Коммутационные аппараты. Виды коммутационных электрических аппаратов

В электрике все процессы замыкания и размыкания сети принято называть коммутацией. Эти функции выполняет специальное оборудование. Оно устанавливается в самых различных цепях и обеспечивает нормальное функционирование системы. Коммутационные аппараты представляют собой устройства, которые призваны подавать или прекращать поступление электрического тока в сеть.

Сегодня применяется множество разновидностей представленных агрегатов. Они отличаются конструкцией и спецификой действия. Чтобы правильно выбрать агрегат, необходимо рассмотреть существующие виды и их особенности.

Общая характеристика

Назначение коммутационных аппаратов сводится к процессу пропускания электроэнергии благодаря замыканию и размыканию цепи. Сегодня все существующие агрегаты этого типа можно разделить на две категории. К первой группе относятся контактные (механические) приборы, а ко второй – бесконтактные (полупроводниковые или газоразрядные) разновидности.

Самыми часто встречаемыми приборами коммутационного типа являются выключатели, рубильники, контакторы, реле, предохранители. Они обладают определенными особенностями, которые необходимо учитывать при выборе. Приобретать коммутационный прибор необходимо в соответствии с условиями эксплуатации.

Представленные агрегаты могут иметь в своей конструкции несколько полюсов. Их количество может составлять от одного до четырех. В соответствии с этим показателем приборы также разделяют на группы. Чаще всего в продаже представлены двухполюсные изделия. Они имеют два положения – «выключено» или «включено».

Рубильник

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

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

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

Разновидности рубильников

Коммутационные аппараты, которые относятся к типу рубильников, в свою очередь, делятся на подгруппы. Выделяют разъединитель, переключатель и короткозамыкатель. В первом случае прибор прерывает подачу электричества в цепь, которая имеет незначительную силу тока. Этот тип приборов применяется для осуществления осмотра или ремонта системы. Разъединитель имеет расстояние между контактами для изоляции.

Переключатели переводит электрический ток из одной цепи в другую. Короткозамыкатель не производится и не применяется в современной аппаратуре. Он создает короткое замыкание.

В продаже представлены аппараты, совмещающие представленные функции. Например, это может быть разъединитель-выключатель. Это рубильник с камерой для гашения дуги. Он может работать как на одно, так и на два направления. Если же в таком рубильнике нет камеры для гашения дуги, этот прибор относится к группе разъединителей.

Выключатель

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

I — УЗО.

II — Электрический потребитель (измерительный прибор).

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

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

Основные разновидности выключателей

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

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

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

Привод и расцепители

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

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

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

Методы автоматического расцепления

Защитно-коммутационные аппараты имеют в своей конструкции реле. Они входят в состав расцепителей. Реле могут быть электромеханическими или статистическими. Производят контроль и сопоставление заданных параметров полупроводниковые материалы. Этот принцип заложен во вводных автоматах.

Электромеханические разновидности могут быть выполнены на базе электротепловых, электромагнитных или комбинированных элементов. Вводной коммутационный аппарат представленного типа устанавливается в квартирах, домах, на промышленных объектах и т. д.

Расцепители могут не иметь установленного интервала времени при выполнении срабатывания. Также в продаже присутствуют приборы с независимой выдержкой или срабатыванием с обратной зависимостью от тока.

Другие разновидности

Коммутационные аппараты также включают в себя предохранители, контакторы и реле. В первом случае прерывание производится при помощи разрушения специальных элементов. Они проводят ток.

Контакторы применяются для операций включения, отключения питания. К этой категории устройств относятся пускатели, реостаты пускового и пускорегулирующего типа. Электрическое реле может быть отдельным прибором. Он служит для размыкания сети при заданных параметрах.

Рассмотрев коммутационные аппараты, применяемые в современной электрике, можно принять правильное решение при выборе представленного оборудования.

fb.ru

Коммутационный аппарат — это… Что такое Коммутационный аппарат?

Пример электрической схемы, содержащий несколько коммутационных аппаратов.

