Силовой выключатель нагрузки: Устройство и принцип работы выключателя нагрузки — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Что такое выключатель нагрузки и для чего он нужен?

Обзор выключателя нагрузки, его устройства и принципа действия. Назначение и область применения выключателя нагрузки ВН.

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. Содержание:

Назначение

Назначение ВН — коммутация рабочих токов в электроустановках, то есть мощностей, которые не превышают допустимые (номинальные) значения для того или иного участка электрической сети. Данное устройство не рассчитано на отключение токов аварийного режима, поэтому его можно устанавливать только при условии наличия в цепи защиты от короткого замыкания и перегрузки, которая реализуется плавкими предохранителями (ПК, ПКТ, ПТ) или защитным аппаратом, установленным со стороны источника питания или на группе потребителей.

При этом ВН имеет отключающую способность, которая соответствует электродинамической стойкости при коротких замыканиях, что позволяет использовать данный электрический аппарат для подачи напряжения на участок электрической сети, не зависимо от его текущего состояния, например, для пробного включения.

Таким образом, при условии наличия в цепи защиты от сверхтоков рассматриваемый элемент оборудования может эксплуатироваться как полноценный высоковольтный защитный аппарат (масляный, вакуумный или элегазовый). А при наличии моторного привода может участвовать в работе различных автоматических устройств (АВР, АПВ, АЧР, ЧАПВ), а также управляться удаленно автоматизированной системой диспетчерского технологического управления.

Применение

Область применения выключателя нагрузки – преимущественно сети класса напряжения 6 и 10 кВ. Применение данных коммутационных устройств обусловлено, прежде всего, экономией: ВН значительно дешевле полноценных высоковольтных защитных аппаратов, а также требуют значительно меньше затрат на обслуживание и ремонт.

Где применяются данные элементы оборудования? ВН являются альтернативой отделителям и короткозамыкателям — их применяют для коммутации токов стороны высокого напряжения силовых трансформаторов. Но только при условии наличия в цепи присоединения трансформатора, как и упоминалось выше, предохранителей или защитных элементов оборудования на другом конце линии со стороны смежной питающей подстанции либо линейных выключателей, от которых запитано распределительное устройство, питающее данный трансформатор.

Выключатели нагрузки применяют в других сетях небольшой мощности в качестве самостоятельного коммутационного аппарата. На протяженных и разветвленных воздушных линиях устройства используются для удобства отключения участков линий без необходимости полного ее обесточивания. При этом на питающей подстанции устанавливается выключатель для защиты всей линии от повреждений.

Конструкция

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

Основание (рама).
Опорный изолятор.
Держатели с контактами.
Подвижный рабочий нож.
Камера гашения дуги.
Неподвижный верхний контакт.
Изолирующая тяга.
Рычаг.
Гибкая связь.
Нож заземления.
Вал заземления.
Тяга блокировочного устройства.
Пружины.
Резиновые прокладки.
Вал рабочих ножей.

Принцип действия

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

Что такое выключатель нагрузки и для чего он нужен?

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

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

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

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

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

Рекомендуем также прочитать:

Как работает реле напряжения
Что такое воздушный автоматический выключатель
Для чего нужен кулачковый переключатель

Нравится

0)Не нравится

Выключатель нагрузки. Виды и применение. Устройство и работа

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

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

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

Виды

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

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

По количеству полюсов контактов:

Однополюсные.
Двухполюсные.
Трехполюсные.

По конструкции исполнительного механизма:

Тепловые.
Электромагнитные.
Полупроводниковые.
Комбинированные.

По типу установки:

Стационарные.
Неподвижные.
Выдвижные.

Условные обозначения и маркировка

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

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

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

Устройство и принцип работы

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

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

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

Все полюсы размещены на сварной раме. Опорный изолятор состоит из вывода полюса и подвижного контакта на шарнире. На верхнем изоляторе находится дугогасительная камера со вторым выводом полюса и неподвижным контактом.

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

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

Технические параметры

Выключатель нагрузки имеет следующие характеристики:

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

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

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

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

Для повышения надежности используют следующие методы:

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

Области использования

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

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

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

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

Выключатели нагрузки на напряжение 6, 10 кВ / Публикации / Energoboard.ru

Разместить публикацию Мои публикации Написать
28 ноября 2011 в 10:00
Выключатель нагрузки, по сути, представляет собой обычный разъединитель с простейшей дугогасительной камерой. Их начали применять около 60 лет тому назад в электроустановках 3, 6, 10 кВ в тех случаях, когда применение дорогих выключателей оказывается неэкономичным. В те времена этот коммутационный аппарат был выполнен в виде разъединителя и высоковольтного предохранителя, поскольку токи нагрузки в электроустановках 6 – 10 кВ были небольшими, по сравнению с современными нагрузками в электрическую сеть. В этом сочетании, разъединитель был предназначен для отключения и включения токов холостого хода, а также включения токов нагрузки, плавкому предохранителю отводилась роль защиты электроустановки от токов перегрузки и короткого замыкания.

