Домой Оборудование Выключатель нагрузки, что это и для чего он нужен инструкция

Выключатель нагрузки, что это и для чего он нужен инструкция

157
0

Выключатели нагрузки назначение, устройство, принцип действия

fc27960fca6df4b6e407fe613f5d36e6.jpgВыключатель нагрузки представляет собой трехполюсный коммутационный аппарат переменного тока для напряжения выше 1 кВ, рассчитанный на отключение рабочего тока, и снабженный приводом для неавтоматического либо автоматического управления.

Выключатели нагрузки не созданы для отключения токанедлинного замыкания, но их включающая способность соответствует электродинамической стойкости прималеньких замыканиях. В распределительных сетях 6-10 кВ, выключателями нагрузки нередко именуют выключатели с отключающей способностью меньше 20 кА.

530e4d9b15d9ce8a0e2a8eb5f5fe2b73.gif

Конструкция вакуумного выключателя нагрузки с магнитной защелкой1 – недвижный контакт ВДК, 2 – вакуумная дугогасительная камера (ВДК), 3 – подвижный контакт ВДК, 4 – гибкий токосъем, 5 – тяговый изолятор, 6 – пружина поджатия, 7 – отключающая пружина, 8 – верхняя крышка, 9 – катушка, 10 – кольцевой магнит, 11 – якорь, 12 – втулка якоря, 13 – кулачок, 14 – вал, 15 – неизменный магнит, 16 – герконы (контакты для наружных вспомогательных цепей)

8f0661632b6993e3c69663ba3b49c386.jpgВыключатели нагрузки используют в присоединениях силовых трансформаторов на стороне высшего напряжения (6-10 кВ) заместо силовых выключателей, если это может быть по условиям работы электроустановки. Так как они не рассчитаны на отключение токанедлинного замыкания, функции автоматического отключения трансформаторов в случае их повреждения ложут на плавкие предохранители или на выключатели, принадлежащие предыдущим звеньям системы, к примеру на линейные выключатели, расположенные поближе к источнику энергии.

В распределительных сетях более всераспространены конструкции выключателей нагрузки (ВНР, ВНА, ВНБ) с гасительными устройствами газогенерирующего типа.

f79a1682f9aa37ca674f202354e234f7.gif

Выключатель нагрузки с гасительными устройствами газогенерирующего типа (BH)а – вид выключателя; б – гасительная камера

Как видно из рисунка, тут применены элементы трехполюсного разъединителя для внутренней установки. На опорных изоляторах разъединителя укреплены гасительные камеры 5. К ножикам разъединителя 1 прикреплены вспомогательные ножики 4. Изменен также привод разъединителя, что-бы обеспечить нужную скорость движения ножей при включении и выключении, не зависящую от оператора. Для этого предусмотрены пружины 6, которые натягиваются при повороте вала 3 разъединителя, а при освобождении передают свою энергию подвижным частям аппарата.

В положении «включено» вспомогательные ножики входят в гасительные камеры. Контакты разъединителя 2 и скользящие контакты гасительных камер 7 замкнуты. Большая часть тока проходит через контакты разъединителя 8 в процессе отключения поначалу размыкаются контакты разъединителя; при всем этом ток сдвигается через вспомогательные ножики 4 в гасительные камеры. Несколько позже размыкаются контакты в камере. Загораются дуги, которые гасятся в потоке газов — товаров разложения вкладышей 8 из органического стекла.

В положении «отключено» вспомогательные ножики находятся вне гасительных камер; при всем этом обеспечиваются достаточные изоляционные разрывы. Больший ток отключения выключателянагрузки типа ВН (активный либо индуктивный, но не емкостный) равен 800 А при номинальном напряжении 6 кВ и 400 А при напряжении 10 кВ, номинальные длительные токи в 2 раза меньше и соответствуют рабочим токам разъединителей.

1b77b6bb46645fe375836a6e314ac9dd.jpg

Выключатель нагрузки ВНР-10/630

elektrica.info

Разъединители

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

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

Технические характеристики некоторых разъединителей приведены в таблице ниже:

Виды переключателей нагрузки

Существует несколько разновидностей выключателей нагрузки. Рассмотрим их поподробнее.

Максимальное сопротивление в открытом состоянии может обеспечить модульный выключатель. Приборы такого типа отличаются тем, что не способны работать в условиях взрывоопасных или пожароопасных производств, но зато обладают повышенной бесперебойностью и могут контролировать ток от 40 до 125 ампер.

Но дело в том, что максимально допустимая длительная нагрузка на таких приборах является 100 ампер и ее не стоит превышать. Система модуля подходит для крепления на din-рейку, и для контроля цепей под нагрузкой и отключенных.

31bfe6a746d5cf8ca4a786b759296566.jpgФото: Выключатель нагрузки IEK ВН-32

Очень часто на рынке можно встретить выключатели нагрузки типа ВН-16, ВН-32 (на фото), ВНА-10/630, ВНП-16, ВНР-10/630 и другие.

Дифференциальный выключатель

Дифференциальный выключатель имеет более широкий набор функций за счет того, что передает свои сигналы не в командный пункт электроснабжающей компании по принципу бумеранга, а в контур цепи. Для настройки обратного действия просто необходимо во время программной настройки убрать лишние пункты, как скажем, регулярный отчет и исправить тип управления и установки выключателя.

9927685df8ba372ea8a89c41cfa3a4c1.jpgДифференциальный выключатель

Достаточно широко распространен такой выключатель с предохранителем компании Schneider Electric, но купить его можно только у официального дилера, как вариант аналога можем предложить ABB, более выгодная цена у приборов серии Мoeller, Siemens и legrand (способны пропускать до 20 кв).