Коммутационный аппарат — аппарат, предназначенный для включения или отключения тока в одной или более электрических цепях.^[1]

Механический коммутационный аппарат — коммутационный аппарат, предназначенный для замыкания и размыкания одной или более электрических цепей с помощью разъединяемых контактов.^[2]

В общем случае можно разделить все коммутационные аппараты на два типа:

1. Контактный коммутационный аппарат, осуществляющий коммутационную операцию путем перемещения его контакт-деталей относительно друг друга
2. Бесконтактный коммутационный аппарат, осуществляющий коммутационную операцию без перемещения и разрушения его деталей.

Виды коммутационных электрических аппаратов

Основными электрическими коммутационными аппаратами являются:

Параметры коммутационных аппаратов

• Воздействующая величина – Физическая величина, на которую коммутационный аппарат предназначен реагировать.
• Уставка по воздействующей величине – Заданное значение величины срабатывания или несрабатывания, на которое отрегулирован аппарат
• Уставка по времени – Значение выдержки времени, на которое отрегулирован аппарат
• Диапазон уставки – Область значений уставки, на которые может быть отрегулирован аппарат
• Время включения – Интервал времени с момента подачи команды на включение коммутационного аппарата до момента появления заданных условий для прохождения тока в его главной цепи
• Собственное время включения – Интервалы времени с момента подачи команды на включение контактного аппарата до момента соприкосновения заданного контакта
• Собственное время отключения– Интервал времени с момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения контактов полюса, размыкающего последним
• Полное время отключения цепи – Интервал времени с момента подачи команды на отключение коммутационного аппарата до момента прекращения тока во всех полюсах аппарата
• Времятоковая характеристика – Зависимость времени срабатывания коммутационного аппарата от тока в его главной цепи
• Ток отключения – Принятое значение ожидаемого тока в цепи, отключенной аппаратом, в заданный момент времени
• Ток включения – Принятое значение ожидаемого тока в цепи, включенной аппаратом, в заданный момент времени
• Устойчивость при сквозных токах – Способность аппарата в соответствующем коммутационном положении или состоянии пропускать определенный ток в течение определенного времени в предусмотренных условиях, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии
• Механическая износостойкость – Способность контактного аппарата выполнять в определенных условиях определенное число операций без тока в цепи главных и свободных контактов, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии
• Коммутационная износостойкость – Способность контактного аппарата выполнять в определенных условиях определенное число операций при коммутации его контактами цепей, имеющих заданные параметры, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии
• Восстанавливающееся напряжение – Напряжение, появляющееся на контактах одного полюса коммутационного аппарата в переходном режиме непосредственно после погасания в нем дуги.
• Диаграмма коммутационных положений – Диаграмма, показывающая положения контактов в различных коммутационных положениях коммутационного аппарата и последовательность перехода из одного коммутационного положения в другое

Литература

Примечания

1. ↑ ГОСТ Р 50345-99, раздел 3.1.1
2. ↑ ГОСТ Р 50345-99, раздел 3.1.2

dic.academic.ru

Коммутационный аппарат — Википедия. Что такое Коммутационный аппарат

Материал из Википедии — свободной энциклопедии Пример электрической схемы, содержащий несколько коммутационных аппаратов.

Коммутационный аппарат — аппарат, предназначенный для включения или отключения тока в одной или нескольких электрических цепях.^[1][2][3]

Коммутационный аппарат — электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрической цепи и снятия напряжения с части электроустановки.^[4]

Механический коммутационный аппарат — коммутационный аппарат, предназначенный для замыкания и размыкания одной или более электрических цепей с помощью разъединяемых контактов.

[5]

В общем случае можно разделить все коммутационные аппараты на два типа:

1. Контактный коммутационный аппарат, осуществляющий коммутационную операцию путём перемещения его контакт-деталей относительно друг друга
2. Бесконтактный коммутационный аппарат, осуществляющий коммутационную операцию без перемещения и разрушения его деталей.