По мере развития производства и соответственно энергетических нагрузок, токов холостого хода электроустановок стали применять так называемые разъединители мощности. Это устройство объединило в себе выключатель, имевший дугогасительную камеру небольшой мощности, и разъединитель. Такая конструкция использовалась только для коммутирования токов нагрузки и небольших токов перегрузки. Чтобы использовать разъединители мощности в цепях питания силовых трансформаторов и конденсаторных батарей, необходимо было устанавливать дополнительно высоковольтные плавкие предохранители, для осуществления защиты от токов короткого замыкания.
Позднее, усовершенствовав эту конструкцию, путем монтажа простейшего дугогасительного устройства на разъединитель, разработчики пришли к созданию нового коммутационного аппарата, получившего название выключателя нагрузки. Как оказалось, эти аппараты дешевле разъединителя мощности и способны отключать довольно большие емкостные токи, работающих на холостом ходу линий электропередачи даже очень высокого напряжения.

В данное время выключатель нагрузки успешно применяется во многих электроустановках, в том числе в качестве генераторных выключателей, в цепях конденсаторных батарей. Выключатель нагрузки нашел применение и за рубежом, при этом гашение дуги выполняется весьма разнообразными способами: коммутации в воздухе, в вакууме, в элегазе, в трансформаторном масле и т.п. Повысился интерес к ним и у российских и украинских производителей, потому как по прошествии 10-15 лет произошли преобразования в электрических сетях – выделение высокого и низкого напряжений, а выключатель нагрузки является наиболее выгодным вариантом в решении вопроса экономии и надежности питания потребителей.

Видов конструкций и типов выключателей нагрузки огромное количество. Некоторые из них приведены ниже.
Выключатели нагрузки типов ВН и ВНП. Особенности конструкций и принцип действия.
Выключатель нагрузки типа ВН состоит из следующих конструктивных узлов – общая рама 4, подвешенная на опорных изоляторах 5, на которых смонтированы дугогасительные камеры 3 с неподвижными контактами — основными 2 и дугогасительными 12, подвижные контакты — основные 9 и дугогасительные 7, общий приводной вал 6, связанный с полюсами изоляционных тяг 8.
В конструкцию дугогасительной камеры выключателя нагрузки типа ВН – 16 входит две пластмассовые щеки 13, внутри которых заложены сменные вкладыши 10, изготовленные из оргстекла и образующие узкую щель 11, в которой движется дугогасительный контакт. Коммутация «отключения» производится двумя отключающими пружинами 1, при этом между дугогасительными контактами образуется электрическая дуга 14, вызывающая интенсивное газовыделение из стенок вкладышей, и соответственно рост давления в камере. Путь выхода газов, а именно через щель между контактами и стенками камеры, проходит через область горения дуги, при этом газы создают продольное обдувание и тем самым гашение электрической дуги. Дугогасительные камеры выключателя нагрузки имеют высокую степень износа, т.е. рассчитаны на большое количество операций отключения (без замены вкладыша), например, ток силой 50 А разрешается отключать 300 раз, ток 100 А – 200 раз, ток 200 А – 75 раз, а ток 400 А – 4 раза.

При отключении сначала размыкаются основные рабочие контакты, а затем дугогасительные, при включении этот процесс происходит наоборот, при этом в отключенном состоянии подвижный контакт образует достаточно большой видимый разрыв. На выключатели нагрузки могут монтироваться стационарные заземляющие ножи, с механической блокировкой для предотвращения ошибочных действий по включению аппарата.

Для осуществления управления выключателем нагрузки типа ВН-16 предусмотрено применение привода типа ПРА-17 (привод ручной автоматический). Этот привод имеет механизм свободного расцепления и встроенный электромагнит для осуществления дистанционного отключения коммутационного аппарата. Достоинствами этого привода являются: простая и надежная конструкция, удобная эксплуатация, а недостаток – это невозможность включения выключателя нагрузки дистанционно и автоматически. Данный тип привода может использоваться и с другими типами выключателей нагрузки, таких как ВНП-16, ВНП-17, ВНП-11 и т.д.
Для решения задачи невозможного включения аппарата дистанционно применяются электромагнитные или пневматические привода, которые относятся к приводам прямого действия. Достоинствами также являются простота конструкции и надежность в эксплуатации, недостатком же — зависимость от мощного источника оперативного постоянного тока, потому как для осуществления операции включения потребляется много энергии.

В России, а также в других странах СНГ, кроме выключателя нагрузки типа ВН-16, довольно успешно применяются и другие типы выключателей нагрузки – ВН-10, ВН-11, ВНП-16, ВНП-17. Конструкция представляет собой сочетание разъединителя внутренней установки рубящего типа, со смонтированными на нем автогазовыми дугогасительными камерами, изготовленные из оргстекла.
Этими аппаратами предусмотрено осуществление операций включения и отключения токов нагрузки 200-400 А, а также для защиты от токов короткого замыкания. Поэтому для выполнения возложенных функций, выключатель нагрузки снабжается высоковольтными кварцевыми предохранителями (ПК).

Принцип действия выключателя нагрузки типа ВН-10 такой же, как и у выключателя нагрузки типа ВН-16. Принцип гашения дуги осуществляется за счет образующихся газов, вследствие разложения вкладыша из оргстекла. При операции отключения выключателя сначала размыкаются главные контакты, затем дугогасительные, которые размещены в дугогасительной камере. Электрическая дуга при этом воздействует на стенки вкладыша, образуя интенсивное газовыделение. Вследствие затрудненного выхода газов из дугогасительного устройства происходит повышение давления в камере, что приводит к быстрому гашению дуги.