Существуют и устройства, у которых цена несколько ниже – это Merlin, Multi, Gerin, Ins, Inter, Isere, Isw, Isere, Silas, ИЭК а также отечественны аналог ВНБ, СЭЩ и ВНМ.

Распределительные сети ВН и его устройство

38b94d0b710d8fbae40b1cbdb0d7fd08.jpg

Как отмечалось выше, представленные обладают различными вариациями по типу установки. Имеются варианты с горизонтальной/вертикальной, а также наружной/внутренней установкой. Каждое оборудование обладает собственной маркировкой, которая позволяет определить все особенности изделия. К примеру, расшифровка ВНз-16 предполагает наличие дугогасительных камер и заземляющих ножей, которые включаются на вводе после отключения выключателя нагрузки.

Работа аппаратов предполагает наличие трехфазной контактной группы, которая замыкается с использованием механического или автоматического привода. Устройство обеспечивает отключение номинального тока с относительной безопасностью в плане образования электрической дуги

Обращаем внимание, что с течением времени при неправильном оперировании коммутационными аппаратами камеры выгорают. Это превращает выключатель в линейный разъединитель

В современных условиях начинают пользоваться все большей популярностью автоматические выключатели нагрузки, управление которыми завязано на диспетчерском пункте. Подобные элементы отлично справляются с поставленными задачами, обеспечивают практичность работы энергосистемы.

Как устроен механизм выключателя

Устройство выключателя нагрузки состоит из рамы и вала. На раме закреплены шесть изоляторов опорных. Из этих изоляторов к раме, в нижней ее части, закреплены три, на которых расположены ножи-контакты. Оставшиеся контакты установлены на раме вверху. На них контакты главного назначения и дугогасительные. Чтобы осуществить движение к ножам-контактам, рычаги вала соединены с тягами из электроизоляционного материала.

В конечных точках вала имеется по паре пружин отключения. Они ускоряют процесс разъединения выключателя в момент высвобождения системы, где привод свободно расцепляется. В этих же местах установлены буферные резиновые прокладки, предотвращающие механические удары во время отключения.

В камерах дугогашения происходит процесс разъединения специальных контактов дугогасительных. Материал исполнения контактов – фенопласт с вкладышами на основе полиамида стеклонаполненного. Форма вкладышей и самих камер дугообразна. Такое конструктивное решение позволяет плавно заходить в них контактам дугогашения.

В процессе включения цепи в первую очередь происходит соединение дугогасительных контактов, далее замыкаются главные контакты с ножами. Когда нагрузку отключают, весь процесс происходит в обратной последовательности.

Положение контактов дугогашения при отключенной нагрузке характеризуется наличием видимой воздушной прослойки между ними и камерой, по принципу разъединителя обычного. В момент отключения появляется и все это сопровождается сильным излучением тепла, нагревающего полиамид стеклонаполненный. Последний образует газовыделение, гасящее дугу.

25dde8940b46d485763e86aa41278df5.jpg

Основные различия между разъединителями и выключателями нагрузки

Довольно часто неопытные электрики путают назначение выключателей нагрузки и разъединителей с другими элементами силовой цепи (автоматические выключатели). Но между ними существуют серьезные различия, которые мы и рассмотрим в этой статье.

Выключатели нагрузки

Выключатель нагрузки типа ВН-16 (без предохранителей) и ВНП-16 (с предохранителями в комплекте) представляет собой маломощный высоковольтный аппарат, предназначенный для подключения и отключения электрических цепей, которые находятся под нагрузкой

Важно помнить, что он не рассчитан на отключение токов короткого замыкания. Эта задача выполняется при установке выключателей нагрузки с предохранителями типа ПК-6 или ПК-10

Выключатель нагрузки представляет собой обычный трехполюсный разъединитель с пристроенным дугогаситеьным устройством, способным гасить маломощную дугу тока нагрузки в сетях 6 – 10 кВ. Данные выключатели допускают нечастые отключения токов до 800 А при напряжении 6 кВ или до 400 А при напряжении в 10 кВ.

Выключатель ВН-16 устанавливаться на подстанциях городского типа для отключения под нагрузкой кабельных линий и силовых трансформаторов. Довольно часто данные выключатели оборудуются включающими и отключающими магнитами, что позволяет использовать их при дистанционном управлении и в схемах АВР на стороне высокого напряжения.

На рисунке ниже показан общий вид выключателя нагрузки типа ВН-16 на 10 кВ:

a973705e2ebde393a5c8955242869f65.jpg

На раме выключателя нагрузки 1 установлены отключающие пружины  2, связанные с валом 3. На валу установлен проводной рычаг 4, к которому присоединяется тяга привода выключателя. Тяга привода и вал удерживаются защелкой привода в рабочем положении и отключающие пружины при этом сжаты. При включении вал выключателя нагрузки поворачивается  и поступательное вращение фарфоровых тяг 5 приводит к врубанию ножей подвижных контактов 6 в неподвижные 7. Подвижные контакты выполнены в виде двухполосных ножей. Между полосами 8 расположены дугогасительные ножи 9.

Гашению электрической дуги при отключении способствуют газы, выделяемые из органического стекла вкладышей, расположенных внутри пластмассового корпуса дугогасительной камеры 10.

Основные технические данные выключателей нагрузки ВН-16 приведены в таблице ниже:

d6a9bfbda0766a3ce56409da153a739a.jpg

 Разъединители

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

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

Технические характеристики некоторых разъединителей приведены в таблице ниже:

elenergi.ru

Принцип работы

Выключатель нагрузки – это трехполюсный (в отдельных случаях двухполюсный и однополюсный), аппарат коммутационного типа, который рассчитан на включение, пропускание номинальных токов и аварийного отключения под нагрузкой. Рабочее напряжение составляет до и свыше 1000В, переменного трехфазного и однофазного тока.