Виды коммутационных электрических аппаратов

Основными электрическими коммутационными аппаратами являются:

Параметры коммутационных аппаратов

• Воздействующая величина — Физическая величина, на которую коммутационный аппарат предназначен реагировать.
• Уставка по воздействующей величине — Заданное значение величины срабатывания или несрабатывания, на которое отрегулирован аппарат
• Уставка по времени — Значение выдержки времени, на которое отрегулирован аппарат
• Диапазон уставки — Область значений уставки, на которые может быть отрегулирован аппарат
• Время включения — Интервал времени с момента подачи команды на включение коммутационного аппарата до момента появления заданных условий для прохождения тока в его главной цепи
• Собственное время включения — Интервалы времени с момента подачи команды на включение контактного аппарата до момента соприкосновения заданного контакта
• Собственное время отключения — Интервал времени с момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения контактов полюса, размыкающего последним
• Полное время отключения цепи — Интервал времени с момента подачи команды на отключение коммутационного аппарата до момента прекращения тока во всех полюсах аппарата
• Времятоковая характеристика — Зависимость времени срабатывания коммутационного аппарата от тока в его главной цепи
• Ток отключения — Принятое значение ожидаемого тока в цепи, отключенной аппаратом, в заданный момент времени
• Ток включения — Принятое значение ожидаемого тока в цепи, включенной аппаратом, в заданный момент времени
• Устойчивость при сквозных токах — Способность аппарата в соответствующем коммутационном положении или состоянии пропускать определенный ток в течение определенного времени в предусмотренных условиях, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии
• Механическая износостойкость — Способность контактного аппарата выполнять в определенных условиях определенное число операций без тока в цепи главных и свободных контактов, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии
• Коммутационная износостойкость — Способность контактного аппарата выполнять в определенных условиях определенное число операций при коммутации его контактами цепей, имеющих заданные параметры, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии
• Восстанавливающееся напряжение  — Напряжение, появляющееся на контактах одного полюса коммутационного аппарата в переходном режиме непосредственно после погасания в нём дуги.
• Диаграмма коммутационных положений — Диаграмма, показывающая положения контактов в различных коммутационных положениях коммутационного аппарата и последовательность перехода из одного коммутационного положения в другое

Литература

Примечания

1. ↑ ГОСТ Р 50345-99, раздел 3.1.1
2. ↑ МЭК60050
3. ↑ МЭК441-14-01
4. ↑ Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок, 2001 г.
5. ↑ ГОСТ Р 50345-99, раздел 3.1.2

wiki.sc

Устройство и принцип работы коммутационной аппаратуры. Низковольтные коммутационные аппараты

В сетях напряжением до 1 кВ широко используются различные коммутационные аппараты, например, автоматические выключатели , которые предназначены для отсоединения отдельных обесточенных частей от напряжения или для ручного включения и отключения электрической цепи в нормальных режимах при токах, не превышающих 0.2-1 номинального тока выключателя.

Переключатель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для переключения электрических цепей. В распределительных устройства в слаботочных цепях автоматики широкое применение получили пакетные переключатели и выключатели. Пакетные выключатели не обеспечивают видимого разрыва цепи, поэтому в некоторых цепях устанавливают

рубильники.

Рубильники предназначены для ручного включения и отключения цепей постоянного и переменного тока выше 1 кВ. Важнейшей частью рубильника являются контакты. Обычно применяют линейные контакты рубящего типа.

Предохранители – это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.

В большинстве предохранителей отключение цепи происходит за счет расплавления плавкой вставки, которая нагревается протекающим через нее током защищаемой цепи.

Предохранитель включается последовательно в защищаемую цепь, для создания видимого разрыва используется неавтоматический выключатель (рубильник). Основными элементами предохранителя являются корпус,

Плавкая вставка (плавкий элемент), контактная часть, дугогасительное устройство и дугогасительная среда.

Предохранители до 1 кВ изготовляются на номинальные токи до 1000 А.

25 Автоматические выключатели

Автоматический выключатель предназначен для коммутации цепей при аварийных режимах, а также нечастых (от 6 до 30 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей.

Автоматические выключатели изготовляют для цепей переменного до 1000 В и постоянного тока до 440 В. Они имеют реле прямого действия, называемого расцепителями, которые обеспечивают отключение при пере-грузках, КЗ, снижения напряжения. Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой.

