Рубильник: трехфазный, поворотный, отличия от разъединителя и принцип действия

Рубильники

Краткое содержание статьи о рубильниках:

  • отличие рубильника от разъединителя;
  • выбор серии рубильника по его параметрам.

Определение

Рубильник – аппарат для включения, переключения и отключения тока с силой от 100 ампер и выше. Отсюда два вида:

  • разрывной рубильник – включает и выключает (имеет 2 положения);
  • реверсивный или перекидной рубильник – включает основное питание, отключает и включает резервное питание (имеет 3 положения; например, включает питание от сети ОблЭнерго, отключает его и включает питание от генератора).
  • разъединитель;
  • выключатель нагрузки;
  • выключатель-разъединитель (совмещает функции первых двух).

Зачастую рубильником называют выключатель-разъединитель.

Функции разъединителя, выключателя нагрузки и выключателя-разъединителя, их отличия

Основная задача – ручное включение, отключение и переключения энергоснабжения, перевод контактов производится за счёт мышечной силы оператора.

Дополнительные задачи (изъяты из международного стандарта ГОСТ 50030 часть 3 согласно определений 2.1 и 2.2):

  • для разъединителя – разъединение электрической системы, то есть между разведёнными подвижным и неподвижным контактом имеется нормированное воздушное пространство (подробнее в пункте 7.1.6 стандарта ГОСТ 50030 часть 1), которое исключает пробой (это необходимо для безопасного проведения ремонта либо осмотра сети);
  • для выключателя – отключение питания нагруженной электрической системы, то есть потребители тока работают, оператор разводит контакты, между ними образуется электрическая дуга и погасает в дугогасительных камерах (данный аппарат имеет камеры для каждого полюса);
  • для выключателя-разъединителя – исключает пробой и гасит дугу (соединяет оба устройства).
Отличия и фотографии рубильников

Функции ↓ и наименования →
Выключатель-разъединительВыключатель нагрузкиРазъединитель
Проведение номинального тока и сверхтока+++
Отключение нагруженной системы++
Разъединение (нормированное расстояние между контактами)++
Фотографии изделий (примеры)
ОсобенностиВыключатель-разъединитель ВР32-35 имеет:
– дугогасительные камеры;
– двойной видимый разрыв цепи для разъединения.
Выключатели нагрузки – это большинство автоматических выключателей, например АЕ 2056:
– имеют камеры;
– малый раствор между контактами для разъединения.
Разъединитель РЕ 19-43:
– большое расстояние между разведёнными контактами;
– нет камер.

Подведём итог:

  • разъединитель не выключает нагруженную сеть (рядом с рукояткой должна иметься надпись: «Не отключать под нагрузкой»), при этом может выключать незначительные токи (перечислены на странице 5 в определении № 22 стандарта ГОСТ 17703-72):
    • токи контрольно-измерительных приборов;
    • токи утечки;
    • ёмкостные токи коротких проводников и выводных шин;
    • токи холостого хода трансформатора;
  • выключатель нагрузки не обеспечивает разъединения, но допускает отключение сети под нагрузкой;
  • выключатель-разъединитель или рубильник выполняет все 3 функции (проведение тока, разъединение, отключение под нагрузкой).
  • большим раствором между подвижным и неподвижным контактом в выключенном положении;
  • или двойным разрывом цепи.

Естественно, при возникновении пожара, чтобы спасти имущество и жизни людей, рукоятку разъединителя «дёрнут» и обесточат систему, но аппарат выйдет из строя (дуга выжгет медь).

Варианты исполнений или виды рубильников

  • номинальный или тепловой ток изменяется от 100 до 6300 ампер (поставляем линейку 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2000, 2500, 3150 и 4000 ампер);
  • число направлений переключения:
    • одно, тогда рубильник называется разрывным;
    • два, тогда аппарат называется перекидным или реверсивным (применяется для ввода резервного питания от генератора);
  • наличие либо отсутствие дугогасительных камер;
  • наличие либо отсутствие предохранителей;
  • расположение рукоятки:
    • выводится на боковую поверхность шкафа;
    • выводится на дверь распределительного устройства;
    • остаётся внутри щита и выполняется общей для всех полюсов либо отдельные для каждого полюса;
  • число полюсов (большинство трёхполюсные – под трёхфазные системы переменного тока).

Ассортимент интернет-магазина для подбора необходимой серии представим в табличной форме. Фотографии смотрите в рубриках по ссылкам из первой колонки.

Серии рубильников и их исполнения

СерияЗаводТок, ампервыключатель / разъединительна 1 / 2
направления
расположение
ручного
привода
ВР32КЭАЗ или Коренево100-630+ / ++ / +1 вид
РЕ 19Украина или Коренево250-3150– / ++ / +5 видов
РС, РБ, РЦУкраина100-630– / ++ / –3 вида
РПС, РПБ, РПЦ*Украина100-630– / ++ / –3 вида
ПЦУкраина100-630– / +– / +1 вид
ВР32ИИЭК100-400+ / ++ / +1 вид
DilosGeneral Electric100-4000+ / ++ / –2 вида

* разъединители со встроенными предохранителями РПС, РПБ, РПЦ.

Подбор выключателя-разъединителя по применению характеристикам и цене в видеоролике:

Высоковольтные разъединители: назначение, устройство, классификация

С целью обеспечения максимальной степени безопасности во время выполнения работ по обслуживанию высоковольтных линий электропередач и связанного с ними оборудования, требуются надёжные коммутационные приборы. В частности, для безопасного доступа к распределительным устройствам и к другому оборудованию, работающему под высоким напряжением, применяются высоковольтные разъединители открытого типа.

Назначение и где применяются

Использование разъединителей в энергетике для разрывов цепей продиктовано, в первую очередь, соображениями безопасности. Их применяют для выполнения подключений контактных сетей для запитки током от питающих линий. Эти механизмы также служат для безопасного изменения схем соединений участков цепей.