Высоковольтные выключатели оснащены приводами, благодаря чему способны производить переключения как в автоматическом режиме, дистанционно с диспетчерского места, так и в ручном режиме непосредственно в близи выключателя. Есть виды мощных выключателей с предохранителями или без них.

Привод может подсоединяться и отдельно, но в таком случае нужно между фазой и нулем ставить дополнительную перегородку. У данного прибора малогабаритные размеры.

Переключатель, работающий дистанционным командным пунктом, по сути, является дистанционным реле, которое помещено в промышленных электроустановках, которые потребляют большое количество электроэнергии: плавильных печах, водонапорных насосных станциях, понижающих трансформаторах.

Большинство современных высоковольтных выключателей нагрузки состоят из силового модуля, привода и модуля связи, и могут быть использованы приборы для проверки отклика энергетической сети. Такой переключатель работает аналогично пейджеру, получая сигналы от энергетической компании или во время переключения контактов, чтобы выключить или уменьшить питание прибора в периоды максимального электрического спроса, он блокирует излишний ток.

Зачастую реверсивный выключатель или разъединитель нагрузки, имеет только одностороннюю связь, т.е. он получает и обрабатывает сигналы, но в обратном направлении их не посылает. Некоторые из них в настоящее время уже способны отвечать на сигналы электрических сетей или командных пунктов, благодаря такой функции выполняется своеобразная гарантия энергетической компании по контролю качества приборов. Также выключателем можно работать вообще, не обращаясь ни к электрической сети, ни к дистанционному пульту управления. В любом случае каждый поставщик электроэнергии сразу предупреждает про особенности настройки выключателей.

c735f0345f82994fabd164ec16d135be.jpgВыключатель нагрузки ВНР 10/630

Как правило, устройство бытового назначения, которые устанавливаются в частных домах и жилых квартирах, обладают более скромными характеристиками и принципом работы. Они управляются вручную и рассчитаны на напряжение сети в 220/380 вольт. Они предназначены для коммутации номинальных токов до 100 ампер.

Принцип работы таких устройств схож с автоматическим выключателем, только здесь отсутствует защита от токов короткого замыкания и токов перегрузки. Выключатели в вашем доме могут служить для распределения электроэнергии множества приборов: водонагревателей, систем отопления и кондиционирования помещения, насосных установок и т.д.. С помощью данных приборов можно многократно коммутировать достаточно мощную нагрузку.

Как подключать выключатель нагрузки

Для квартиры с большим количество бытовой техники один общий автоматический выключатель будет просто бесполезен. Он не выдержит токов, которое будет проходить через него все время и при малейшей перегрузке после частой коммутации его силовые контакты могут быстро выйти из строя. Хотя его можно использовать для защиты отдельных маломощных потребителей.

Принцип подключения выключателя нагрузки приблизительно такой же, как и при монтаже УЗО. Начало работ от входа в дома или квартиру, главное, установить его до счетчика

Но нужно обратить внимание на то, какой вводной автомат вы купили. Существует два типа аппаратов: однофазные (защищено только фазный полюс), двухфазный с нулем (защищено оба полюса нагрузки)

Видео: Применение выключателя нагрузки

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

Руководство по установке выключателей:

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

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

Хотя зачастую завод-изготовитель пишет касаемо этих моментов достаточно развернутую инструкцию к прибору, где описывается его ГОСТ, производство, технические характеристики, и т.д. При покупке обязательно проверяйте паспорт и прайс-лист, иногда из-за ошибки можно купить не тот выключатель, который обозначен на коробке. Если Вы живете в больших городах, то не составит особого труда купить выключатели от производителей в официальных магазинах и у дилеров в Киеве, Москве, Екатеринбурге, Красноярске, Санкт-Петербург.

Преимущества использования ВН

5b35254404e1798c256b691c6dbce5c9.jpg

Оборудование обладает рядом достоинств, которые проявляются в следующих моментах:

  1. Безопасность персонала, что гарантирует отсутствие возникновения дуги. Несмотря на введение термической спецодежды, наличие и исправность дугогасительных камер вносят больший комфорт при переключениях.
  2. Относительная дешевизна, возникающая из-за простоты конструкции. Коммутационный аппарат не требует элементов питания при механическом обслуживании.
  3. Современные нагрузки обладают дополнительными особенностями в виде заземляющих ножей, предохранителей и прочих элементов, которые вносят практичность в эксплуатацию, дополнительную защиту.
  4. Возможность автоматизации сетей, что является хорошей альтернативой вакуумным выключателям по стоимости и прочим техническим особенностям.

Таких преимуществ достаточно, чтобы остановиться на этом варианте реализации коммутации на частных подстанциях. Что касается вопросов стоимости, то приобретение ВН выходит дешевле в 2,5 раза по сравнению с вакуумниками.

Смотри Выключатель нагрузки характеристики обозначение на схеме

3eabd0f43085a71b71cf2a82441d7bda.jpg

Коммутаторные аппараты, предназначенные для использования в высоковольтной трехфазной сети, с целью коммутации токов в номинальном режиме, называют выключателями нагрузки (ВН).

Устройства существуют разных типов, в зависимости от которых коммутация осуществляется: дистанционно, с места.