Выключатель монтируется с ручным приводом, который оснащен механизмом свободного расцепления и электромагнитом отключения. Таким образом, операции включения производятся только вручную, а операции отключения производятся вручную и дистанционно с помощью электромагнита отключения, который питается от независимого источника тока.
Данный тип выключателя оснащен стационарными заземляющими ножами, которыми можно заземлить как верхние, так и нижние выводные контакты, а также предусмотрена возможность установки с верхней или с нижней стороны выключателя высоковольтных предохранителей.

Выключатели нагрузки типа ВНР. Особенности конструкций и принцип действия.
Кроме выключателей нагрузки типа ВН, в странах СНГ также широко эксплуатируется выключатель нагрузки типа ВНР-10/400-10з.

На сварной раме 1 установлены шесть опорных изоляторов 2, при этом на нижних изоляторах закреплены контакты 3 с держателями основных ножей 4, на верхних же изоляторах – главные 6 и дугогасительные контакты, которые закрыты дугогасительными устройствами. С помощью рычага 8 и изоляционной тяги 7 передается движение от вала выключателя к ножам. Для обеспечения необходимой скорости отключения на выключателе смонтированы специальные пружины 13 и амортизирующие резиновые шайбы 14. Стационарные заземляющие ножи 10 соединяются с рамой выключателя гибкими связями 9 и приводятся в движение с помощью вала 11 заземляющего устройства.
Для включения выключателя нагрузки рукоятку рычага привода перемещают снизу вверх, при этом вал 15 поворачивается и с помощью изоляционных тяг включает контактные ножи. Для осуществления отключения выключателя рукоятку рычага привода перемещают сверху вниз или дистанционно от кнопки с замыкающими контактами, при этом вал поворачивается под действием отключающих пружин и отключает выключатель.

Выключатель нагрузки автогазового типа ВНП-М1-10/630-20.
Выключатель нагрузки типа ВНП-М1-10/630-20
Выключатели нагрузки типа ВНП-М1-10/630-20 производит Нальчикский завод высоковольтной аппаратуры (г. Нальчик, Россия). Подвергнувшись модернизации, выключать нагрузки стал безопасным в эксплуатации. Предназначается для работы в шкафах комплектных распределительных устройств (КРУ), в комплектных трансформаторных подстанциях (КТП), а также в ячейках камер стационарных одностороннего и двустороннего обслуживания (КСО) напряжением 10 кВ трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц для сетей с заземленной или изолированной нейтралью. Выключатель оснащен встроенным пружинным приводом с ручным заводом, который предназначен как для местного, так и для дистанционного управления.
18 сентября в 13:22 33
17 сентября в 16:42 42
17 сентября в 16:35 39
17 сентября в 12:56 42
16 сентября в 17:25 43
16 сентября в 16:24 51
12 сентября в 15:19 72
12 сентября в 15:17 77
11 сентября в 16:02 95
11 сентября в 14:48 95
4 июня 2012 в 11:00 128691
12 июля 2011 в 08:56 28696
14 ноября 2012 в 10:00 12900
21 июля 2011 в 10:00 12825
29 февраля 2012 в 10:00 11525
25 декабря 2012 в 10:00 10805
16 августа 2012 в 16:00 10771
24 мая 2017 в 10:00 10641
27 февраля 2013 в 10:00 8733
31 января 2012 в 10:00 6047
Выключатель нагрузки: устройство, принцип действия, назначение
Выключатель нагрузки — высоковольтный коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации токов трехфазной электрической сети в номинальном режиме. Коммутация токов данным элементом оборудования, в зависимости от типа, может осуществляться дистанционно, в том числе автоматически или вручную, с места. Данный тип устройств является достаточно популярным и применяется в электрических сетях высокого напряжения. Далее мы рассмотрим устройство, принцип действия и назначение выключателей нагрузки.
Назначение
Назначение ВН — коммутация рабочих токов в электроустановках, то есть мощностей, которые не превышают допустимые (номинальные) значения для того или иного участка электрической сети. Данное устройство не рассчитано на отключение токов аварийного режима, поэтому его можно устанавливать только при условии наличия в цепи защиты от короткого замыкания и перегрузки, которая реализуется плавкими предохранителями (ПК, ПКТ, ПТ) или защитным аппаратом, установленным со стороны источника питания или на группе потребителей.
