Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Изключването на заредените електрически вериги винаги носи риск от искрене. Особена опасност е изпълнена с разтоварване на товари на високоволтови линии. Мощна електрическа дъга, генерирана при превключване на незащитените контактни ножове, може да доведе до разрушаване на силовите контакти и до повреда на електрическите устройства. Превключвател-разединител, оборудван с устройства за екстинкция на аварийна дъга, може да осигури процеса на превключване на веригите.

Прекъсвачите за натоварване (ВН) принадлежат към видовете комутационни устройства, които според нивото на допустимите токове заемат междинно положение между конвенционалните разединители и специалните превключватели на номинални токове, способни да прекъсват претоварване в аварийни ситуации. Въпреки че е разрешено превключването на номиналния ток от превключвателя на товара, устройството не е проектирано да прекъсва токовете на претоварване в случай на късо съединение. За тези цели, използването на специални високо напрежение предпазители.

приложение

В разпределителните мрежи се използват превключватели на товара за превключване на линии, силови трансформатори, работещи при номинални напрежения. Устройствата могат да се използват за включване / изключване на допълнителни товари, но те не са проектирани да предпазват от къси съединения, с изключение на онези структури, в които са инсталирани предпазители (виж фиг. 1).

Фиг. 1. HV с предпазители

Тези силови разединители са снабдени с високоволтови линии от 6–10 kV, за токове не по-големи от 400–600 A. За включване и защита на по-мощни електропроводи се използват релейни устройства. В мрежи с ниска мощност е разрешено използването на ВН без предпазители.

Има компактни превключватели на натоварване до 100 А, които се монтират лесно в разпределителните устройства. Такива ключове привидно наподобяват конструкцията на прекъсвача (виж фиг. 2) и са монтирани на входовете на мрежи от апартаменти и частни къщи. Те се управляват само ръчно и не се изключват, когато се достигне тока на изключване на защитата.

Фиг. 2. Прекъсвачи с ниска мощност

Наличието на модулен превключвател на захранването не премахва необходимостта от защита на кабелите в авариен режим по други начини. По-специално, аварийното изключване на домашната електрическа мрежа се осигурява от автоматични пакетни превключватели, но не се препоръчва да се използват за често изключване на товара поради бързото износване на контактите. В този смисъл превключвателят на товара е по-надежден, тъй като контактите му са предназначени за такива режими на работа.

Предимства и недостатъци

Въпросните превключващи устройства имат силни и слаби страни.

Ползите включват:

  • по-ниска цена, в сравнение с други видове ключове;
  • бързо и надеждно включване и изключване на номиналните токове на натоварване;
  • възможността за използване на евтини предпазители за защита срещу претоварване;
  • наличие на видими контактни прекъсвания с високо напрежение, което елиминира необходимостта от допълнителен разединител.

недостатъци:

  • ограничен срок на експлоатация;
  • отворена верига е възможна само за токове, в рамките на номиналните стойности на мощността;
  • след изтичането на предпазителя е необходима неговата замяна.

Устройство и принцип на работа

Конструкцията на високоволтния прекъсвач е много подобна на триполюсните разединители. На рамката има подвижни ножове с форма на полумесец, които се завъртат във вертикална равнина. Те влизат в камерата, където се намират фиксираните контакти.

Ножовете се контролират от механизми, ръчни задвижвания или полуавтоматични устройства. Електромагнитният задвижващ механизъм, използващ соленоид, осигурява дистанционно изключване на товара от високоволтови устройства и в някои случаи работи в автоматичен контрол.

Фигура 3 показва чертеж на триполюсен HV с ръчно задвижване.

Фиг. 3. Чертеж на превключвателя за натоварване на VNA

Моля, обърнете внимание (снимка в ляво), че проектът предвижда инсталирането на предпазители, които не са показани на чертежа. Всички тоководещи части са отделени от рамката от мощни изолатори (фигура отдясно).

За да се осигури необходимата скорост на разделяне на контактите, се използват пружинни механизми. Когато шахтата се върти, пружината акумулира потенциална енергия, която в определен момент се освобождава, насочвайки акумулираната мощност към движението на ножовете. Пружинният механизъм е ясно видим на фигура 4.