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом.. Основные элементы автоматического выключателя: контактная система, максимальный расцепитель главные и дугогасительные контакты.

Типы автоматических выключателей – серии А3700 выпускаются на токи до 630 А, напряжением до 660В; серии «Электрон» изготовляется для цепей переменного тока от 1000 до 6300 А, напряжением до 660В. Выключатели этой серии снабжены электродвигательным или электромагнитным приводом, который обеспечивает дистанционное включение. Отключение может осуществляться кнопкой ручного отключения, независимым расцепителем и максимальной токовой защитой, выполненной на полупроводниковых блоках.

Автоматические выключатели серии АВМ выпускают на номинальные токи до 2000А и напряжением до 500 В переменного и 440 В постоянного тока. Эти выключатели имеют максимальные расцепители с обратнозависимой выдержкой времени при перегрузках, которая достигается за счет часовых механизмов.

Привод может быть ручным, рычажным или электромагнитным. Выключатели АВМ изготовляют для стационарной установки или выдвижным для комплектных распределительных устройств.

Кроме рассмотренных серий автоматических выключателей, для защиты электрических цепей от перегрузок и токов КЗ применяют выключатели АЕ-1000; АЕ-2000; АК-63; А-63; АВ-45 и др.

Автоматы гашения поля предназначены для отключения токов обмотке возбуждения генераторов. Автомат имеет главные контакты, расположенные открыто и дугогасительные контакты в камере гашения дуги.

Контакторы и пускатели

Контактор – это коммутационный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышающих токи перегрузки, и приводимый в действие приводом. Электромагнитные контакторы нашли широкое применение в электроустановках Включение контактной системы в них осуществляется электромагнитом.

В отличие от автоматических выключателей контакторы не имеют механических устройств, запирающих контактор в положении «включено». Во включенном положении контактор удерживается электромагнитом.

Пускатель – это коммутационный аппа

electriclub.ru

24 Электрические аппараты. Коммутационные аппараты до 1 кВ

В сетях напряжением до 1 кВ широко используются различные коммутационные аппараты, например, автоматические выключатели, которые предназначены для отсоединения отдельных обесточенных частей от напряжения или для ручного включения и отключения электрической цепи в нормальных режимах при токах, не превышающих 0.2-1 номинального тока выключателя.

Переключатель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для переключения электрических цепей. В распределительных устройства в слаботочных цепях автоматики широкое применение получили пакетные переключатели и выключатели. Пакетные выключатели не обеспечивают видимого разрыва цепи, поэтому в некоторых цепях устанавливают рубильники.

Рубильники предназначены для ручного включения и отключения цепей постоянного и переменного тока выше 1 кВ. Важнейшей частью рубильника являются контакты. Обычно применяют линейные контакты рубящего типа.

Предохранители – это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.

В большинстве предохранителей отключение цепи происходит за счет расплавления плавкой вставки, которая нагревается протекающим через нее током защищаемой цепи.

Предохранитель включается последовательно в защищаемую цепь, для создания видимого разрыва используется неавтоматический выключатель (рубильник). Основными элементами предохранителя являются корпус,

Плавкая вставка (плавкий элемент), контактная часть, дугогасительное устройство и дугогасительная среда.

Предохранители до 1 кВ изготовляются на номинальные токи до 1000 А.

25 Автоматические выключатели

Автоматический выключатель предназначен для коммутации цепей при аварийных режимах, а также нечастых (от 6 до 30 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей.

Автоматические выключатели изготовляют для цепей переменного до 1000 В и постоянного тока до 440 В. Они имеют реле прямого действия, называемого расцепителями, которые обеспечивают отключение при пере-грузках, КЗ, снижения напряжения. Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой.

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом.. Основные элементы автоматического выключателя: контактная система, максимальный расцепитель главные и дугогасительные контакты.

Типы автоматических выключателей – серии А3700 выпускаются на токи до 630 А, напряжением до 660В; серии «Электрон» изготовляется для цепей переменного тока от 1000 до 6300 А, напряжением до 660В. Выключатели этой серии снабжены электродвигательным или электромагнитным приводом, который обеспечивает дистанционное включение. Отключение может осуществляться кнопкой ручного отключения, независимым расцепителем и максимальной токовой защитой, выполненной на полупроводниковых блоках.

