуктов и различных типов аппаратов среднего напряжения, которые поддерживают современные сложные системы приема и распределения энергии, включая наш вакуумный выключатель среднего напряжения, который обеспечивает безопасность электрического оборудования.

Оборудование для контроля энергии

Мы помогаем нашим клиентам «визуализировать электроэнергию» с помощью широкого спектра продуктов и наших надежных инженерных возможностей.Мы делаем предложения по энергосбережению в соответствии с энергетической средой наших клиентов в различных областях, от обеспечения качества и защиты электроэнергии высокого напряжения до управления уровнем потребления низкого напряжения.

Impianti Media натяжитель

Основным направлением деятельности Boffetti Group является проектирование, производство и обслуживание систем распределения электроэнергии среднего напряжения: от электрических распределителей (как для первичного, так и для вторичного среднего напряжения) до выключателей, разъединителей и других устройств для систем среднего напряжения.
Мы гордимся тем, что можем предложить надежные комплексные услуги по системам среднего напряжения, от проектирования и поставки до помощи и технического обслуживания.

СРЕДНЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ — ПЕРВИЧНОЕ

Первичное среднее напряжение соответствует преобразованию электричества из высокого напряжения в среднее.Boffetti производит распределительные щиты для распределения первичной электроэнергии среднего напряжения, а также обеспечивает надежное техническое обслуживание. Наши металлические оболочки соответствуют действующим нормативам на современном уровне техники.

СРЕДНЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ — ВТОРИЧНОЕ

Вторичная обмотка среднего напряжения — это преобразование электричества от среднего напряжения к низкому.Boffetti производит и обслуживает распределительные щиты для распределения электроэнергии среднего напряжения, предназначенные для удовлетворения различных потребностей в частных и государственных приложениях.

СРЕДНЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ — ОБОРУДОВАНИЕ

Наряду с распределительными щитами Boffetti предлагает несколько других устройств для систем среднего напряжения, таких как переключатели и трехполюсные разъединители для внутреннего и внешнего использования.

НИЗКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ — Распределительный щит низкого напряжения

Всеобъемлющие решения для распределения энергии: Boffetti Group предлагает низковольтные распределительные устройства, конструкция, производство и испытания которых соответствуют национальным и международным нормам на современном уровне техники.Все распределительные устройства и устройства среднего напряжения настраиваются по запросу.

КОНТЕЙНЕРИЗОВАННЫЕ РЕШЕНИЯ — Контейнерные решения

Boffetti создает модульные конструкции и контейнеры для различных применений, подходящие для интеграции как во временные, так и во временные системы.Мы также можем позаботиться о проектировании и производстве мобильных будок, соответствующих стандартам поставщика энергии или по индивидуальному заказу. .