При этом ВН имеет отключающую способность, которая соответствует электродинамической стойкости при коротких замыканиях, что позволяет использовать данный электрический аппарат для подачи напряжения на участок электрической сети, не зависимо от его текущего состояния, например, для пробного включения.
Таким образом, при условии наличия в цепи защиты от сверхтоков рассматриваемый элемент оборудования может эксплуатироваться как полноценный высоковольтный защитный аппарат (масляный, вакуумный или элегазовый). А при наличии моторного привода может участвовать в работе различных автоматических устройств (АВР, АПВ, АЧР, ЧАПВ), а также управляться удаленно автоматизированной системой диспетчерского технологического управления.
Применение
Область применения выключателя нагрузки – преимущественно сети класса напряжения 6 и 10 кВ. Применение данных коммутационных устройств обусловлено, прежде всего, экономией: ВН значительно дешевле полноценных высоковольтных защитных аппаратов, а также требуют значительно меньше затрат на обслуживание и ремонт.
Где применяются данные элементы оборудования? ВН являются альтернативой отделителям и короткозамыкателям — их применяют для коммутации токов стороны высокого напряжения силовых трансформаторов. Но только при условии наличия в цепи присоединения трансформатора, как и упоминалось выше, предохранителей или защитных элементов оборудования на другом конце линии со стороны смежной питающей подстанции либо линейных выключателей, от которых запитано распределительное устройство, питающее данный трансформатор.
Выключатели нагрузки применяют в других сетях небольшой мощности в качестве самостоятельного коммутационного аппарата. На протяженных и разветвленных воздушных линиях устройства используются для удобства отключения участков линий без необходимости полного ее обесточивания. При этом на питающей подстанции устанавливается выключатель для защиты всей линии от повреждений.
Конструкция
Рассмотрим, из чего состоит выключатель нагрузки на примере устройства коммутационного аппарата типа ВНР-10/400
Основание (рама).
Опорный изолятор.
Держатели с контактами.
Подвижный рабочий нож.
Камера гашения дуги.
Неподвижный верхний контакт.
Изолирующая тяга.
Рычаг.
Гибкая связь.
Нож заземления.
Вал заземления.
Тяга блокировочного устройства.
Пружины.
Резиновые прокладки.
Вал рабочих ножей.
Принцип действия
Рассмотрим вкратце, как работают выключатели нагрузки на примере вышеупомянутого ВНР-10/400, предоставленного на фото:
Конструктивно данный коммутационный аппарат схож с разъединителем. Главное отличие разъединителя от ВН — наличие у последнего дугогасительного устройства и привода, обеспечивающего более быстрое выполнение операций.
Принцип действия выключателя нагрузки следующий. При включенном положении подвижные контакты находятся в дугогасительной камере. В нижней части дугогасительного устройства расположены дополнительные дугогасящие контакты. При выполнении операции отключения сначала размыкаются основные контакты, а затем дугогасительные. Образовавшаяся в процессе разрыва контактов электрическая дуга попадает в дугогасительную камеру, где нагревает до высокой температуры оргстекло, которое в свою очередь выделяет большое количество газов. Эти газы мощным потоком вырываются из дугогасительной камеры, чем гасят возникшую электрическую дугу за несколько миллисекунд.
Как изображается ВН на однолинейных схемах? Ниже приведено условное обозначение на схеме:
Слева на схеме изображен ВН, справа — коммутационный аппарат, который конструктивно укомплектован плавкими предохранителями (ВНП).
Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип действия выключателя нагрузки. Надеемся, предоставленный материал был для вас полезным и интересным!
Рекомендуем также прочитать:
характеристики и различные разновидности устройств