Контроль работы устройства, в зависимости от его вида производится вручную или автоматически. Выключатели нагрузки широко применяются в высоковольтных электрических сетях. Потому ниже рассмотрим алгоритм работы устройства, его назначение и особенности.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ:

Назначение

ВН не рассчитан на непосредственное отключение при включении аварийного режима, он устанавливается в паре с защитой цепи от КЗ и перегрузок. Защиту в сетях с выключателем нагрузки реализуют плавкими предохранителями, или защитными аппаратами которые устанавливаются либо на группу потребителей, либо в сторону источника питания.

cf437fa6b4c4a26cb26b9c6a5340acc4.jpg

Отключающая способность ВН связанна с электродинамической стойкостью прибора в момент КЗ. Такой принцип конструкции позволяет применить электроприбор как элемент электрической сети позволяющий включить участок электросети в работу вне зависимости от его работоспособности (применимо для пробных включений).

При наличии защиты от сверхтоков в электроцепи, ВН можно использовать в качестве полноценного защитного устройства (элегазового, вакуумного, масляного). Если в конструкции прибора присутствует моторный привод, систему диспетчерского управления можно контролировать на расстоянии, также прибор можно применить в работе с автоматизированными устройствами (АПВ, ЧАПВ, АЧР, АВР).

Применение

Выключателем нагрузки можно заменить короткозамыкатели и отделители. Они применяются при транспортировке высоковольтных токов текущих в силовых трансформаторах, а также в местах особенно высокого напряжения.

3c110b6ab8c04c5d8a77fa18c44c93f5.jpeg

Выключатель нагрузки будет эффективным защитным механизмом исключительно при условии наличия в цепи сети защитных элементов, находящихся с другой стороны линии, либо предохранителей. В качестве дополнительной защиты применяют линейные выключатели, их устанавливают в распределитель, отвечающий за подачу электричества в трансформатор.

Секретом популярности выключателя нагрузки является его стоимость, он, даже в паре с дополнительным защитным устройством, стоит дешевле полновесного высоковольтного защитного аппарата.

Эксплуатационные затраты ВН на обслуживания также меньше чем у полноценного высоковольтного прибора.

Иногда выключатели нагрузки с дистанционным управлением встречаются на воздушных электросетях. Они выполняют функцию самостоятельных коммутационных приборов, а безопасность обеспечивает единственный защитный выключатель на трансформаторной подстанции.

Такая конструкция очень удобна по двум причинам:

  1. Можно обесточить конкретный участок электросети, сохранив работоспособность остальной линии, что удобно при ремонте и поиске неисправности.
  2. Цена на обслуживание и покупку такой сети в разы дешевле установки большого количества полноценных коммутаторов и защитных устройств.

Конструкция прибора

e3a46ec599e52fdbb9c6f3bd8355c294.jpg

Если отбросить особенности конструкции специфических экземпляров, то типичный выключатель нагрузки состоит из рамы прибора, на которую закреплены следующие элементы:

  • модуль связи;
  • силовой модуль.

Дополнительно в зависимости от ВН используют: приборки проверки отклика, дистанционного контроля и иные модернизирующие устройство элементы. Чаще всего выключатель оснащен лишь односторонней связью, аналогично пейджеру, но современные модели способны производить постоянный отклик подтверждающий работоспособность прибора.

ВН может работать даже без обращения к сети, потому при построении ее лучше поинтересоваться про существующие особенности выключателей нагрузки которые уже есть в сети.

Принцип действия

e01c9504eae67504b2775a18bc9d8eec.jpg

Операция отключения подразумевает смещение контакта в сторону от соединения, после чего процесс страхуется дугогасительным контактом. Образовавшаяся дуга попадает в специальную камеру. Там находится оргстекло, его нагрев приводит к выбросу газов, они вырываются из камеры потоком, который за время, измеримое миллисекундами, гасит дугу.

Когда дуга отключена то ее концы (контакты) пребывают в дугогасительных камерах, нижняя часть дополнительно снабжена специальными контактами гашения.

Выключатель нагрузки полезный и экономический прибор, позволяющий конструктивно модифицировать электросеть и сделать ее эксплуатацию дешевле. Надеемся, статья поможет вам точнее определиться с конструкцией запланированной электросети.

elektrika.wiki

Применение

Выключателем нагрузки можно заменить короткозамыкатели и отделители. Они применяются при транспортировке высоковольтных токов текущих в силовых трансформаторах, а также в местах особенно высокого напряжения.

a2679df013efdb49d2dac5234d8b6a72.jpeg

Выключатель нагрузки будет эффективным защитным механизмом исключительно при условии наличия в цепи сети защитных элементов, находящихся с другой стороны линии, либо предохранителей. В качестве дополнительной защиты применяют линейные выключатели, их устанавливают в распределитель, отвечающий за подачу электричества в трансформатор.

Секретом популярности выключателя нагрузки является его стоимость, он, даже в паре с дополнительным защитным устройством, стоит дешевле полновесного высоковольтного защитного аппарата.

Эксплуатационные затраты ВН на обслуживания также меньше чем у полноценного высоковольтного прибора.

Иногда выключатели нагрузки с дистанционным управлением встречаются на воздушных электросетях. Они выполняют функцию самостоятельных коммутационных приборов, а безопасность обеспечивает единственный защитный выключатель на трансформаторной подстанции.

Такая конструкция очень удобна по двум причинам:

  1. Можно обесточить конкретный участок электросети, сохранив работоспособность остальной линии, что удобно при ремонте и поиске неисправности.
  2. Цена на обслуживание и покупку такой сети в разы дешевле установки большого количества полноценных коммутаторов и защитных устройств.