Фиг. 4. Превключвател на товара VNA с пружинен механизъм

Прекъсвачът за прекъсване на натоварването може да включва неподвижни ножове за заземяване. Тези елементи на допълнителна защита имат механизми за заключване срещу грешни действия на персонала.

Основната разлика между ВН и разединителите е наличието на дъгови устройства, осигуряващи безопасността на неподвижните и движещи се контакти по време на превключване. Електрическата дъга, която неизбежно се запалва, когато заредената верига е изключена или включена, се появява в дъгови камери, снабдени с облицовки, направени от полимери. Дъгите се охлаждат от потока на изпарителните продукти от втулките, образувани под действието на високите температури на получения разряд.

В зависимост от конструкцията на ВН, принципът на охлаждане може да се различава. Трябва да се помни, че охлаждащите камери не осигуряват абсолютно отсъствие на дъга, която, макар и за много кратък период от време, възниква. Задачата е да се потисне растежът на разтоварването възможно най-бързо, като се елиминират условията за неговото съществуване.

Ефектът на охлаждане се постига по различни начини: чрез издухване на йонизиран въздух от контактите, пълнене на камерите със специални смеси от газове или създаване на вакуум. В зависимост от принципа на потискане на дъгата има различни типове превключватели.

видове

Чрез метода на гасене на дъгата в камерите, VN се разделят на следните типове:

  • Автогаз;
  • серен хексафлуорид;
  • вакуум;
  • въздух;
  • масло;
  • електромагнитна.

Автогаз (газгенериращ) превключвател

Устройството е предназначено за оперативно превключване на електрическо оборудване. Потискането на дъгата се осъществява под действието на газове, генерирани в камерата за охлаждане. Облицовка от карбамидно-формалдехидна смола или от полиметилметакрилат, разположена вътре в камерата, я загрява в момента на светкавицата, когато се прекъсват дъгообразните контакти. Под действието на висока температура горният полимерен слой се изпарява и полученият поток от газове интензивно гаси електрическата дъга.

Условието за изпаряване на обшивката създава дъгообразни контакти, започвайки процеса на "надлъжен взрив". При включено състояние номиналният ток преминава през основните контакти.

Autogas VN се използва широко в Русия и страните от ОНД. Те се използват на подстанции, монтирани в разпределителни уредби на 6 - 10 kV електрически мрежи с изолирана неутрална мрежа. По принцип те са монтирани там, където не е икономически изгодно да се използват инсталации от различен тип, а използването на разединители е забранено от правилата на OLC.

Този тип прекъсвач има най-ниска цена и висока поддръжка. Тези предимства допринасят за нарастващата популярност на газовите генератори.

Вакуумно прекъсвач с високо напрежение

Много ефективно, но скъпо устройство, което ви позволява да изключите не само номиналните токове на натоварване, но и претоварване при късо съединение. Контактите на вакуумните превключватели са във вакуумна камера с ултра-ниско налягане (около 10 -6 - 10 -8 N / m). Липсата на газ създава много голямо съпротивление, което предотвратява изгарянето на дъгата.

Когато контактите се отворят / затворят, дъгата все още възниква (поради образуването на плазма от металните пари на контактите), но почти моментално излиза в момента на преминаване през нула. В рамките на 7 - 10 микрона в секунда парите се кондензират върху контактните повърхности и върху другите части на камерата.

Има сортове:

  • вакуумни превключватели до 35 000;
  • устройства за напрежение над 35 kV;
  • вакуумни контактори за мрежи от 1000 V и повече.

Основни предимства:

  • превключване на работа във всяка позиция;
  • издръжливост на превключване;
  • стабилна работа;
  • пожарна безопасност.

Сред недостатъците могат да бъдат идентифицирани относително високи разходи поради сложността на технологията на производство на камерите.

SF6 VN

При превключващи устройства от този тип дъгата се използва за гасене на дъгата. Устройството работи по принципа на автогазовите превключватели, но вместо въздух се използва дъга хексафлуорид (SF 6 ) с добавяне на други газове за гасене на дъгата.

Газовата камера от херметичния контейнер влиза в газа, който не се изпуска в атмосферата, но се използва повторно. Има колонкови и резервоарни устройства (вж. Фиг. 5).