Электрические сети со временем требуют профилактики и ремонта. Под напряжением провести такую операцию невозможно. Для выведения в ремонт требуемого участка цепи служат выключатели нагрузки.

Выключатель нагрузки
Важно! Выключатель нагрузки (ВН) – коммутационный аппарат, предназначенный для отключения участка электрической цепи от электропитания. Имеет два положения: вкл. и выкл. Позволяет гасить появляющуюся при размыкании контактов дугу в специальных дугогасительных камерах. Отличаются размерами и номиналами в разы. Основная область применения – распределительные сети 6-15 кВ.
Описание
Что же такое выключатель нагрузки? По сути, это разъединитель, в котором происходит гашение дуги, возникшей в процессе отключения участка сети. Начало эры ВН положили аппараты, серийно выпускавшиеся в 50-60-е годы прошлого столетия. В них присутствовали предохранители, защищающие сеть от перегрузки и токов короткого замыкания (ТКЗ).
С началом бурного послевоенного строительства новых городов и предприятий в Советском Союзе требования к энергетике увеличились. Соответственно, увеличились и требования к ВНам. Потребовалось увеличение их отключающих характеристик. Для этого были разработаны дугогасительные камеры. Вначале они были громоздкими и располагались в отдельных отсеках. Затем конструкции уменьшали, и переключатель нагрузки стал более доступным.

Дугогасительная камера в отдельном отсеке
Устройство ВН
Конструктивно выключатель нагрузки представляет собой раму и вал. На раме расположены 6 опорников. К нижней части рамы закреплены три изолятора с ножами-контактами. Другие три расположены на верхней части рамы, ведают дугогашением. Рычаги вала присоединены к электроизолированным тягам. Они отвечают за движение к ножам. На концах вала расположены пружины, ускоряющие процесс размыкания контактов выключателя в момент отключения нагрузки. Кроме того, здесь же располагаются специальные резиновые прокладки. Предназначены для защиты от механического воздействия в процессе отключения.
В камерах для погашения дуги используют специальные контакты – дугогасительные. Для их изготовления используют фенопласт. Также присутствуют специальные вкладыши из полиамида дугообразной формы. Этим добиваются мягкого вхождения контактов во вкладыши.
При включении ВН сперва идёт процесс соединения контактов в дугогасительной камере, затем – ножи и главные контакты. При отключении процесс развивается в обратном направлении. В отключенном положении дугогасительные контакты должны быть зримо не соединены с камерой. Для этого в любом ВН есть специальное окошко. Через него контролируют наличие воздушного промежутка. При отключении в этом промежутке образуется электрическая дуга, и происходит выделение большого количества тепла, которое производит нагрев полиамида. В процессе нагревания вкладыши выделяют специальный газ. Этот газ и гасит образовавшуюся дугу.