Технические характеристики приборов

Приборы, осуществляющие выключение нагрузки путем размыкания электрической цепи, обладают различными техническими характеристиками

Все они имеют важное значение и становятся определяющими при выборе подходящего для приобретения агрегата и его последующего монтажа.

Показатель номинального значения напряжения отражает рабочее напряжение электротехнического прибора, на которое он изначально рассчитан производителем.

Максимальное значение рабочего напряжения показывает крайне возможное допустимое высокое напряжение, при котором выключатель способен функционировать в нормальном режиме без ущерба для своей работоспособности. Обычно эта цифра превышает размер номинального напряжения на 5-20%.

Поток электрического тока, при прохождении которого уровень прогрева изоляционного покрытия и частей токопровода не препятствует нормальной работе системы и может быть выдержан всеми элементами в течение неограниченного времени, называется номинальным током. Его значение обязательно учитывается при выборе и покупке выключателя нагрузки.

Величина сквозного тока допустимых пределов демонстрирует, какой объем тока, протекающего по сети в режиме короткого замыкания, сможет выдержать установленный в системе выключатель нагрузок.

Ток электродинамической стойкости отражает величину тока короткого замыкания, которая, воздействуя на прибор в течение нескольких первых периодов, не оказывает на него никакого негативного воздействия и механически его никак не повреждает.

Ток термической стойкости определяет предельный уровень тока, чье нагревающее действие на протяжении определенного отрезка времени не выводит из строя выключатель нагрузки.

Также очень важны техническое выполнение привода и физические параметры приборов, определяющие общий размер и массу устройства. Ориентируясь на них, можно понять, где удобнее будет разместить аппараты, чтобы они корректно работали и четко выполняли поставленные задачи.

Среди безусловных положительных качеств устройств, отвечающих за отключение нагрузки, находятся следующие позиции:

  • простота и доступность в изготовлении;
  • элементарный способ эксплуатации;
  • очень низкая стоимость готового изделия по сравнению с другими видами выключателей;
  • возможность комфортной активации/деактивации номинальных токов нагрузок;
  • видимый глазу разрыв между контактами, обеспечивающий полную безопасность любых работ на отходящих линиях (монтаж дополнительного разъединителя не требуется);
  • недорогая защита от сверхтокового потока посредством предохранителей, как правило, заполненных кварцевым песком (тип ПКТ, ПК, ПТ).

Из минусов выключателей всех типов наиболее часто упоминается способность коммутировать только номинальные мощности, не работая при этом с токами аварийного режима.

7cfa1dc5ec38378d037944bbacb806ed.jpgНесмотря на дешевизну в стоимости и обслуживании, автогазовые модули признаны устаревшими и при плановом обслуживании или во время реконструкции сетей и подстанций их целенаправленно заменяют на более современные вакуумные элементы

Автогазовым модулям обычно ставят в упрек ограниченный рабочий ресурс, обусловленный постепенным выгоранием внутренних деталей, генерирующих образование газа в дугогасительной камере.

Однако этот момент вполне решаем, причем небольшими средствами, так как элементы газогенерации и парные контакты, предназначенные для дугопоглащения, стоят очень недорого и легко заменяются, причем, не только профессионалами, но и рабочими с невысокой квалификацией.

Срабатывание виды защит

386d079f256d52714b0a5339d9af0168.jpg

ВН для дома предполагает использование тех же защит, что и обычные автоматы

Здесь важно выделить следующее: . Защита от тока КЗ на землю

При наличии короткого замыкания происходит отключение автоматики. Отлично работает в паре с УЗО, которое направлено именно на реализацию поставленных задач. Тепловая защита. Межфазное замыкание или отсутствие контакта предполагает повышение уровня температуры, которая влияет на шпильку из специализированных сплавов. При ослаблении последней происходит отключение коммутационного аппарата.

  1. Защита от тока КЗ на землю. При наличии короткого замыкания происходит отключение автоматики. Отлично работает в паре с УЗО, которое направлено именно на реализацию поставленных задач.
  2. Тепловая защита. Межфазное замыкание или отсутствие контакта предполагает повышение уровня температуры, которая влияет на шпильку из специализированных сплавов. При ослаблении последней происходит отключение коммутационного аппарата.

Никаких особенностей и различий по сравнению с АВ 0,4 киловольта в устройстве нет. Поэтом не нужно переплачивать за приобретение низковольтных выключателей. Это значительно сэкономит средства и позволит выполнить всю проводку в доме дешевле.

Принцип действия

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

61716d00cb24f5407570246214ea97b2.jpg

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:

b1498a77ee9984d186197a3a8c67c0a7.jpg

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:

Нравится(0)Не нравится(0)

Область применения

Все выключатели нагрузки являются высоковольтными приборами и обычно размещаются в электроустановках, которые работают под напряжением от 6 до 10 киловольт и не имеют автоматический системы, которая во время короткого замыкания отключает и предохраняет их. Используются они в быту, например, в щитовых, где электропитание распределяется по разным квартирам. Устанавливаются такие приборы на производстве возле промышленного электрооборудования, чтобы избежать его порчи.

Нужны такие выключатели и для того, чтобы экстренно отключить электрооборудование, например, когда в станок что-то попало или заготовка начала вращаться вместе со сверлом. Таким образом, в отличие от , они могут работать в аварийном режиме.

e378151c9089f66e6760c47b8adb8018.jpg

Выключатель нагрузки виды и применение

Для того, чтобы включать или отключать электрические цепи, которые находятся под нагрузкой, используются простейшие высоковольтные выключатели. Данное устройство известно, как выключатель нагрузки. Они не могут применяться при коротких замыканиях, поскольку предназначены лишь для погашения дуги с небольшой мощностью, возникающей тогда, когда нагрузка отключена.