Автоматические выключатели серии АВМ выпускают на номинальные токи до 2000А и напряжением до 500 В переменного и 440 В постоянного тока. Эти выключатели имеют максимальные расцепители с обратнозависимой выдержкой времени при перегрузках, которая достигается за счет часовых механизмов.

Привод может быть ручным, рычажным или электромагнитным. Выключатели АВМ изготовляют для стационарной установки или выдвижным для комплектных распределительных устройств.

Кроме рассмотренных серий автоматических выключателей, для защиты электрических цепей от перегрузок и токов КЗ применяют выключатели АЕ-1000; АЕ-2000; АК-63; А-63; АВ-45 и др.

Автоматы гашения поля предназначены для отключения токов обмотке возбуждения генераторов. Автомат имеет главные контакты, расположенные открыто и дугогасительные контакты в камере гашения дуги.

Контакторы и пускатели

Контактор – это коммутационный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышающих токи перегрузки, и приводимый в действие приводом. Электромагнитные контакторы нашли широкое применение в электроустановках Включение контактной системы в них осуществляется электромагнитом.

В отличие от автоматических выключателей контакторы не имеют механических устройств, запирающих контактор в положении «включено». Во включенном положении контактор удерживается электромагнитом.

Пускатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для пуска останова и защиты электродвигателей.

Магнитные пускатели состоят из электромагнитного контактора, встроенных тепловых реле и вспомагательных контактов.

studfile.net

Коммутационный аппарат — это… Что такое Коммутационный аппарат?



Строительный словарь.

• Коммутационная аппаратура
• Коммутационный электрический аппарат (Аппарат)

Смотреть что такое «Коммутационный аппарат» в других словарях:

• коммутационный аппарат — Аппарат, предназначенный для включения или отключения тока в одной или нескольких электрических цепях. МЭК 60050(441 14 01). Примечание. Коммутационный аппарат может совершать одну из этих операций или обе [ГОСТ Р 50030.1 2000 (МЭК 60947 1 99)]… …   Справочник технического переводчика

• коммутационный аппарат — Аппарат, предназначенный для включения или отключения тока в одной или нескольких электрических цепях. МЭК 60050(441 14 01). Примечание. Коммутационный аппарат может совершать одну из этих операций или обе [ГОСТ Р 50030.1 2000 (МЭК 60947 1 99)]… …   Справочник технического переводчика

• коммутационный аппарат — 3.30 коммутационный аппарат: Аппарат, предназначенный для включения или отключения тока в одной или нескольких цепях. 3.31 Источник: ГОСТ Р 52726 2007: Разъединители …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Коммутационный аппарат — Пример электрической схемы, содержащий несколько коммутационных аппаратов. Коммутационный аппарат  аппарат, предназначенный для включения или отключения тока в одной или более эл …   Википедия

• коммутационный аппарат — komutavimo aparatas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. switch gear; switching device apparatus vok. Kommutationsapparat, m; Schaltgerät, n rus. коммутационный аппарат, m pranc. appareil de commutation, m …   Automatikos terminų žodynas

• Коммутационный аппарат — – электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрической цепи и снятия напряжения с части электроустановки (выключатель, выключатель нагрузки, отделитель, разъединитель, автоматический выключатель, рубильник, пакетный выключатель,… …   Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

• коммутационный аппарат с пополюсным управлением — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN pole by pole switching devicepole by pole controlled switching… …   Справочник технического переводчика

• коммутационный аппарат, управляемый вручную — [Интент] Тематики релейная защита EN manually operated switchgearmanually operated switchgear unit …   Справочник технического переводчика

• коммутационный аппарат, установленный на выкатной тележке — [Интент] Тематики релейная защита EN switchgear unit mounted on switch truck …   Справочник технического переводчика