Конструктив ячейки с ВНА выключателем
Характеристики
При выборе требуемого аппарата следует обратить внимание на:
Номинальное напряжение;
Максимальное напряжение – обычно не более 20% от номинального;
Рабочий ток;
Сквозной ток – ток КЗ, не повреждающий выключатель нагрузки;
Ток электродинамической стойкости – ТКЗ, не приводящий к механическому повреждению;
Ток термической стойкости – ТКЗ, не приводящий к термическому повреждению;
Исполнение привода;
Размеры.
Разновидности
В электротехнике присутствуют различные методы гашения электрической дуги. Поэтому существует подразделение видов выключателей нагрузки:
Вакуумные. Распространённые современные аппараты. Принцип работы основан на отсутствие возможности горения в вакууме. Ценятся за свою надёжность, долговечность и относительно небольшие размеры. Высокая цена;
Автогазовые. Чаще всего используются электросетевыми компаниями при построении и реконструкции сети. Гашение дуги происходит газом. Газ появляется при нагревании дугой вкладышей из стеклонаполненного полиамида. Достаточно просты в эксплуатации, недороги;
Дополнительная информация. В основном в отечественных электрических сетях применяется именно автогазовые аппараты, например, ВНАп и ВНА. Выключатели нагрузки автогазовые ВНА получили наибольшее распространение.
Автопневматические. Гашение дуги происходит за счёт сжатия воздуха. За это отвечает специальная пружина;
Электромагнитные. Принцип работы схож с автопневматическими. Отличие в том, что под действием поля есть возможность изменить направление дуги;
Элегазовые. Дуга гасится в специально произведённом для этого газе. Основной компонент – фтористая сера. Она в несколько раз тяжелее воздуха, что создаёт сильное препятствие для развития и распространения возникшей электрической дуги.
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.
Классификация
Количество полюсов:
Однополюсные;
Двухполюсные;
Трёхполюсные.
Наличие или отсутствие токоограничения;
Исполнение устройства расцепления:
Тепловой – предотвращает перегрузку;
Электромагнитный – «замечает» короткое замыкание в цепи;
Полупроводниковый – есть возможность настройки от всех аварий;
Комбинированный.
Типу привода:
Ручной;
Электромагнитный.
Наличие или отсутствие возможности настройки времени задержки срабатывания при возникновении короткого замыкания;
По форме исполнения:
Стационарные;
Выкатные (выдвижные) с корзиной;
Неподвижные.
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.
Видео
типы, устройство, характеристики, назначение, выбор :: SYL.ru
В данном материале будет рассмотрен такой прибор, как выключатель нагрузок, сфера его применения, а также технические характеристики.
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.
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 электрическая дуга, и все это сопровождается сильным излучением тепла, нагревающего полиамид стеклонаполненный. Последний образует газовыделение, гасящее дугу.
Какими характеристиками обладает устройство
Выключатели нагрузки характеристики технические имеют следующие:
Номинальное значение напряжения. Оно является рабочим напряжением электротехнического устройства, на величину которого оно рассчитано производителем.
Наибольшее значение рабочего напряжения. Допустимо высокое напряжение, которое не вредит работоспособности выключателя. Оно заложено в пределах от 5% до 20% выше, чем номинальное.
Номинальное значение тока. Ток, при прохождении которого степень нагревания частей токопровода и покрытия изоляционного не нарушает работоспособности и который может быть выдержан сколь угодно долго.
Сквозной ток допустимых пределов. Ток, протекающий в режиме короткого замыкания, величину которого способны выдержать выключатели нагрузок.
Ток стойкости электродинамической. Такой ток к. з., воздействие нескольких первых периодов которого механически не повреждает прибор.
Ток стойкости термической. Предельный ток, нагревающее действие которого в течение определенного времени не приводит к выходу из строя выключателя.
Физические параметры, касающиеся размеров и массы.
Техническое исполнение привода.
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.
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 цепи электрические (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.
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.
Системы автоматического разъединения цепи
Автоматический выключатель нагрузки – это прибор электрический коммутационного назначения. Он предназначен для проведения номинальных токов к нагрузке и размыкает цепь в автоматическом режиме, если возникают токи короткого замыкания либо токи, превышающие значение номинальных. Также некоторые устройства способны срабатывать при нежелательном понижении питающего напряжения, когда мощность изменяет направление. Не следует использовать автоматы в качестве тумблеров, их механизм не приспособлен для этого, могут подгорать внутренние контакты.
Классификация автоматических выключателей
По числу полюсных контактов: одно-, двух- и трехполюсные.
С функцией токоограничения и без нее.
По исполнению механизма расцепления: тепловой от перегрузок, электромагнитный от к. з., полупроводниковый, настраиваемый от всех аварий, комбинированный.
Ручного привода либо от электромагнитов.
С возможностью устанавливать задержку по времени в режиме к. з. и без этой функции.
По типу конструкции: неподвижные, стационарные и выдвижные.
Выбор выключателя нагрузки
Необходимо помнить, что все автоматические выключатели нагрузок призваны защищать проводку от перегрева, возгорания и перегорания, а не электрические приборы. Поэтому, чтобы правильно выбрать входной разъединитель, нужно знать, на какой ток рассчитан кабель или его сечение. Ток срабатывания автомата должен быть чуть меньшим, чем предельно допустимый для провода.
В том случае, когда пропускная способность кабеля гораздо больше, чем ток потребления нагрузки, то можно подобрать автомат под нагрузку. Для этого суммируют мощность всех электрических приборов, добавляя процент запаса, и находят суммарный ток потребления, исходя из закона Ома. Далее выбирают автомат, ток срабатывания которого будет ближайшим большим от расчетного.
Заключение
Для большей надежности и безопасности эксплуатации электрической сети бытового назначения целесообразней разбить ее на несколько линий, где на каждую установить выключатель автоматический, плюс общий на всю систему в целом.
Что такое воздушный прерыватель цепи? Принцип гашения дуги и типы воздушного выключателя
В воздушном автоматическом выключателе в качестве среды прерывания дуги используется сжатый воздух или газ. При воздушном дутье сжатый воздух выключателя хранится в резервуаре и выпускается через сопло для создания высокоскоростной струи; это используется для гашения дуги. Автоматические выключатели с воздушным дутьем используются для внутренних работ в области среднего высокого напряжения и средней отключающей способности. Обычно до напряжения 15 кВ и отключающей способности до 2500 МВА.Воздушный прерыватель цепи теперь используется в высоковольтных цепях на открытом распределительном устройстве для линий 220 кВ.