Виды и применение выключателей нагрузки

Для того, чтобы отключить цепь в случае короткого замыкания, вместе с выключателем нагрузки применяются высоковольтные предохранители. Хотя в последнее время такие выключатели применяются в устройствах с небольшой мощностью, где допускается использование обычных плавких предохранителей. Здесь их функция заключается только в отключении и включении цепей при возникновении избыточной нагрузки.

Такая конструкция делает их довольно дешевыми, даже если совместно с ними используются высоковольтные предохранители. В распределительных устройствах они занимают сравнительно немного места, высоковольтные выключатели большой мощности, рассчитанные на те же напряжения. Дугогасительные устройства в выключателях нагрузки представляют собой специальные камеры, заполненные маслом или газогенерирующими твердыми материалами. Кроме того, допускается применение дугогасительных решеток в виде керамических или металлических пластин.

Устройство выключателя нагрузки

В каждом таком выключателе имеется пружинный привод и усиленная контактная система, рассчитанная на максимальное напряжение в 10 киловольт и ток отключения в 400 ампер. В конструкцию также входят и заземляющие ножи. Основой всей конструкции является разъединитель с тремя полюсами, к которому пристроены дугогасительные камеры и пружины отключения.

Размещение всех трех полюсов производится на сварной раме. Нижний опорный изолятор включает в себя подвижный шарнирный контакт и вывод полюса. Верхний изолятор несет на себе дугогасительную камеру, неподвижный контакт и второй вывод полюса. В конструкцию главного подвижного контакта входят две стальные пластины. В середине находится дугогасительный контакт, представляющий собой тонкую изогнутую медную шину. Выключатель нагрузки своим валом приводит в действие подвижные контакты. Сам вал соединяется с контактами при помощи фарфоровой тяги. Общее выключение производится пружинами, взведенными во время включения.

Дугогасительная камера содержит в себе неподвижный точечный контакт, который непосредственно гасит дугу. К нему подсоединен главный неподвижный контакт. Пластмассовый корпус камеры включает в себя две половины, стянутые между собой винтами. Внутри корпуса установлены вкладыши, представляющие собой газогенерирующий материал.

electric-220.ru

Выключатели нагрузки серии ВНА

d354cbc9d03d206d3e646864e8d24069.jpgВыключатель нагрузки автогазовый (ВНА) предназначен для коммутации под нагрузкой цепей трехфазного тока 630А частотой 50 Гц напряжением 6 или 10 кВ в камерах сборных одностороннего обслуживания (КСО), в шкафах комплектных распределительных устройств (КРУ) и в комплектных трансформаторных подстанциях (КТП). В качестве дугогасящего элемента служит дугогасительная камера из полиметилметакрилата в полиамидном корпусе.

Условия эксплуатации:

  • высота установки над уровнем моря не более 1000 м;
  • температура окружающего воздуха от минус 45° С до плюс 40° С;
  • окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров, а также производственной пыли в количествах, нарушающих работу выключателя;
  • рабочее положение в пространстве — установка на вертикальной плоскости. Допускается отклонение от вертикального положения 5° в любую сторону учитывая, что подвижные контакты должны откидываться вниз.

Условное обозначение выключателя нагрузки ВНА

ВНА-П(Л)-I(II)(III)-10/630-20з(зп) УХЛ2

  • В — выключатель;
  • Н — нагрузки;
  • А — автогазовый;
  • П, Л — правосторонний (левосторонний) привод;
  • I, II, III — расположение заземляющих ножей сверху, снизу, с двух сторон;
  • 10 — номинальное напряжение, кВ;
  • 630 — номинальный ток, А;
  • 20 — предельный сквозной ток, кА;
  • з, зп — с заземляющими ножами, с заземляющими ножами и предохранителями;
  • УХЛ2 — климатическое исполнение и категория размещения.

Конструкция и принцип действия

Выключатель нагрузки ВНА состоит из рамы, вала управления подвижными токоведущими контактами и вала управления заземляющими ножами. На трех нижних изоляторах шарнирно закреплены подвижные токоведущие контакты совместно с подвижными дугогасительными контактами. На трех верхних изоляторах закреплены неподвижные токоведущие контакты, неподвижные дугогасительные контакты и дугогасительная камера. Движение от рычагов вала к подвижным контактам передаются при помощи тяговых изоляторов из стеклонаполненного полиамида.

19b90e02ddbf7ffc8c4d3cc6a3dbdcf6.jpgУстановка выключателя ВНА-П-10/630-II-20з УХЛ2 в камере КСО-393

1 — выключатель нагрузки, 2 — привод ПР-10 главных ножей, 3 — привод ПР-10 заземляющих ножей, 4 — тяга главных ножей, 5 — тяга за заземляющих ножей

Для отключения выключателя установлены две пружины: отключающая и депфирующая, также для смягчения ударов при отключении установлен резиновый буфер.

Дугогасительные камеры из полиметилметакрилата предназначены для гашении электрической дуги при размыкании дугогасительных контактов, потоком газа образующегося в результате воздействия высокой температуры на газогенерирующий материал камеры. При включении выключателя сначала замыкаются главные контакты, а затем дугогасительные, при отключении сначала размыкаются главные контакты а затем дугогасительные.

Работа выключателя осуществляется при помощи пружинного механизма.

06366ccc5e6f2740ed5dc023f13466ef.jpgВ конструкции выключателя предусмотрена блокировка которая обеспечивает:

  • Невозможность включения выключателя при включенных заземляющих ножах.
  • Невозможность включения заземляющих ножей при включенном положении выключателя.