На рисунке 1 изображён участок линии с высоковольтными разъединяющими устройствами.

Рисунок 1. Участок линии с высоковольтными разъединителями

Рассматриваемые коммутационные механизмы обладают двумя важными качествами, позволяющими контролировать процесс коммутации:

  1. Возможностью визуального наблюдения за положением подвижных контактов в местах разъединения.
  2. Отсутствием механизма, допускающего вероятность свободного (произвольного) расцепления. Применение ручных приводов гарантирует выполнение специалистом запланированной операции по обесточиванию или подключению электрической сети в нужный момент.

Такая конструкция разъединителя позволяет обслуживающему персоналу быстро оценивать состояние рабочих частей механизма коммутации перед включениями, а также визуально контролировать положение контактных ножей в конкретной ситуации. Разъединители всегда работают с использованием высоковольтных выключателей, как на открытом пространстве, так и в закрытых помещениях.

Допускается коммутация такими приборами трансформаторов, работающих на холостом ходу, а также для отключения линий с циркулирующими токами наводки. При наличии соответствующих шунтирующих устройств можно разъединять электрические цепи, находящиеся под током или отключать маломощные токи нагрузки трансформаторов. При этом всегда наблюдается дуговой разряд на начальной стадии отключения или перед включением, когда контакты приблизятся на расстояние пробоя.

Время горения дуги сокращает наличие контактных пружин. Исключение составляет класс выключателей нагрузки, в конструкции которых предусмотрены автогазовые дугогасительные устройства – ВНА. Такие выключатели могут использоваться в качестве высоковольтных разъединителей, которые применяются для коммутации участков цепей до 10 кВ. (Рис. 2).

Рисунок 2. Высоковольтный выключатель нагрузки ВНА

Основные области применения

Разъединители высоковольтных цепей используются во многих областях. С их помощью обслуживают:

  • сети комплектных трансформаторных подстанций, в том числе и передвижные КТП;
  • семейство комплектных распределительных устройств КРУ и КРУН;
  • конденсаторные установки;
  • камеры сборные, предназначенные для одностороннего обслуживания;
  • ГРЩ, шкафы ввода и распределения и другое оборудование.

Способность трёхполюсных и однополюсных разъединителей коммутировать зарядные токи воздушных проводов и кабельных линий, включать и отключать индукционные токи силовых трансформаторов, отсекать уравнительные токи, разъединять цепи с небольшими токами нагрузки делает эти приборы незаменимыми в различных энергосистемах.

Сферы применения высоковольтных разъединителей регламентируют ПТЭЭП. Правила разрешают их использование в сетях на 6 – 10 кВ, для включения либо отключения нагрузочных токов до 15 А или до 70 А уравнительных.

Устройство и принцип работы

Создание высоковольтного разъединителя вызвано потребностью в коммутационном механизме, способном обеспечивать безопасный и визуально наблюдаемый разрыв высоковольтных цепей, находящихся под напряжением. В основе конструкции такого прибора заложена высокая надёжность контактов, обеспечивающих замыкание и размыкание цепи при любых погодных условиях.

В конструкции высоковольтного разъединителя не предусмотрено наличие искрогасящих элементов. Поэтому с целью недопущения образования электрической дуги большой мощности способной разрушить контакты, устройства подключаются последовательно с высоковольтными выключателями нагрузки. Перед тем, как отсоединить нужную линию, с помощью выключателя отключают нагрузку.

Конструкция разъединителя состоит из жёсткой силовой рамы, на которой смонтированы следующие элементы:

  • система неподвижных изоляторов, расположенных с каждой стороны разрыва, для каждого фазного провода;
  • статичные контакты и контактные ножи, обеспечивающие замыкания и размыкания цепи;
  • механизм управления подвижными контактами (ножами);
  • блокирующие элементы.

Разъединители, предназначенные для коммутации цепей, напряжение которых превышает 110 000 В, состоят из двух контактных подвижных полуножей, разводимых в противоположных направлениях. Расстояние между разведёнными контактами достаточно большое, что исключает пробой этого пространства в случаях несанкционированного включения выключателя.

В зависимости от предназначения рассматриваемые приборы могут быть трёхполюсными или однополюсными. В трехполюсных разъединителях есть три пары контактов. В однополюсном разъединителе – только одна пара: неподвижный контакт и его замыкатель – контактный нож.

Пример трёхполюсного разъединителя показан на рисунке 3.

Рисунок 3. Трёхполюсный РВ с вертикальным поворотом ножей

Несмотря на то, что РВ работают при отключенной нагрузке, вероятность наличия опасных наведённых или ёмкостных токов не исключена. С целью обеспечения полной безопасности для персонала используются ножи заземления, которые крепятся на одной платформе и могут выполнять предназначенную им защитную функцию лишь после отключения выключателя нагрузки и расцепления контактов, соединяющих обслуживаемый участок с токоведущей линией. В противном случае возникает короткое замыкание между заземлёнными проводами.

С целью исключения КЗ, спровоцированного заземляющими ножами в результате случайной подачи номинальных токов, многие модели оборудованы блокирующими механизмами. Механизмы блокируют движение ножей при неснятом заземляющем устройстве или при включенной нагрузке. Чаще всего используют механическую блокировку, но существуют и электромагнитные, и даже гидравлические блокировочные механизмы. Существуют модели с комбинированными блокирующими элементами.

Принцип работы

Соединение или разъединение коммутируемой электрической цепи обеспечивается поворотом контактных ножей. В зависимости от конструктивного исполнения подвижные контакты могут поворачиваться вертикально либо горизонтально. Приводом, сообщающим усилие поворотному механизму, служит штанга с рукоятью, с помощью которой оператор осуществляет управление контактными ножами. Рукоятки приводов, смонтированы непосредственно на опорах под разъединителем.

Ручное управление используются преимущественно на воздушных линиях до 6 кВ. Управление ножами на линиях 110 кВ и выше осуществляется электроприводами, с использованием металлических шкафов, размещённых на безопасном расстоянии.

Классификация

Отечественной промышленностью выпускаются высоковольтные разъединители разных типов. Их можно классифицировать по следующим признакам:

  • по количеству полюсов;
  • типу контактного ножа (поворотного, рубящего, качающегося);
  • месту установки (открытое пространство или помещение);
  • по способу управления: ручной (посредством изоляционной штанги или рычагов), электромеханический, гидравлический, пневматический.

Кроме того устройства различаются по номинальному напряжению и показателям номинального тока, на который они рассчитаны. Изделия бывают с заземлителями (разъединители РВЗ, рис. 4), с фигурными ножами (РВФ) и другие.

Рисунок 4. РВФз 1063

Тип прибора можно определить по его обозначению.

Буквами обозначают:

  • Р – тип изделия, в данном случае разъединитель;
  • Н – наружный;
  • Г – горизонтальная установка;
  • Л – линейный;
  • З – разъединитель с заземляющими ножами. Цифрами 1, 2 … указывают количество заземлителей;
  • Д – с двумя опорно-изоляционными колонками;
  • Числа 10, 35, 110, 220 – означают номинальное напряжение в киловольтах.
Читайте также:  Правила пользования электроприборами: что нельзя делать, последствия нарушения правил

Например, РВ – внутренний разъединитель, а аббревиатура РЛНД означает, что перед вами линейный тип прибора с двумя опорно-изоляционными колонками, для наружного использования.

Предъявляемые требования

Главным требованием ко всем высоковольтным разъединителям является такая конструкция, которая предусматривает такое отключение, когда хорошо виден разрыв цепи. На приборы, применяемые для расцепления линий свыше 1 кВ распространяются требования ГОСТ Р 52726-2007, предусматривающие:

  • термическую и электродинамическую устойчивость конструкции;
  • высокое качество изоляции, способной работать в различных атмосферных условиях и выдерживать всевозможные перенапряжения;
  • уверенное включение или отключение при всех допустимых условиях, включая обледенение элементов конструкции;
  • простота конструкции, обеспечивающая надежность разъединения, удобство монтажа и эксплуатации.

Отдельные требования распространяются на соблюдение особенностей установки, правил эксплуатации и профилактических мер по поддержанию разъединителей в актуальном состоянии.

Разъединители. Устройство и работа. Применение и особенности

Разъединители — аппараты коммутации, служащие для выключения и включения цепи тока без потребителя, или с небольшой нагрузкой. Таким небольшим током может служить ток намагничивания трансформатора, либо другой ток не выше 15 ампер.

Также разъединители служат для образования разрыва цепи при выключении электрической сети. Это нужно для создания безопасности при проведении работ по ремонту электрооборудования. В этом случае разъединитель образует видимый разрыв между цепью рабочего оборудования и устройств, находящихся в ремонте.

Устройство

Конструкцию разъединителей можно изучить на примере аппарата коммутации с 3-мя полюсами, рубящего вида.

Он представляет собой находящиеся на одной раме три полюса. У всех полюсов есть по два контакта: подвижный и неподвижный. Подвижные виды клемм полюсов скреплены изоляторами с одним валом. Также вал соединен с рычагом механизма привода аппарата. При управлении механизмом разъединителя сразу включаются все три ножа одновременно.

Соединение контактов сделано жестким с помощью специальных пружин. Они нажимают на пластины из стали, придавливают ножи подвижного контакта к стационарному.

Во время короткого замыкания по разъединителю проходит большой ток, который приводит к его разрушению. Для решения этой проблемы в конструкцию разъединителя вмонтировали магнитный замок, который включает в себя 2 пластины, находящиеся по сторонам двигающегося контакта. Эти пластины намагничиваются от действия тока короткого замыкания, сильно притягиваются друг к другу, и создают дополнительную упругость между контактами.

В конструкции разъединителей не предусмотрено устройство для гашения электрической дуги, поэтому при включенной нагрузке выключать разъединитель запрещается. Для таких целей предназначены другие устройства, например, выключатели. Чтобы не произошло выключение цепи разъединителем при включенной нагрузке, в их конструкции предусмотрены механические блокираторы. Также для этих целей служат механические фиксаторы.

Требования к разъединителям
Такие требования нужны для обслуживания разъединителей электромонтером, либо другим обслуживающим персоналом:
  • Конструкция разъединителей выполняется такой, чтобы был виден разрыв цепи по классу напряжения.
  • Приводы должны быть оборудованы жесткого закрепления ножей в выключенном и включенном положении. Также должны быть хорошие упоры для ограничения поворота ножа больше положенного.
  • Разъединители должны быть приспособлены для любых погодных условий.
  • Изоляторы и тяги должны иметь достаточную прочность, не разрушаться при выполнении переключений.
  • Главные ножи разъединителей обязательно должны оснащаться блокировкой с ножами заземления, не допускающей одновременного включения.
Принцип действия и порядок выполнения переключений

В распредустройствах действия с разъединителями должны производиться только после того, как проверено отключенное состояние выключателя цепи.

Перед отключением разъединителя нужно снаружи осмотреть всю конструкцию. На разъединителях, блокирующих устройствах и их приводах не должно иметься повреждений, которые могли бы помешать выполнению операции выключения. Особо нужно осмотреть, нет ли шунтирующих перемычек для разъединителей.

Если обнаружены какие-либо дефекты и неисправности, то выключение разъединителя необходимо выполнять осторожно, с разрешения должностного лица, распорядившегося сделать переключение. При обнаружении трещин на изоляторах запрещается производить какие-либо операции с разъединителями.

При ручном механизме привода разъединитель нужно включать быстро и аккуратно, в конце хода не нужно допускать удара. Если во время включения появилась электрическая дуга, то ножи отводить обратно нельзя, так как размер дуги увеличится и перекроет междуфазное пространство, вызвав короткое замыкание. В любом случае операцию необходимо довести до завершения. Когда контакты замкнутся, то дуга исчезнет, и не создаст никаких проблем.

Обратную операцию по разъединению цепи производят не торопясь, с осторожностью. Сначала производят небольшое движение рычагом для проверки действия тяг, поломок изоляторов, люфтов в соединениях. Если при расцеплении цепи появляется дуга, то нужно сразу разъединитель вернуть обратно на свое место, выяснить причину. До выяснения переключения делать запрещается.

Выключение однополюсных разъединителей

Такие операции проводятся специальными штангами, в определенной последовательности, чтобы обеспечить максимальную защиту персонала. Представим такой случай, когда электромонтер начал выполнять отключение ошибочно, не отключив нагрузку.

С включенной нагрузке 1-й разъединитель выключать не опасно, так как сильная дуга не образуется. При расцеплении контактов может возникнуть только малое напряжение, с одной стороны разъединитель будет иметь напряжение источника, с другой будет одинаковая разность потенциалов, которая наводится работающими двигателями, а также конденсаторами, имеющимися в сети.

При выключении 2-го разъединителя может возникнуть мощная дуга. На 3-м разъединителе не будет большой мощности. Поэтому, как бы ни располагались разъединители, первым надо отключать средний разъединитель, далее верхний, затем нижний (при вертикальном расположении). Если расположение горизонтальное, то принцип тот же самый, только вместо верхнего и нижнего, нужно отключать правый и левый в любом порядке.

Если выключатели оснащены пружинами, то работать с разъединителями нужно, ослабив сначала пружины на выключателях, во избежание случайных срабатываний выключателей при операциях с разъединителями.

На линии 6-10 киловольт, где есть компенсация тока на заземление, перед тем как отключить ток намагничивания, сначала отключают реактор дугогашения, чтобы не было перенапряжений. Они могут возникнуть из-за неодновременного расцепления контактов фаз.

Особенности применения

Разъединители служат для видимого расцепления участка электрической цепи во время ремонта оборудования, создания безопасности, исключают подачу питания на ремонтный участок. Также расцепители можно применить для переключения питания электрическим током с одной цепи на другую.

По правилам разъединители могут включать и отключать:
  • Нейтрали трансформаторов до 220 киловольт.
  • Дугогасящие заземляющие реакторы, если нет замыкания на землю.
  • Тока намагничивания.
  • Подключение трансформаторов на холостом ходу до 750 кВА.
  • Тока заряда и замыкания на заземление воздушных линий питания.
  • Тока заряда шин, других подключений, удовлетворяющих требованиям нормативов.
  • Отключение токов уравнения до 70 ампер в кольцевых сетях, замыкание сети при отличии напряжений на клеммах не выше 5%.
Отключение уравнительных токов

Разъединители могут отключать, включать токи заряда воздушных и кабельных сетей, токи намагничивания, в том числе силовых, уравнивающие токи, а также слабые токи нагрузки. Это подтверждено директивными и регламентирующими документами. Уравнительный ток – это ток между участками электрической замкнутой сети, обусловленный разностью значений напряжений во время коммутации электрической связи, то есть, во время отключения или соединения.

В закрытых распредустройствах до 10 кВ разъединителями можно включать и выключать токи намагничивания силовых трансформаторов, токов заряда линий, замыкания на землю, не больше следующих величин:
  • При 6 киловольтах – ток 3,5 ампер, ток заряда 2,5 ампер, ток замыкания на землю 4 ампера.
  • При 10 киловольтах – ток намагничивания 3 ампера, ток заряда 2 ампера, замыкающий ток на землю 3 ампера.

Если между полюсами установлены перегородки из диэлектрического материала, то допускаемый ток при переключениях можно увеличить в 1,5 раза.

Разъединителями при напряжении от 6 до 10 киловольт можно включать и выключать токи уравнивания до 70 ампер, а также токи нагрузки линии до 15 ампер, если операция переключения проводится 3-полюсными разъединителями внешней установки с приводным механизмом.

Если в электрической цепи нет выключателя, то при напряжении сети до 10 кВ допускается производить операции с разъединителями при малых токах, которые намного меньше тока номинала устройств.

Чаще всего разъединители оснащают стационарными заземлителями. Это дает возможность не устанавливать переносные заземления на устройствах, которые требуют ремонта, а значит, не будет нарушения требований правил безопасности при установке заземлений.

Обеспечение безопасности

Во время выполнения переключений с помощью разъединителей под напряжением, электромонтер должен выбрать правильное место своего расположения возле привода, чтобы не получить травм при случайном падении изолятора и других деталей, а также для защиты от действия возможной электрической дуги.

Нельзя смотреть на контакты во время совершения операции. Но после операции нужно обязательно осмотреть состояние ножей разъединителей и стационарных видов ножей. Бывают случаи, когда ножи включились не до конца, либо не отключились ножи стационарные при отключении на отдельных фазах. Каждая фаза осматривается отдельно, даже если между ножами всех фаз есть механическая связь.

Для чего нужны выключатели-разъединители

Краткий обзор функционала продукции серии Compact INS/INV от Schneider Electric

Для чего нужны выключатели-разъединители? Данный коммутационный аппарат, прежде всего, предназначен для коммутации номинальных токов в ручном режиме. Главное отличие выключателей-разъединителей от автоматических выключателей в том, что они не осуществляют защиту цепей от аварийных режимов работы – перегрузки и короткого замыкания. Какие функции еще выполняет данные коммутационные аппараты?

В данной статье кратко охарактеризуем выключатели-разъединители на примере электрических аппаратов серии Compact INS/INV известного производителя Schneider Electric.

Основными преимуществами выключателей данного типа является простота конструкции, широкая область применения, соответствие международным стандартам, а также возможность расширения функционала посредством установки различных дополнительных устройств. При этом огромным преимуществом является то, что обеспечивается полная безопасность персонала при эксплуатации данных электротехнических устройств.

Коммутационные аппараты рассматриваемой серии могут иметь несколько вариантов исполнения:

Compact INS – коммутационный аппарат, в котором создается гарантированный разрыв контактов. При отключении данного выключателя-разъединителя нет возможности наглядно увидеть разрыв контактов. Гарантированное разъединение – такая особенность конструкции механического устройства, при которой положение управляющей рукоятки соответствует фактическому положению контактов коммутационного аппарата;

Compact INV – выключатель-разъединитель, в котором создается видимый разрыв при отключении. На корпусе данного аппарата имеется прозрачный экран, через который можно наглядно видеть разрыв всех контактов. Помимо этого в электрическом аппарате реализована функция гарантированного разъединения, что в совокупности с видимым разрывом обеспечивает двойную безопасность персонала, эксплуатирующего электрический щит с данными электрическими аппаратами;

Compact INS и Compact INV аварийного (экстренного) отключения – по характеристикам ни чем не отличаются от двух предыдущих выключателей-разъединителей. Единственное различие в специальной цветовой раскраске: желтый цвет лицевой части корпуса и красная рукоятка – для легкости обнаружения обслуживающим персоналом в случае необходимости экстренного отключения нагрузки.

Читайте также:  Светодиодная подсветка: варианты для разных комнаты, потолок, идеи в интерьере

Где применяются выключатели-разъединители?

Благодаря многофункциональности и очень широкому диапазону номинальных токов – от 40 А до 2500 А выключатели-разъединители серии Compact INS/INV широко применяются повсеместно в современных распределительных электрических шкафах различного назначения начиная от распределительных шкафов в бытовых помещениях, заканчивая главными распределительными шкафами постоянного тока на производственных предприятиях и в электроустановках различного назначения.

В распределительных шкафах, как переменного, так и постоянного тока, выключатели-разъединители могут выполнять различные функции.

Например, в распределительном щите переменного тока, питающегося от двух независимых источников, выключатели-разъединители устанавливаются:

на каждом из питающих вводов для реализации видимого разрыва, а также ручного отключения токов нагрузки;

на секции шин для возможности отделения определенного участка секции для удобства проведения ремонта и обслуживания;

для коммутации номинальных токов отдельных потребителей или группы потребителей;

для реализации ввода резерва от другого источника питания для одного потребителя или в качестве секционного выключателя-разъединителя для возможности включения питания группы потребителей от другой независимой секции шин.

В цепях оперативного тока электрооборудования подстанций выключатели-разъединители устанавливают между элементами оборудования для удобства отделения того или иного участка из кольца оперативного тока при поиске повреждений.

В шкафах вентиляции, обогрева оборудования, питания различных вспомогательных устройств оборудования выключатели-разъединители используются для включения питания различных устройств. С их помощью можно управлять различными мощными электропотребителями.

Дополнительные функции выключателей-разъединителей

Рассмотрим несколько дополнительных функций выключателей-разъединителей, которые реализуются посредством подключения дополнительных устройств.

1. Моноблочный расширитель полюсов – предназначен для обеспечения удобства подключения выключателя-разъединителя. Выбрав подходящий расширитель полюсов можно подключить данный коммутационный аппарат к любым шинам, проводникам, контактным пластинам, клеммам. Также можно расширить количество клемм каждой фазы для удобства подключения нескольких потребителей без необходимости установки других элементов для разветвления.

2. Индикатор напряжения – позволяет контролировать отключенное положение выключателя-разъединителя не только по положению контактов, но и визуально по отсутствию напряжения по индикатору, что, безусловно, является плюсом с точки зрения электробезопасности при обслуживании электрического щита.

Для повышения безопасности персонала при эксплуатации выключателей-разъединителей можно установить также изолирующие разделители полюсов, клеммные заглушки, а также крышки на винты. Также после отключения данного коммутационного аппарата есть возможность реализации блокировки рукоятки управления путем установки навесного замка, что позволяет выполнить требование правил безопасности – предотвращения ошибочной подачи напряжения.

3. Выносная поворотная рукоятка – упрощает процесс выполнения переключений, так как при помощи выносной рукоятки можно осуществлять коммутации выключателем-разъединителем, не открывая дверцу распределительного щита. Для коммутационного аппарата, имеющего функцию экстренного отключения – выносная рукоятка позволяет сработать персоналу максимально оперативно.

4. Блок амперметра – позволяет измерять ток нагрузки по фазам, который протекает через выключатель-разъединитель.

5. Блок трансформатора тока – предназначен для подключения различных измерительных приборов, как цифровых, так и аналоговых. Блок трансформатора тока компактный и позволяет значительно сэкономить место в распределительном щитке, а также максимально упростить процесс монтажа и подключения приборов и измерительных цепей в распределительном щите.

6. Дополнительные (вспомогательные) контакты – позволяют подключать к выключателю-разъединителю дополнительные устройства и реализовывать различные функции. Например, можно подключить устройства сигнализации, светодиоды для индикации текущего положения коммутационного аппарата, использовать дополнительные контакты для реализации логической схемы работы защитных и автоматических устройств, электрической блокировки.

Отдельно следует упомянуть о вспомогательных контактах опережающего действия. Данный контакт замыкается еще до того, как будет выполнена операция по отключению выключателя-разъединителя. Если подключить к данным контактам автоматический выключатель с возможностью дистанционного управления, то при отключении выключателя-разъединителя автоматический выключатель отключит нагрузку еще до его отключения, то есть с опережением.

В заключении подведем итог, для чего нужны выключатели-разъединители, перечислив основные их функции:

реализация своей основной функции – коммутации номинальных токов в ручном режиме, экстренного отключения нагрузки, создания дополнительного разрыва цепи;

упрощение процесса монтажа и подключения в электрическом щите в целом благодаря использованию различных вспомогательных элементов;

реализация дополнительных функций в распределительных щитках, благодаря которым можно значительно уменьшить размер электрического щита;

обеспечение максимальной безопасности персонала при эксплуатации и обслуживании электрических щитов;

удобство выполнения оперативных переключений.

Искусственный интеллект нашего сайта решил, что эти статьи вам будут особенно полезны:

Экзаменационные тесты по дисциплине “Производство электрической энергии” , страница 5

63. Какие напряжения не применяются для генераторов и синхронных компенсаторов, кВ? (выберите верный ответ)

1) 3; 2) 6,3; 3) 10,5; 4) 13,8; 5) 15,75; 6) 18; 7) 20; 8) 24; 9) 35; 10) 110;

64. Что называют турбоагрегатом?

Паровая турбина, соединненая с генератором

65. Что такое гидроагрегат?

Гидротурбина, соединненая с генератором

66. Какой КПД у современных мощных КЭС? (выберите верный ответ)

1) 30-32%; 2) 40-42%; 3) 50-52%; 4) 60-62%.

67. На каких напряжениях выдается электроэнергия на КЭС? (выберите верный ответ)

1) 110-750 кВ; 2) 35-220; 3) 10-220; 4) 110-220; 5) 220-500.

68. Установите соответствие между типом и системой охлаждения турбогенератора.

1. Косвенное воздушное – в А. ТВМ

2. Водородно – водяное – г Б. ТВФ

3. Непосредственное жидкостное – а В. Т

4. Непосредственное водородное обмотки ротора Г. ТВВ

и сердечника статора, косвенное водородное

69. Сколько полюсов у турбогенераторов ТЭС? (выберите верный ответ)

Ответ: ___число пар полюсов 1,тогда полюсов 2_________

70. Начиная с какой мощности электродвигатели собственных нужд выполняется на напряжение 6 кВ? (выберите верный ответ)

1) > 50; 2) > 100; 3) > 150; 4) > 200; 5) > 300; 6) > 400 кВт.

71. Для каких измерительных приборов требуется наиболее высокий класс точности ТА и ТV?

72. Каковы преимущества турбогенераторов типа ТФ?

Ф-форсированное (непосредственное) охлаждение обмотки ротора – теплоотводящая среда подается внутрь полых проводников обмотки. ТВФ- статор имеет косвенное, а ротор непосредственное водородное охлаждение.

При непосредственном охлаждении теплоотводящие свойства среды могут быть использованы более эффективно, чем при косвенном. Это позволяет увеличить плотность тока в обмотках и соответственно мощность генератора более чем в 3 раза.

73. Каковы преимущества турбогенераторов ТЗВ?

Непосредственное охлаждение обмоток статора и ротора водой (коденсатом турбин или дистиллированная вода).

Водой охлаждаются не только обмотки, но и сталь ротора и его конструктивные элементы. Применение воды благодаря высокой теплоемкости и небольшой вязкости наиболее эффективно. Позволяет уменьшить расход активных металлов, уменьшить диаметр и повысить предельную мощность. Кроме этого коденсат турбин или дистиллированная вода обладают достаточно высокими изолирущими свойствами. Вода негорюча.

74. Из каких ТV можно составить схему соединения ?

Из группы измерительных трансформаторов типа ЗНОМ

75. Какая ЭС имеет наименьший расход электроэнергии на собственные нужды? (выберите верный ответ)

1) КЭС на газе; 2) пылеугольные КЭС; 3) газомазутные ТЭЦ; 4) пылеугольные ТЭЦ.

76. Какая ЭС имеет наибольший расход электроэнергии на собственные нужды? (выберите верный ответ)

1) газомазутная ТЭЦ; 2) пылеугольная ТЭЦ; 3) пылеугольная КЭС; 4) КЭС на газе.

77. Какая ЭС имеет наименьший расход эл.энергии на собственные нужды? (выберите верный ответ)

1) АЭС; 2) ГЭС; 3) КЭС; 4) ТЭЦ.

78. Каково назначение обмотки ротора синхронных машин?

Обмотка ротора – обмотка возбуждения, к которой подводится постоянный ток от системы возбуждения. Вращаясь, ротор создает переменный магнитный поток, и в обмотке статора наводится эдс.

79. Какое охлаждение обмотки статора является наиболее эффективным?

Непосредственное охлаждение обмотки статора водой (благодаря высокой теплоемкости и небольшой вязкости).- ТВВ, Т3В

80. Какое охлаждение обмотки ротора является наиболее эффективным?

Непосредственное (форсированное) охлаждение ротора статора водой (благодаря высокой теплоемкости и небольшой вязкости). – Т3В

Самый мощный генератор ТВВ – 1200 имеет

81. По каким условиям выбираются провода РУ-110 кВ и выше?

1. По экономической плотности тока,

2. По допустимому току,

3. По условиям короны

4. Проверка на схлестывание при токах к.з. больше 20 кА

5. На термическое действие, кроме голых проводов на воздухе.

82. Чем отличается рубильник от разъединителя? Укажите не менее двух отличий.

1. Разъединитель применяется при напряжении больше 1 кВ, а рубульники до 1 кВ

2. У разъединителя нет специальных дугогасящих устройств, поэтому не может отключать токи, у рубильника есть дугогасительная камера, которая обеспечивает гашение дуги при отключении ном. токов.

83. В каком положении находится QВ на стороне НН-6-10 кВ подстанций в нормальном режиме? С какой целью?

Нормально включен для ограничения токов к.з.

84. В каких случаях в схемах ЭС следует определять КЗ с учетом различной удаленности источников от места КЗ?

Удаленная точка к.з. – это точка, находящиеся за двойным коэффициентом трансформации от рассматриваемого места к.з. Поэтому при к.з.в удаленной точке периодическая составляющая не изменяется и с первого момента к.з. принимает свое установившееся значение.

85. Чем отличается выключатель от разъединителя?

Выключатель предназначен для отключения и включения тока (как рабочего, так и тока к.з), а разъединитель преднахзначен для отключения цепей БЕЗ ТОКА (не отключаает токи к.з, создает видимый разрыв)

86. Установите соответствие между типом и системой охлаждения турбогенератора.

1. Косвенное водородное Б А. ТФ

2. Непосредственное воздушное охлаждение обмотки ротора А Б. ТВ

3. Полное водяное В В. ТЗВ

4. Водородно-водяное Г Г. ТВВ

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 266
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 602
  • БГУ 153
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 962
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 119
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1967
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 300
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 409
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 497
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 130
  • ИжГТУ 143
  • КемГППК 171
  • КемГУ 507
  • КГМТУ 269
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2909
  • КрасГАУ 370
  • КрасГМУ 630
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 139
  • КубГУ 107
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 367
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 330
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 636
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 454
  • НИУ МЭИ 641
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 212
  • НУК им. Макарова 542
  • НВ 777
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1992
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 301
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 119
  • РАНХиГС 186
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 243
  • РГГМУ 118
  • РГПУ им. Герцена 124
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 122
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 130
  • СПбГАСУ 318
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 147
  • СПбГПУ 1598
  • СПбГТИ (ТУ) 292
  • СПбГТУРП 235
  • СПбГУ 582
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 193
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 380
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1655
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1513
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2423
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 324
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 306
Читайте также:  Расстояние от двери до выключателя: правила и советы, особенности для разных комнат

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Рубильник: трехфазный, поворотный, отличия от разъединителя и принцип действия

К коммутационной аппаратуре высокого напряжения, используемой На электрических станциях и подстанциях, прежде всего относят разъединители, выключатели нагрузки, автоматические выключатели. Разъединители предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения без нагрузки и создания в них видимого разрыва. Вместе с разъединителями используют высоковольтные предохранители, которые защищают установку от коротких замыканий.

Разъединители изготавливают для внутренней или для наружной установки, однополюсными и трехполюсными, с горизонтальным или вертикальным расположением ножей, с ножами заземления или без этих ножей.

Разъединители выбирают по номинальному напряжению и току, роду установки (наружная, внутренняя) и проверяют на термическую и динамическую устойчивость при коротких замыканиях.

В сетях 10, 20 и 35 кВ применяют однополюсные и трехполюсные разъединители типа” РВК (внутренней установки) с приводом ПР-2 и ПР-3; разъединители типов РОН, РЛНД, РОНЗ. В обозначении аппарата: Р — разъединитель, В — внутренней установки, Н—наружной установки, О — однополюсный (одноколонковый), Л — линейный, Д – двухколонковый, 3 —с заземляющими ножами; числами выражены номинальное напряжение (кВ) и номинальный ток (А) и т. д.

Разъединители можно применять для отключения и включения тока замыкания на землю до 5 А на линиях 20 и 35 кВ и до 30 А на линиях 10 кВ и ниже, уравнительного тока до 70 А в сетях до 10 кВ, нагрузочного тока до 15 А в Сетях до 10 кВ при условии, что отключение выполняется трехполюсным разъединителем с .механическим приводом. Правила устройства электроустановок допускают применять разъединители для отключения тока холостого хода в тех случаях, когда , мощности установок не превышают следующих значений:

При внутренней установке разъединителей применяют ручные приводы типов ПЧ-50 (червячный) и ПР-3 (рычажный), а при наружной типов ПРИ и ПЧН, снабженные сигнальными блок-контактами КСА.

Выключатели нагрузки служат для включения и отключения высоковольтных (6 и 10 и 35 кВ) электрических цепей небольшой мощности при нагрузке в несколько сотен ампер. Последовательно с ними устанавливают плавкие предохранители.

Выключатель нагрузки отличается от разъединителя главным образом наличием пристроенных к отключающим ножам дугогасительных камер.

В пластмассовый корпус дугогасительной камеры 2 (рис. 14.1) вставлены вкладыши из органического стекла. Нож 4 входит в щель, образованную вкладышами, и у основания дугогасительной камеры резко внедряется в неподвижные контакты. При отключении между контактами и ножом возникает дуга, под действием которой с поверхности вкладышей выделяется большое количество газов. Давление в камере значительно возрастает, теплопроводность газа увеличивается, дуга охлаждается и гаснет.

Высокая скорость движения контактов — около 4 м/с — создается специальными пружинами. Без смены вкладышей выключатели выдерживают от 150 до 200 выключений.

Выключатель нагрузки ВН-11Т (Т — тропического исполнения) — трехполюсный, автогазовый, с заземляющим устройством, внутренней установки — предназначен для коммутации (включения и отключения) электрических цепей напряжением до 10 кВ под нагрузкой. Наибольший отключаемый ток 400 А, номинальный ток 200 А. Без смены дугогасящих вкладышей выключатель допускает 75 отключений тока 200 А и всего 3 отключения тока 400 А. Эти выключатели устанавливают в малогабаритных комплектных распределительных устройствах.

Выключатели нагрузки ВНП-16 и ВНП-17 выполнены на общей раме предохранителями, причем последний имеет устройство, автоматики отключающее его при перегорании плавкой вставки любого предохранителя. Эти выключатели комплектуются приводом ПРА-17.

Высоковольтные автоматические выключатели масляные баковые, маломасляные горшковые, безмасляные воздушные и другие предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения под нагрузкой (в рабочем режиме) и для их отключения при коротких замыканиях.