Хотя газы, такие как углекислый газ, азот, фреон или водород, используются в качестве среды для прерывания дуги, сжатый воздух является приемлемой средой для размыкания цепей для газовых выключателей. Причины указаны ниже.
Отключающая способность цепи азота аналогична сжатому воздуху, поэтому его использование не дает никаких преимуществ. Двуокись углерода имеет недостаток, заключающийся в том, что ее трудно контролировать из-за замерзания в клапанах и других узких проходах.Ферон обладает высокой диэлектрической прочностью и хорошими характеристиками гашения дуги, но он дорог и распадается под действием дуги на кислотообразующие элементы. Автоматические выключатели с воздушным дутьем должны обладать следующими характеристиками:
.
Высокоскоростная работа — Это очень необходимо в больших взаимосвязанных сетях, чтобы можно было поддерживать стабильность системы. Это достигается в автоматическом выключателе, потому что интервал времени между разрядом запускающего импульса и размыканием контактов очень короткий.
Пригодность для частой эксплуатации — Повторное переключение воздушным контуром возможно просто из-за отсутствия масла, которое быстро карбонизируется при частой работе, а также из-за незначительного износа токопроводящих контактных поверхностей . Но следует помнить, что если предполагается частое переключение, важно поддерживать достаточную подачу воздуха.
Незначительное техническое обслуживание — Способность автоматического выключателя воздушной струи справляться с повторяющимися переключениями также означает, что требуется незначительное техническое обслуживание.
Устранение опасности возгорания — Отсутствие масла исключает риск возгорания.
Уменьшенный размер — Увеличение диэлектрической прочности в автоматических выключателях происходит так быстро, что конечный зазор, необходимый для гашения дуги, очень мал. Это уменьшает размеры устройств.
Принцип гашения дуги в автоматическом выключателе
Для продувки воздухом необходима дополнительная система сжатого воздуха, которая подает воздух в воздушный ресивер.Когда требуется открывающий воздух, сжатый воздух попадает в камеру гашения дуги. Он отталкивает движущиеся контакты. При этом контакты разъединяются, и поток воздуха уносит ионизированный газ вместе с ним и способствует гашению дуги.
Воздух гасит дугу в течение одного или нескольких циклов, а дугогасительная камера заполняется воздухом под высоким давлением, что предотвращает повторные зажигания. Выключатели воздушного дутья относятся к категории внешнего источника энергии пожаротушения.Энергия, подаваемая для гашения дуги, обеспечивается воздухом под высоким давлением, и в нем нет прерываемого тока.
Типы воздушных автоматических выключателей
Все воздушные автоматические выключатели работают по принципу разделения их контактов в потоке дуги, возникающей при открытии воздушного клапана. Возникающая дуга обычно быстро проходит по центру через сопло, где она имеет фиксированную длину и подвергается максимальному радиусу действия потоком воздуха.Автоматические выключатели воздушного потока по типу потока сжатого воздуха вокруг контактов бывают трех типов: осевой, радиальный и поперечный.
Осевой воздушный выключатель — В воздушном автоматическом выключателе поток воздуха продольный по дуге. Автоматический выключатель воздушной струи может быть одинарной или двойной. Размыкание с использованием устройства двойной продувки иногда называют выключателем с радиальным ударом, поскольку воздушный поток проходит радиально в сопло или в пространство между контактами.
Существенная особенность воздушного выключателя показана выше. Неподвижные и подвижные контакты удерживаются в закрытом положении за счет давления пружины при нормальных условиях эксплуатации. Резервуар для воздуха соединен с дуговой камерой через воздушный клапан, который открывается тройным импульсом.
Когда возникает неисправность, тройной импульс вызывает открытие воздушного клапана, соединяющего резервуар с дугогасительной камерой. Воздух, поступающий в дугогасительную камеру, оказывает давление на подвижные контакты, которые перемещаются, когда давление воздуха превышает силу пружины.
Контакты разъединены, и между ними возникает дуга. Воздух, текущий с большой скоростью в осевом направлении вдоль дуги, вызывает отвод тепла от края дуги, и диаметр дуги уменьшается до очень небольшого значения при нулевом токе.
Таким образом, дуга прерывается, и пространство между контактами заполняется свежим воздухом, проходящим через сопло. Поток свежего воздуха удаляет горячие газы между контактным пространством и быстро увеличивает диэлектрическую прочность между ними.
Автоматический выключатель с перекрестным дутьем — В таком выключателе дуга направляется под прямым углом к дуге. Схематическое изображение перекрестного принципа действия воздушного выключателя с перекрестным дутьем показано на рисунке ниже. Подвижный контактный рычаг приводится в действие в тесных пространствах для создания дуги, которая нагнетается поперечным потоком воздуха в разделительные пластины, тем самым осветляя ее до такой степени, что она не может повторно зажигаться после нулевого тока.
Переключение сопротивления обычно не требуется, поскольку зажигание дуги автоматически создает некоторое сопротивление для управления переходным процессом напряжения повторного зажигания, но если дополнительное сопротивление считается желательным.Его можно ввести, подключив в секции поперек дугоделителя.
Недостаток воздушного выключателя
В воздушном автоматическом выключателе необходимо, чтобы сжатый воздух с правильным давлением был доступен все время, что связано с самой большой установкой установки с двумя или более компрессорами. Техническое обслуживание этой установки и проблема утечки воздуха в трубопроводной арматуре — это некоторые факторы, которые действуют против воздушного выключателя и являются дорогостоящими для низкого напряжения по сравнению с масляным или воздушным выключателем.
.
Автоматический выключатель — определение автоматического выключателя по The Free Dictionary
.
выключатель
n.
1. Автоматический выключатель, который останавливает прохождение электрического тока во внезапно перегруженной или иным образом ненормально нагруженной электрической цепи.
2. Автоматическая остановка или приостановка торгов на фондовой бирже, которая вступает в силу в ответ на определенную сумму убытка.
Словарь английского языка American Heritage®, пятое издание.Авторские права © 2016 Издательская компания Houghton Mifflin Harcourt. Опубликовано Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.
автоматический выключатель
n (электроника) устройство, которое в ненормальных условиях, таких как короткое замыкание, прерывает прохождение тока в электрической цепи. Иногда сокращается до: выключатель Сравнить предохранитель ² ⁶
Словарь английского языка Коллинза — полное и несокращенное, 12-е издание, 2014 г. © HarperCollins Publishers 1991, 1994, 1998, 2000, 2003, 2006, 2007, 2009, 2011, 2014
выключатель