Включение и отключение выключателя осуществляется при помощи ручного привода типа ПР-10. Привод соединяется с валом пружинного механизма включения при помощи тяги (в комплект поставки не входит). Включение осуществляется при передаче поступательного движения от привода ПР-10 через тягу на вал пружинного механизма, при этом происходит сжатие включающей пружины включающего механизма, переход ее через мертвую точку и последующее включение главного вала выключателя. Отключение происходит аналогичным образом.

Выключатель типа ВНА с заземляющими ножами и предохранителями дополнительно имеет отдельную полураму заземлителя и смонтированные на изоляторах контакты типа КО для установки патронов предохранителей серии ПТ. Заземлитель и выключатель соединяются между собой блокировкой.

Технические характеристики выключателей нагрузки ВНА

Параметр Значение
Номинальное напряжение, кВ 10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ 12
Номинальный ток, А 630
Номинальный ток отключения при rкоэффициенте мощности более 0,7, А 630
Номинальный ток термической стойкости, кА 20
Номинальный ток электродинамической стойкости, кА 51
Время протекания тока короткого замыкания, с 1
Время отключения, не более, с 0,2
Собственное время включения, не более, с 0,2
Масса, кг 38

Что представляют собой выключатели нагрузок

Аппарат, который имеет коммутационное назначение и работает в режиме включения и отключения токоведущих цепей, находящихся под нагрузкой, питаемой силовыми установками в 6,0-10,0 кВ (величина номинальных токов 200,0-400,0 А и выше), с отсутствием в устройстве механизма автоматических систем, защищающих от короткого замыкания, называется выключателем нагрузки.

Проще понять выключатель как разъединитель простого типа, дополненный специальной камерой для гашения электрической дуги. Первые устройства такого назначения стали применять в электросетях свыше полувека назад. Они были снабжены только системой разъединения и плавкими предохранителями для защиты от перегрузок и токов КЗ. Работали при менее высоких мощностях, нежели теперь.

Развитие электроэнергетики и значительное увеличение мощностей вызвало необходимость модернизации систем, с внесением в их схему дугогасителей. Такие устройства назвали разъединителями мощности. В современных аппаратах значительно упростили конструкцию гашения дуги, из-за чего они стали менее дорогими и более востребованными.

5016b24130b7ba27ed1cd0ff27fb3fae.jpg

Виды выключателей нагрузки

35efcffb21ef11ff48111e27ac550c65.jpg

По способу приведения в действие эти устройства делятся на три группы:

  1. Первая – выключатели с ручным приводом. Их обозначают аббревиатурой ВНР (выключатель нагрузки с ручным приводом).
  2. Вторая – с пружинным приводом автогазовые. Обозначаются они ВНА, и включение их осуществляется с помощью рычага. А отключение – взведенным пружинным приводом.
  3. И третий вид – с пружинным приводом и плавкими предохранителями. Этот тип обозначается как ВНП. Его особенность заключается в том, что он может работать как защита от КЗ благодаря размещенным на его раме плавким вставкам и механизму отключения при их перегорании.

Выбор выключателя нагрузки

При выборе требуемого аппарата защиты необходимо понимать, какую линию он призван защищать, а именно: какая пропускная способность кабельной или воздушной линии, её сечение и длина.

Важно! Выключатели нагрузок предназначены для защиты проводов и кабелей, а не конечных потребителей. С их помощью предотвращают перегрев и возгорание кабельно-проводниковой продукции

Поэтому ток срабатывания выключателя устанавливают несколько меньшим, чем то же самое значение защищаемой линии.

Если кабель проложен с запасом или на развитие, отключающий аппарат подбирают, в зависимости от действующей нагрузки. В этом случае часто устанавливают АВ с регулируемыми значениями токов отсечки.

С учётом всего выше сказанного становится понятно, что каждого конкретного потребителя из соображений безопасности и комфорта принято «сажать» на свой автомат. Что касается сетей среднего напряжения, то здесь это закон! Хотя иногда встречаются и двойные подключения под один зажим.

Разновидности высоковольтных выключателей нагрузки

Выключатели нагрузки типы имеют следующие.

Автогазовые:

  • BHA-10/630. Такой тип выключателя обеспечивает коммутацию электрических трехфазных цепей на напряжение в 6000 и 10000 В, частота которых равна 50 Гц, находящихся под нагрузкой. Предусматривается автоматическое заземление выключенных линий специальными заземляющими ножами. Эти модели устройств устанавливают в основном на трансформаторных подстанциях, в устройствах распределительных и в боксах обслуживания. Тип дугогасителя – автогазовый, привод может быть как ручного управления, так и электрического. Рассчитаны агрегаты на двадцатипятилетний срок работы с промежуточными капитальными ремонтами через каждые две тысячи операций.

5d0fd15cc19701dcb9d45cf2198f0707.jpg

  • ВНБ-10/630. Выключатель нагрузки 10 кв повышенной скорости отключения используют в нагруженных цепях с силой тока до 630A. У него нейтральный провод заземлен либо изолирован. Узлы применения – это одностороннего обслуживания камеры стационарные, подстанции трансформаторных устройств, шкафы распределителей комплектных, также ими проводят замену старых модификаций выключателей. Система гашения дуги при помощи выделения газа.
  • BHP-10/630. Работает по аналогии с выключателем BHA-10/630, но привод имеет только ручное исполнение. Может быть укомплектован заземляющими контактами и дополнительными предохранителями.