Фиг. 5. Високо напрежение с резервоар с газ

При изграждането на такива ключове са използвани вградени токови трансформатори. Съвременната газоизолирана високоволтова комутационна апаратура може да работи в разпределителна уредба на свръхвисоко напрежение, достигаща 1150 kV.

Символ и маркировка

За маркиране на превключвателите на товара се използват буквени и цифрови знаци, групирани в групи:

VN X-X-00 / 0-0 хх 0 X0.

Имайте предвид, че структурата на обозначението може да се различава по маркировките на различните типове конструкции.

Помислете за една от опциите.

  • Първата група букви съдържа информация за типа превключвател. VN - превключвател на товара. Понякога буквата H отсъства, но на нейно място, а най-често X във втората позиция показва вида на продукта или версията.

Буквено обозначение на видовете строителство:

  • М - масло;
  • MM - ниско масло
  • A– автогаз.

(SF6 прекъсвачите имат своя собствена конструкционна структура).

Опции за обозначаване на писма за изпълнение:

  • М - модернизирана;
  • P - задвижване на пружината;
  • Р - ръчно задвижване;
  • Е - електромагнитно.

X в трета позиция може да указва местоположението на задвижването:

  • P - дясно;
  • L - наляво.

На четвърта позиция (00) са номерата, показващи номиналното напрежение в kV.

5 позиция (/ 0) - номинален ток на прекъсване, в kA.

6 позиция (0) - номинален (през) токов прекъсвач.

7 позиция (xx) - местоположението на заземителните ножове (понякога климатична версия). p - за предпазители, v - от страната на заземяващите контакти.

8 позиция (0) - указва вида на устройството, което дава команда за деактивиране (ако е налична).

9 позиция (X0) - климатична модификация и категория разположение.

Пример: маркировка VVE - 15 - 25/680 - UZ означава: вакуум превключвател, с електромагнитно задвижване, проектиран за напрежение 15 kV, ток на термична стабилност - 25 kA, номинален ток HV - 680 A, използван в умерен климат, предназначен за вътрешен инсталация.

Фигура 6 показва пример за нотация на диаграмата.

Фиг. 6. Обозначение на диаграми

Разлика от прекъсвача

Основната особеност на разликата от прекъсвача е, че въпросните устройства не могат да работят в автоматичен режим. Необходима е намеса на оператора за изключване на ВН, като се използва ръчно задвижване или дистанционно (в зависимост от конструкцията). Автоматичният прекъсвач отваря веригата при достигане на тока на изключване на защитата.

Можете да различавате устройствата по техните етикети и външен вид.

Технически параметри

Превключвателите на товара се характеризират с три важни параметъра:

  • номинално напрежение;
  • текуща термична стабилност;
  • номинален ток HV.

Други параметри се вземат предвид въз основа на условията на местоположението, желания метод на превключване и избор на тип изпълнение.

Като пример, тук е таблица с параметри за HV:

тип
продукти
U nom,
кВ
тип
предпазител
I номер предпазител, kAмаксимален ток, kAтегло
(без диск)
кг
БНП-3 3 PC-W8031.550
20031.555
BH-166---36
10---36
БНП-16 6 PC-6502062
802064
1602078
БНП-16 10 PC-103212.552
5012.565
10012.579
БНП-17 6 PC-6502062
802064
1602078
БНП-17 10 PC-103212.552
5012.565
8012.579

Техническите параметри на други типове прекъсвачи на товара могат да бъдат получени от продавача или от други източници на информация.

връзка

VN електропроводи се поставят пред силови трансформатори. Ако техническата документация предвижда разединителите - те се монтират след ВН.

В електрическата мрежа с няколко апартамента ВН се инсталира в разпределителни табла (ако има такива) или на друго достъпно място, отделно за всеки апартамент.

В производствените цехове мини прекъсвачът е препоръчително да се инсталира близо до всяка машина, за да се гарантира възможността за аварийно изключване.

В битовата електрическа мрежа прекъсвачите на натоварването обикновено се монтират пред електромера, въпреки че могат да се монтират след измервателното устройство. Но е наложително пред защитните устройства - автомати, задръствания и др. Като пример даваме схема за свързване на ВН в еднофазна мрежа.

Фиг. 7. Диаграма на връзката HV в домашната мрежа

Полезно видео по темата

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория: