Чем рубильник отличается от выключателя нагрузки. Особенности работы высоковольтных разъединителей

Конструкция рубильника зависит от его типа. Например, приборы, с центральной рукояткой только отключают электрические цепи.

Обычно рубильник состоит из:

• ножей контактного типа;
• вставок плавного типа;
• стоек совмещенного и контактного типа;
• выводов, через которые осуществляется подключение рубильника.

Основной частью рубильника выступает панель, которую изготавливают исключительно из диэлектрических материалов. На панели устанавливаются несколько стоек и губок. Ножи рубильника это электрический подвижной контакт, который жестко закреплен на устройстве вала.

Во время включения прибора, ножи токопроводящего типа устанавливаются в губки, которые являются неподвижными частями рубильника. Все рабочие полюса соединяются и происходит их контакт между собой.

Конструкция рубильника зависит от способа включения устройства. Выделяют рубильники рычажного привода, в которых ножи начинают движение при помощи поворота рычага. Второй тип рубильников - это устройства с наличием центральной рукоятки. Они используются исключительно для выключения электрической цепи, находящейся под напряжением.

Во многих современных рубильниках предусмотрена защита отходящих линий (потребителей) от перегрузок, от токов короткого замыкания. Защита выполнена при помощи ПН (попросту вставки).

Применение рубильника

• Использование рубильников связано со включением и выключением электрической нагрузки, в сети, где присутствует большое количество тока.
• Рубильники открытого типа используют для того, чтобы замкнуть или разомкнуть цепь без нагрузки.
• Рубильники с наличием рукоятки, наоборот, применяются в электрических цепях с большой нагрузкой.
• При условии, что рубильник содержит центральный кожух, он используется, как пусковой аппарат электрического двигателя.
• Рубильники центрального бокового или рычажного типа применяются для работы на центральном распределительном щите.
• Рубильники используют для нечастого автоматического включения или отключения электроцепи.
• Рубильники с боковой, центральной рукояткой используются в электросети, мощность которой не превышает 500 Вт.
• Рубильники используют для установки на , или , в качестве управления электроцепью или силовой цепью.
• Установка некоторых моделей производится непосредственно на трансформаторную электростанцию.

В качестве рубильники применяются для электродвигателей мощностью не более 10 кВт, причем номинальный ток рубильника без дугогасительных камер должен быть в 4-5 раз выше номинального тока двигателя.

Основные типы рубильников

Рубильники отличаются наличием специального обозначения:

• P - рубильник с наличием центральной рукоятки;
• Р Б - рубильник с наличием боковой рукоятки;
• Р П Ц - рубильник с наличием центрального привода;
• Р П Б - рубильник бокового рычажного привода.

В зависимости от основного теплового тока выделяют рубильники:от 100 А до 1000 А с шагом 100 А. Некоторые модели оснащены защитным кожухом, который позволяет им работать при номинальном токе, превышающем 1000 А.

В зависимости от количества полюсов рубильники разделяются на:

• однополюсные,
• двухполюсные,
• трехполюсные.

В соотношении с направлением и переключением тока:

• перекидного типа - самые простые и ранее выпускаемые устройства, они способны коммутировать большое количество электрических линий и в большинстве случаев предполагают наличие двух положений: включения и выключения;
• рубильники поворотного привода отличаются простотой установки и использования и являются самыми распространенными;
• рубильники разъединительного типа имеют защитный корпус, небольшой размер и короткую рукоятку.

В зависимости от наличия дугогасительной системы выделяют рубильники:

• с возможностью погашения такой системы, данные приборы способны самостоятельно отключить нагруженную сеть;
• с отсутствием такой функции, такие устройства отключают сеть только после того как нагрузка снимается.

В соотношении со степенью защиты рубильники разделяют на устройства:

• с открытым исполнением, которые располагаются в специальном ящике, а рычаг находится во внешней стороне;
• с закрытым исполнением.

В зависимости от климатического исполнения выделяют рубильники с наличием влагозащиты, термоустойчивые устройства и рубильники, предназначены для установки во внутренней части помещения.

В зависимости от того, как расположена плоскость присоединения зажимных устройств выделяют рубильники с параллельным и перпендикулярным расположением.

Условное обозначение рубильника на примере Р15-35361-00УЗ расшифровывается следующим образом:

• Р (или РП)—обозначение вида рубильника;
• 15 — обозначение вида рукоятки привода;
• 35 — условное обозначение номинального тока (30—80 А, 31 — 100 А, 34—200 А, 35—250 А, 36—320 А, 37—400 А, 38—500 А, 39— 630 А);
• 3 — число полюсов (1, 2 или 3);
• 6 — обозначение положения плоскости присоединительных зажимов в сочетании с дугогасительными камерами;
• 1 — обозначение наличия или отсутствия контактов вспомогательной цепи (0 — отсутствие, 1 — наличие);
• 00 — обозначение степени защиты (1Р00 —00, 1Р32 —32 и 1Р54 —54);
• УЗ — климатическое исполнение и категория размещения.

• Производите установку прибора только в закрытом помещении.
• Обеспечьте защиту рубильника от влаги, неблагоприятных климатических условий и атмосферных осадков.
• Рекомендованная среда нахождения и эксплуатации рубильника составляет -40 +55 градусов.
• Нельзя устанавливать рубильник в условия пребывания факторов, которые выделяют опасные или загрязняющие вещества.
• При обгорании поверхности контактного ножа следует зачистить это место при помощи напильника или стеклянной бумаги.
• При неплотном вхождении ножей в губку, следует провести подгибание губок.
• Чтобы избежать перекоса ножек рубильника осмотрите , которые рубильник к перекладине, и, при необходимости, затяните их.
• Обязательно проводите проверку рубильников на предмет отдельных его частей. Очистите или окрасьте отремонтированные детали.

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 защит
ы 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". 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 в этажных распределительных щитах.

Типы

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 . 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 , 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.

Такие устройства, как рубильники и разъединители , предназначаются для коммутации различных электрических цепей, причем как тех, которые находятся под нагрузкой, так и обесточенных. Это электрооборудование распространено очень широко, отличается относительной простотой конструкцией, высокой степенью надежности, удобством в эксплуатации и длительным сроком службы. Рубильники устанавливаются в различных , шкафах трансформаторных подстанций. Что касается разъединителей, то они являются, по сути дела, подвидом рубильников и необходимы для того, чтобы обеспечить видимого отключения и визуально показывают, что электрическая цепь действительно разорвана.

Конструкция и разновидности рубильников

Конструктивно рубильник состоит из нескольких частей, которые определенным образом соединены друг с другом. Его основой является панель, которая в обязательном порядке выполняется из диэлектрика. На ней закрепляются стойки с расположенными на них неподвижными контактными группами. Что касается подвижных контактов, то они представляют собой ножи, которые жестко крепятся на общем вале. В положении «Включено» они плотно прилегают к неподвижным контактам, что обеспечивает замыкание цепей по всем полюсам. Кроме того, рубильники часто оснащаются специальными дугогасительными камерами.

По способу привода рубильники подразделяются на рычажные и с центральной рукояткой. В первых приведение ножей в движение осуществляется с помощью системы рычагов, а во вторых — при перемещении рукоятки напрямую. Следует заметить, что рубильники с центральной рукояткой чаще всего применяются для разъединения цепей, которые не находятся под нагрузкой, а рычажные рубильники — тех, по котором протекает электрический ток.

Рубильники могут иметь один, два или три одновременно коммутируемых полюса, а также одно или два направления. Что касается такого важного показателя, как номинальный ток, то для этого электрооборудования он может достигать значения 1 000 А, а максимальное напряжение — 500 В. Впрочем, для тех цепей, где эти показатели существенно выше, выпускаются специальные рубильники, которые имеют дистанционное управление и оснащаются специальными защитными кожухами.

Конструкция и разновидности разъединителей

В отличие от рубильников, разъединители никогда не оснащаются дугогасительными камерами по той простой причине, что во время их включения или выключения цепь не находится под напряжением. По виду монтажа эти электротехнические устройства подразделяются на те, которые предназначены для наружной и внутренней установки; по количеству полюсов — на одно-, двух- и трехполюсные; по способу перемещения ножа — на устройства качающегося и вертикально-поворотного вида. Что касается типа управления, то однополюсные разъединители оборудуются изоляционными штангами, а трехполюсные — рычажным приводом.

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

Что представляет собой выключатель?

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

Выключатель

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

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

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

Что представляет собой разъединитель?

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

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

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

Сравнение

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

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

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

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

Таблица

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 — 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.

Довольно часто неопытные электрики путают назначение выключателей нагрузки и разъединителей с другими элементами силовой цепи (). 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 на стороне высокого напряжения.

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

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:

Разъединители

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

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