Вакуумные:

  • ВБСК-10-20/1000. Выключатели нагрузок, рассчитанные на напряжение до 12000 В, которые способны коммутировать (трехфазные с нейтралью изолированной) в режимах нормальной работы и в аварийных ситуациях. Устройства применяют во всех вышеперечисленных системах, а также когда проводят замену выключателей маломасляных. Выключатели этого типа имеют малые габариты, поэтому удобны для монтажа в разных типах распредкоробок.
  • BB\TEL. Универсальный разъединительный прибор, система гашения дуги которого основана на затухании ее в глубоком вакууме. Фиксирует контакты дугогашения при замыкании электромагнитный механизм. Отличаются эти системы большим ресурсом и высокой износостойкостью. Они малогабаритны и не требуют ремонта.
  • BBT-10-20. Вакуумный тип выключателя с моторно-пружинным приводом, который предназначен для тех же целей, что и ВБСК-10-20/1000, но этот выключатель нагрузки 10 кв выдерживает только.

274b3f7ca7ca95a452adc9a9b1c6229a.jpg

Устройства разъединители:

  • РВЗ-10/630 разработаны для коммутационных целей при работе с высоким напряжением, но отсутствием нагрузочных токов. При помощи их можно проводить переподключение и изменение схем, осуществляются ремонтные работы в безопасном режиме (обесточенные линии). Имеют конструкцию привода рычажного принципа действия.
  • РЛНД — выполняют те же функции, но допустимы для установки вне помещения.

Модульный выключатель нагрузки — отличия от автомата, как выбрать и где установить

386b8c57af4678cc2ba3d55901238569.jpgНаверняка многие из вас пользовались автоматическими выключателями. Проблем включить-выключить свет с помощью таких выключателей не возникало. Но вы должны знать, что в первую очередь автоматические выключатели создавались не для частых коммутационных операций, а для защиты эл.проводки и токоприемников от сверхтоков.

Роль обыкновенного рубильника, т.е разрывание цепи — это второстепенная задача автоматического выключателя.

И если вы злоупотребляете частыми отключениями с помощью автоматов, в особенности не отключив из розеток нагрузку, внутри автомата происходит постепенное выгорание контактов.06fffb33bd053497e1e0f741dec0ba5e.jpg

Контакты в конечном итоге подгорят и почернеют, потеряв свою номинальную пропускную способность. В итоге через некоторое время, автоматический выключатель вам придется менять. Если вы этого не сделаете, очередное короткое замыкание может привести к воспламенению самого автомата.201c9b6bfb998a831a3312c94b59afca.jpg

Поэтому для повышения безопасности электрощитков и надежности электроснабжения и были разработаны выключатели нагрузки.

Внешний вид и устройство

Размером и формой он аналогичен автоматическим выключателям. Отличить его можно по надписи на лицевой стороне выключатели. Вместо надписи ВА, будет написано ВН (или ВМ-Р(рубильник).5f61d8c7466e8b5592c4cd564621faee.jpg

Модульный выключатель нагрузки может быть как одно, так и 4-х полюсным. Выпускается он на токи от 16А до 125А.c40dbba71ed5be580094f627daa468ea.jpgОсновное значение выключателей нагрузки — оперативные коммутации, т.е. процесс включения-выключения номинальных токов в отходящей цепи. Внутри установлен мостиковый контакт, с большей площадью и большей силой прижимания чем у обычных автоматов.54f30d2c693eb8dd8f9daede3bdb2905.jpg

Использование модульных выключателей нагрузки в распредщитке с точки зрения безопасности, является правильным решением.

Заводы изготовители автоматических выключателей обычно указывают, что автомат предназначен для не частых коммутаций, как правило не более шести раз в час.

Поэтому, если вам сначала монтируют распредщиток, а затем происходит сам ремонт, обязательно позаботьтесь об установке в щитовой выключателя нагрузки.2c13ca671d8583be943326bc1761ade3.jpg

Вот сравнительные характеристики ресурса электрических отключений обычного автомата и выключателя нагрузки марки ИЭК. Как видно из данных, выключатель нагрузки здесь выигрывает почти в 2 раза.0b420f2ac46ed23ff1e39622ee4fd8ee.jpg08233de588231594a95f48edd50e829e.jpg

Обратите внимание что выключатели при эксплуатации в домашних условиях не ремонтопригодны. . Если с модульным устройством произошла какая-то проблема и выявился дефект, не старайтесь их разобрать и починить самостоятельно

Так что если обнаружили неисправность на ВН-рубильнике или автомате, меняйте их на другие.

Если с модульным устройством произошла какая-то проблема и выявился дефект, не старайтесь их разобрать и починить самостоятельно. Так что если обнаружили неисправность на ВН-рубильнике или автомате, меняйте их на другие.cf630a64173c05b651eeb432a868ffb1.jpg

Как выбрать выключатель нагрузки-мини рубильник

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

Так согласно ГОСТ 32397-2013  минимальный ток вводного устройства должен быть не менее 40А.

b1624bdc50a8d248d99f039f6afdf1d7.jpg

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

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

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

Преимущества использования выключателя нагрузки

  1. минимальная вероятность повреждения изоляции дугой, даже при долгом использовании или загрязнении, за счет специальной конструкции с двойным разрывом цепи
  2. небольшая стоимость
  3. увеличенная электрическая износостойкость
  4. допускается эксплуатация при умеренных перегрузках

Статьи по теме

domikelectrica.ru

Бытовой выключатель нагрузки

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

Автоматический выключатель

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

Например, появление дополнительной нагрузки в сети ведёт к увеличению токов, что заставит АВ отключить перегруженную сеть. Часть устройств отрабатывает при изменении направления мощности. Включение производится в ручном режиме, после устранения причины отключения. Частое срабатывание может привести к отгоранию внутренних контактов и выходу аппарата из строя.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here