• Коммутационный аппарат механический — Механический коммутационный аппарат: коммутационный аппарат, предназначенный для включения или отключения тока в одной или нескольких электрических цепях посредством замыкания или размыкания контактов… Источник: ГОСТ Р МЭК 61058.1 2000.… …   Официальная терминология

dic.academic.ru

Раздел 2. Коммутационные аппараты ручного действия Тема 2.1 Рубильники и пакетные выключатели

Студент должен:

Знать:

• особенности работы рубильников и пакетных выключателей;

• маркировку рубильников и пакетных выключателей;

уметь:

— по условным обозначениям определять рубильники и пакетные выключатели на схемах;

Виды рубильников, особенности их работы, применение на судах, маркировка. Пакетные выключатели и переключатели, устройство, достоинства и недостатки, маркировка, применение. Условные обозначения рубильников, пакетных выключателей и переключателей на схемах. ТО№1 и ТО№2 рубильников и пакетных выключателей.

Материал для изучения

Рубильники и рубящие переключатели

Рубильником называется электрический однопозиционный аппарат с клиновым контактом и ручным приводом, предназначенный для коммутации электрических цепей. Аналогичный многопозиционный аппарат называют рубящим переключателем.

Рис. 2.1.1. Рубильник с моментным дугогасительным ножом

Судовые рубильники и рубящие переключатели по своей конструкции являются открытыми аппаратами, предназначенными для вертикальной установки на панелях распределительных устройств, и служат для неавтоматического замыкания и размыкания электрических цепей постоянного и переменного тока напряжением до 500 В.

Рубильники выпускаются в одно-, двух- и трехполюсных исполнениях.

Основными элементами каждого полюса рубильника являются подвижный контактный нож 4 (рис. 2.1.1), неподвижные контакты стойки (губки) 1, образующие в совокупности клиновой контакт. В рубильниках на малые токи используются моментные ножи 2 с пружинами 3. Подвижный контакт вращается в шарнирной стойке 5 и может входить в неподвижные контактные губки. Контактное нажатие для надежного контактного соединения обеспечивается за счет упругих свойств материала контактных губок, а при токах более 100А — с помощью стальных пружин. При отключении рубильника между ножом и неподвижным контактом загорается дуга. При небольших значениях тока (до 75 А) гашение дуги происходит в основном за счет ее механического растягивания двигающимся ножом.

В современных рубильниках и рубящих переключателях, рассчитанных на токи порядка 100А и выше, широкое распространение получил линейный контакт, в котором контактное нажатие создается специальными стальными пружинами. В линейном контакте по сравнению с плоскими достигается большее удельное давление и меньшее переходное сопротивление.

Исследования показали, что гашение дуги при больших постоянных токах определяется скоростью перемещения ее под действием электродинамических сил, а не механическим растяжением. Электродинамические силы пропорциональны квадрату тока и обусловливают нормальную составляющую скорости в движении дуги. В результате дуга двигается в воздухе с большой скоростью, происходит интенсивная деионизация и она гаснет за меньшее время. Электродинамическая сила, действующая на единицу длину дуги, примерно обратно пропорциональна длине ножа. Сокращение длины ножа приводит к увеличению напряженности магнитного поля и сил, действующих на дугу. Длина ножа выбирается такой, чтобы обеспечить возможно лучшее гашение дуги при малых токах.

При отключении однополюсным рубильником цепи переменного тока с напряжением не более 220В дуга всегда гаснет при первом прохождении тока через нуль. Гашение дуги при переменном токе определяется не воздействием на нее магнитного поля и не механическим ее растягиванием, а быстрой деионизацией околокатодного промежутка. У медных электродов электрическая прочность дугового промежутка после прохождения тока через нуль сразу достигнет 200 — 220В, что вполне достаточно для гашения дуги при первом прохождении тока через нуль. Выбор длины ножа при разработке рубильников переменного тока производится не из условий гашения дуги, а из механических и тепловых условий. При моментном отключении длительность процесса отключения незначительна и не зависит от характера усилий, приложенных к рукоятке. При включенном рубильнике большая часть тока протекает по главному ножу. При выключении рубильника вначале из неподвижных контактных губок выходит главный нож. Дуга при этом не возникает, так как моментный нож еще удерживается силой трения в неподвижных контактах. По мере перемещения главного ножа пружина растягивается, при достаточном натяжении она оторвет от неподвижных контактов моментный нож, на котором возникает дуга отключения. Раствор контактов и скорость движения ножа определяются параметрами отключающей пружины. При этом обеспечивается и минимальное необходимое для погасания дуги расстояние между контактами. Рубильники с моментными ножами применяют для отключения цепей постоянного тока при малых и средних токах.