н.
Устройство для автоматического прерывания электрической цепи для предотвращения чрезмерного тока, вызванного коротким замыканием, повреждения устройства в цепи или возникновения пожара.
[1870–75, амер. ]
Рандом Хаус Словарь колледжа Кернермана Вебстера © 2010 K Dictionaries Ltd. Авторские права 2005, 1997, 1991, Random House, Inc. Все права защищены.
автоматический выключатель
Выключатель, который автоматически прерывает прохождение электрического тока, если ток становится слишком сильным.
Научный словарь для студентов American Heritage®, второе издание. Авторские права © 2014 издательской компании Houghton Mifflin Harcourt. Опубликовано Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.
ТезаурусАнтонимыСвязанные словаСинонимы Обозначения:
Существительное 1. автоматический выключатель — устройство, которое срабатывает как выключатель и размыкает цепь при перегрузке
На основе WordNet 3.0, коллекция клипартов Farlex. © 2003-2012 Принстонский университет, Farlex Inc.
Переводы
Итальянский словарь Collins, 1-е издание © HarperCollins Publishers, 1995
.
Что такое автоматический выключатель HVDC? — Проблема с автоматическим выключателем HVDC
Автоматический выключатель HVDC — это коммутационное устройство, которое прерывает прохождение аномального постоянного тока в цепи. Когда в системе возникает неисправность, механические контакты выключателя размыкаются, и, таким образом, их цепь размыкается. В автоматическом выключателе HVDC отключение цепи затруднено, поскольку ток, протекающий через него, является однонаправленным, и нулевой ток отсутствует.
Основное применение выключателя HVDC — прерывание постоянного тока высокого напряжения в сети.Автоматический выключатель переменного тока легко прерывает дугу при нулевом естественном токе в волне переменного тока. При нулевом токе прерываемая энергия также равна нулю. Контактный зазор должен восстановить диэлектрическую прочность, чтобы выдерживать естественное переходное восстанавливающееся напряжение.
С автоматическими выключателями постоянного тока проблема более сложная, поскольку форма сигнала постоянного тока не имеет собственных нулей тока. Принудительное прерывание дуги приведет к возникновению высокого переходного напряжения восстановления и повторного зажигания без прерывания дуги и окончательного разрушения контактов выключателя.При проектировании выключателей HVDC необходимо решить три основные проблемы. Этих проблем
Создание искусственного нуля тока.
Предотвращение повторных пробоев дуги.
Рассеяние накопленной энергии.
Принцип искусственного обнуления тока используется в выключателях постоянного тока высокого напряжения для гашения дуги. При введении параллельного L-C-контура ток дуги подвергается колебаниям. Эти колебания сильны и имеют несколько искусственных нулей тока.Прерыватель гасит дугу при одном из искусственных нулей тока. Пиковый ток колебаний должен быть больше, чем прерываемый постоянный ток.
Последовательный резонансный контур с L и C подключен к главному контакту M обычного автоматического выключателя постоянного тока через вспомогательный контакт S ₁, а резистор R подключен через контакт S ₂. В нормальных условиях эксплуатации главный контакт M и контакт зарядки S ₂ остаются замкнутыми, а конденсатор C заряжается до линейного напряжения через высокое сопротивление R.Контакт S ₁ разомкнут, и на нем имеется линейное напряжение.
Для отключения тока главной цепи I _d рабочий механизм размыкает контакт S ₂ и замыкает контакт S ₁. Это указывает на разряд конденсатора C через индуктивность L, главный контакт M и вспомогательный контакт S ₁, создавая колебательный ток, показанный на рисунке ниже. Таким образом, создаются искусственные нули тока, и главный контакт M выключателя размыкается при нулевом токе.После этого контакт S ₁ размыкается, а контакт S ₂ замыкается.
Другой способ прерывания основного постоянного тока — это его отведение к конденсатору, так что величина тока, прерываемого автоматическими выключателями, становится меньше. Это показано на рисунке ниже. Конденсатор C изначально не заряжен.
Когда главный контакт M размыкается, ток главной цепи отводится на конденсатор C. Таким образом, ток, прерываемый главными контактами M, становится меньше.Нелинейный резистор R поглощает энергию без значительного увеличения напряжения на главном контакте M.
Скорость нарастания восстанавливающегося напряжения на M выражается как
Проблема предотвращения повторных пробоев очень остра в автоматических выключателях постоянного тока с переменным током, где время отключения тока очень мало. Таким образом, возникает резкий скачок напряжения повторного включения на клеммах выключателя, и автоматический выключатель должен выдерживать это напряжение.
.
Разница между изолятором и автоматическим выключателем
Основное различие между изолятором и автоматическим выключателем заключается в том, что изолятор отключает цепь в состоянии без нагрузки, а автоматический выключатель отключает цепь в состоянии нагрузки. Различия между изолятором и автоматическим выключателем поясняются в сравнительной таблице с учетом таких факторов, как тип устройства и его действие. Работа изолятора и автоматического выключателя, их функции и стойкость.
Различия между изолятором и автоматическим выключателем приведены ниже в виде таблицы .
Сравнительная таблица
ОСНОВАНИЕ ИЗОЛЯТОР ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
Тип устройства Изолятор — это устройство без нагрузки. Автоматический выключатель — это устройство под нагрузкой.
Работа Управляется вручную. Управляется автоматически.
Действие устройства Это механическое устройство, которое действует как переключатель. Это электронное устройство, изготовленное с использованием MOSFET или BJT.
Функция Изолятор отключил часть подстанции при возникновении неисправности. Остальные устройства работают без перебоев. Автоматический выключатель — это устройство, такое как ACB или MCB, которое отключает всю систему в случае какой-либо неисправности.
Выдерживаемая способность Они обладают низкой выдерживаемой способностью по сравнению с автоматическим выключателем. Они обладают высокой выдерживающей способностью в условиях нагрузки.
Изолятор — это разъединитель, работающий без нагрузки. Он изолирует часть цепи, в которой происходит неисправность, от основного источника питания. Он используется в высоковольтных устройствах, таких как трансформаторы и т. Д. Изоляторы блокируют сигналы постоянного тока и пропускают сигналы переменного тока.
Автоматический выключатель — это защитное устройство, которое действует как выключатель. Он размыкает и замыкает контакт цепи в нормальном режиме, а также при возникновении неисправного состояния в системе.Он автоматически отключает цепь при возникновении тока перегрузки или короткого замыкания.
Различия между изолятором и автоматическим выключателем подробно описаны ниже.
Изолятор r — это устройство без нагрузки, а автоматический выключатель — это устройство под нагрузкой.
Изоляторы
управляются вручную. Автоматические выключатели срабатывают автоматически.
Это электронное устройство, изготовленное с использованием MOSFET или BJT. Автоматический выключатель — это механическое устройство, которое действует как выключатель.
Изолятор отключает часть подстанции при возникновении неисправности. Остальные устройства работают без перебоев. Автоматический выключатель — это устройство, известное как автоматический выключатель (ACB) или миниатюрный выключатель (MCB), которое отключает всю систему в случае возникновения какой-либо неисправности и, таким образом, затрагивает всю систему.
Изоляторы
обладают низкой выдерживаемой способностью по сравнению с автоматическим выключателем.
.