Последовательно с высоковольтными автоматическими выключатели устанавливают разъединители, которые служат для отъединения отключенных выключателей от сети (например, при осмотре, ремонте).

Автоматические выключатели — наиболее ответственные аппараты электрических установках. Основная их характеристика — это отключающая способность, то есть наибольший ток короткого замыкания, который они могут надежно отключать.

В баковом масляном выключателе (рис. 14.2) контакты всех трех фаз размещены в одном баке, заполненном маслом, которое изолирует фазы одну от другой и служит для гашения дуги при размыкании цепи: образующиеся в масле газы способствуют ее охлаждению и деионизации. Недостаток этих аппаратов — большой объем масла и сравнительно малая отключающая способность.

В маломасляных выключателях контакты каждой фазы помещены в отдельные цилиндрические бачки (горшки) с трансформаторным маслом, которое также выполняет роль изоляции фаз. При размыкании контактов процесс гашения дуги усиливается благодаря интенсивному поперечному движению масла под действием образующихся газов по специальным направляющим каналам.

В горшковых малообъемных масляных выключателях масло используется лишь как средство для гашения дуги и не играет роли изоляционной среды между фазами. Фазы изолированы одна от другой и от земли твердыми изоляторами. В местах разрыва каждой фазы устанавливают масляные баки-горшки. Если в фазе два разрыва, монтируют два масляных бака на фазу.

В горшках создана система камер, благодаря которым дуга, возникающая при размыкании, выдувается и быстро гаснет (рис. 14.3). При расхождении силовых контактов 1 и 2 дуга возникает в полости 3. Под давлением образующихся при этом газов масло из полости 3 под большим давлением выходит в полость 5 и через канал 4 выдувает образующуюся электрическую дугу. Происходит интенсивная деионизаиия искрового промежутка. Отключаемая мощность у горшковых выключателей значительно больше, чем у баковых многообъемных.

В воздушных выключателях гашение дуги происходит под интенсивным действием сжатого воздуха. Принцип работы выключателя, схема которого приведена на рисунке 14.4, заключается в следующем. При включении сжатый воздух подается в камеру 1, давит на поршень 2 и поднимает подвижный контакт 3, соединяя его с неподвижным контактом 4. При отключении сжатый воздух подается в камеру 1 сверху и в камеру 5. Поршень 2 идет вниз, подвижный 3 и неподвижный 4 контакты расходятся, образующаяся при этом дуга выдувается сжатым воздухом из камеры 5. Такие выключатели устанавливают в каждой фазе.

В электромагнитных выключателях (ВЭМ) гашение дуги происходит под действием магнитного дутья в специальных камерах с лабиринтной щелью, где дуга растягивается, охлаждается и гаснет.

Приводы высоковольтных выключателей ‘должны обеспечивать надежное включение цепей, а также отключение при возникновении аварийных режимов. Для отключения служит специальная катушка, которая получает сигнал от реле защиты и вызывает отключение выключателя. Усилие при этом тратится только на выбивание защелки из запорного механизма, а раздвигают контакты выключателя мощные пружины.

Приводы к высоковольтным выключателям разделяют по роду расходуемой во время процесса включения энергии на ручные (штурвальные и рычажные) и двигательные. Ручные приводы могут быть с автоматическим отключением или без него. Двигательные приводы подразделяют на приводы прямого действия — электромагнитные, с дистанционным управлением, потребляющие энергию во время включения непосредственно от вспомогательного источника электроэнергии, и приводы косвенного действия — пружинные, грузовые, пневматические, осуществляющие включение за счет предварительно запасенной энергии.

Приводы могут быть отдельными и встроенными, допускающими мгновенное автоматическое повторное включение (приводы с АПВ) и не допускающими его, для наружной или внутренней установки.

Широко применяются грузовые приводы к высоковольтным выключателям, простые по конструкции, обеспечивающие автоматическое включение и отключение, а также автоматическое повторное включение выключателей после кратковременных коротких замыканий.

На рисунке 14.5 приведена одна из многочисленных и разнообразных схем управления приводом. Схема выполнена на двух реле тока мгновенного действия РТМ и одном реле минимального напряжения РН, которое питается от трансформатора напряжения ТН. Кнопка КД служит для дистанционного отключения выключателя.

Секционирование электрических сетей — одно из средств повышения надежности электроснабжения сельских потребителей. На отдельных отходящих линиях устанавливают автоматические выключатели, которые, например, при коротком замыкании на линии отключают поврежденный ее участок.

Для секционирования линий напряжением 6 и 10 кВ Выпускается сетевой трехполюсный выключатель типа ВМН-10, управляемый с земли, с устройством АПВ. Применение АПВ позволяет использовать для секционирования сельских электрических сетей упрощенные секционирующие аппараты — автоматические отделители (ОД), выполняемые на базе разъединителей (рис. 14.6). Отделители 2 и 3 отключают соответствующие участки линии при отсутствии напряжения до АПВ — во время бестоковой паузы, создаваемой выключателем 1 на головном участке линии. Па отделителях установлены счетчики операций выключения и токовое реле, а на выключателе 1 головного участка— привод многократного АПВ.

При коротком замыкании (к. з.) на одной из отходящих линий отключается выключатель 1 и под действием механизма АПВ снова включается. Если короткое замыкание устранилось, линия остается в работе. В момент повторного отключения выключателя 1 (если короткое замыкание устойчивое) отделитель 2, счетчик импульсов которого зафиксировал два импульса тока короткого замыкания, отключается, а неповрежденная часть линии остается в работе. Отделитель отключается Пружиной, которая заводится при ручном включении отделителя (с земли).

Для создания искусственного короткого замыкания на линии электропередачи (чтобы вызвать отключение установки) при повреждении в трансформаторе понижающей подстанции предназначаются короткозамыкатели типа КЗ на номинальные напряжения 35. 220кВ.

Ссылка на основную публикацию