Для повышения отключающей способности рубильники могут снабжаться дугогасительной камерой с дугогасительной решеткой.

Рубящие переключатели в отличие от рубильников имеют две системы неподвижных контактов и три коммутационных положения и снабжаются специальным приспособлением для фиксации при отключенном состоянии.

Рубильник, не имеющий устройств дугогашения и служащий для отключения цепи без тока, называется разъединителем.

Судовые рубильники серий Р, РО, РП и рубящие переключатели серий П, ПО, ПП выпускаются на токи от 100 до 1000А при напряжении 220 и 440В постоянного тока, 380 и 500В переменного тока.

Судовые рубильники и рубящие переключатели подразделяются:

• по количеству полюсов — на одно-, двух- и трехполюсные;

• по роду привода — на аппараты с центральной и боковой рукояткой непосредственного управления и с рычажным приводом дистанционного управления;

• по способу присоединения — для переднего и заднего присоединения подводящих проводов;

• по наличию вспомогательных контактов — с вспомогательными контактами и без них.

Судовые рубильники и рубящие переключатели выполняются открытого и водозащищенного исполнения. Аппараты открытого исполнения с центральной рукояткой, предназначены для установки на панелях распределительных устройств. Аппараты открытого исполнения с центральным рычажным приводом предназначены для установки за лицевой панелью распределительного устройства, на металлическом каркасе, с рукояткой привода на лицевой панели. Аппараты водозащищенного исполнения представляют собой стальной ящик с встроенным в него рубильником или рубящим переключателем, установленным на изоляционной плите, с выведенной с правой стороны рукояткой управления. Предназначены они для установки в сырых помещениях и в местах, подверженных обливанию водой.

Рис. 2.1.2. Двухполюсный рубильник с рычажным приводом

Рубильники и рубящие переключатели этих серий, допускающие коммутацию электрической цепи под нагрузкой, снабжаются дугогасительными камерами.

На рис. 2.1.2 изображен судовой двухполюсный рубильник с рычажным приводом типа РП22М. Рукоятка привода 1 шарнирно соединена с одним концом тяги 2. Другой конец тяги связан с изоляционным валиком 8, на котором укреплены ножи 7 всех полюсов рубильника. На изоляционной плите 4 расположены контактные стойки 3 с зажимами для присоединения приводов 5. Для обеспечения высокой разрывной способности рубильник снабжен съемными дугогасительными камерами 6. Установлены они на контактных стойках и представляют собой обычные камеры со стальными пластинами.

Коммутационная способность рубильников и рубящих переключателей характеризуется предельным отключающим током. Рубильники серий Р, РО, РП и рубящие переключатели серий П, ПО, ПП с центральной рукояткой и дугогасительными камерами допускают отключение номинального тока в неиндуктивных цепях при напряжении до 220В постоянного и переменного тока.

Технические характеристики рубильников и рубящих переключателей определяются их типоисполнением и номинальным током. Например, у рубильников на номинальный ток 400А предельный включаемый ток составляет 8 кА, электродинамическая устойчивость 45 кА, а термическая — 210·10⁶А²·с.

Рубильники и рубящие переключатели с рычажным приводом допускают отключение номинального тока при напряжении 380В, cos  = 0,8 и половины номинального тока при 380В и cos  = 0,4. При напряжении 500В переменного и 440В постоянного тока отключение рубильников и рубящих переключателей под нагрузкой не допускается.

По механической износоустойчивости при отсутствии тока рубильники и рубящие переключатели выдерживают не менее 10 000 циклов «включено — выключено».

В последние годы в связи с развитием автоматизации и модернизацией судовых электрических установок область применения рубильников сужается.

studfile.net