Przełączniki - przeznaczenie, rodzaje, urządzenie, zasada działania

Przełączniki nożowe to najprostsze ręczne urządzenia sterujące stosowane w obwodach prądu przemiennego o napięciu do 660 V i prądu stałego o napięciu do 440 V.

Łączniki nożowe i łączniki na prądy od 100 do 1000 A stosowane są w rozdzielnicach instalacji elektrycznych i służą do niesamoczynnego zamykania i otwierania obwodów elektrycznych.

Oprócz przełączników ręczne urządzenia przełączające obejmują pakiety przełączniki i przełączniki, klucze uniwersalne, kontrolery. Urządzenia te służą do włączania i wyłączania, a przełączniki służą do przełączania obwodów elektrycznych prądu przemiennego i stałego przy obciążeniu znamionowym.

Ładowność

Wszystkie przełączniki i przełączniki umożliwiają ciągłą pracę w temperaturze otoczenia nie wyższej niż 40

OS i naładuj ich prądem znamionowym AC lub DC.

Klasyfikacja

Klawisze i przełączniki nożowe są klasyfikowane według następujących kryteriów:

1) o wartość prądu znamionowego — 100; 200; 400; 600; 1000A;

2) według liczby biegunów - jednobiegunowy, dwubiegunowy, trójbiegunowy:

3) od obecności zerwanych styków — ze zerwanymi stykami, bez zerwania styków.

Niezależnie od obecności styków rozwiernych, te same wyłączniki i przełączniki nadają się do pracy na prąd stały i przemienny. Ale ze względu na gorsze warunki gaszenia łuku prądu stałego, przełączniki nożowe i przełączniki bez zrywania styków w sieciach prądu stałego są używane tylko jako rozłączniki;

4) metodą sterowania — ze sterowaniem bezpośrednim do montażu z przodu rozdzielnicy, ze zdalnym sterowaniem do montażu z tyłu rozdzielnicy;

5) metodą łączenia przewodów — przednim łączeniem przewodów, tylnym łączeniem przewodów.

Ze względu na liczbę biegunów wyłączniki dzielą się na jedno-, dwubiegunowe i trójbiegunowe, w zależności od rodzaju prądu sterowniczego, którym sterują z uchwytu centralnego i bocznego, w zależności od sposobu podłączenia – z przodu i z tyłu urządzenia.

Klawisze i wyłączniki nożowe produkowane są w wersjach jedno, dwu i trójbiegunowych z uruchamianiem centralnym lub dźwigniowym dla okablowania przedniego lub tylnego. Łączniki z rączką centralną pełnią funkcję rozłącznika, czyli rozłączają wcześniej odłączone obwody elektryczne, a z napędem z rękojeścią boczną i dźwignią rozłączają obwody pod obciążeniem.

Zasada działania wyłącznika

Przełącznik (przełącznik) to ręczne urządzenie elektryczne przeznaczone do przełączania obwodów elektrycznych.

Obecnie najczęściej spotykane łączniki nożowe i zaczepowe dla prądów 100 A i więcej wykonywane są na zasadzie liniowego styku styku ruchomego (noża) ze stałą szyną stykową. Liniowy styk zapewnia niską rezystancję styku, wyłączanie dużych prądów i niezawodność działania.

na ryc. 1 pokazuje zasadę kontaktu liniowego. Stały biegun kontaktowy 1 jest w jednej linii z ruchomym nożem kontaktowym 2, składającym się z dwóch pasków z cylindrycznymi występami 3, które zapewniają kontakt z biegunem wzdłuż linii. Końce listew nożowych osłonięte są sprężyną płaską 4.

Ryż. 1. Kontakt liniowy

Ogólny widok przełącznika bipolarnego pokazano na rys. 2.

Ryż. 2. Przełącznik dwubiegunowy

Każdy biegun wyłącznika składa się z szyny stykowej 1 z dwoma szczękami, pomiędzy którymi znajduje się ostrze stykowe 2, obracające się wokół osi 3, zamocowane w szczękach dolnych 4. Noże stykowe są trwale połączone z poprzeczką izolacyjną 5, na którym zamocowana jest izolowana rękojeść 6.

Procesy zachodzące podczas otwierania wyłącznika

Otwarcie obwodu wyłącznikiem powoduje zmianę prądu, tworząc pole elektryczne pomiędzy stykami stałymi i ruchomymi. Siła tego pola jest proporcjonalna do napięcia sieciowego i odwrotnie proporcjonalna do odległości między stykami.

W pierwszej chwili wyłączenia wyłącznika, gdy odległość między stykami jest niewielka, natężenie pola elektrycznego może osiągnąć wartość rzędu kilku tysięcy, a nawet kilkudziesięciu tysięcy woltów na centymetr, co w naturalny sposób powoduje jonizację szczelina powietrzna.

Ryż. 3. Siły działające na łuk podczas zadziałania wyłącznika

Przy wystarczającym stopniu jonizacji nastąpi pęknięcie szczeliny powietrznej i powstaje łuk elektryczny… Przy prądzie stałym czas łuku jest dłuższy niż przy prądzie przemiennym, więc będzie on istniał dłużej, ponieważ w tym drugim przypadku, gdy prąd przejdzie przez wartość zero w każdym półokresie, łuk gaśnie w bardzo krótki okres czasu.

Ponadto stwierdzono, że łuk gaśnie szybciej, im większy prąd przerywający i krótsze ostrza wyłącznika. Fizycznie tłumaczy się to tym, że przy dużych prądach, które muszą zostać wyłączone, siły oddziaływania między prądem płynącym w przewodzących prąd częściach przełącznika a polem magnetycznym łuku przyspieszają jego ruch w powietrzu i dejonizację .

Łuk będzie doświadczał tym większej siły rozciągającej, im krótsze będą ostrza noża, ponieważ w tym przypadku siła pola magnetycznego działającego na łuk wzrasta.

Gdy prądy o natężeniu 75 A lub mniejszym są wyłączone, siły działające na łuk są pomijalne i dlatego najważniejsze jest jak najszybsze wydłużenie łuku. Prądy te (75 A i mniej) są przerywane przez przełączniki (przełączniki) na 100 — 400 A, dlatego te ostatnie oprócz noży głównych mają również hamulec (noże dynamometryczne), które zapewniają wystarczającą prędkość do wyłączenia przełącznika, niezależnie od szybkości ręki operatora oraz ochrona styków głównych przed niszczącym działaniem łuku elektrycznego.

Noże Torque mają lekką konstrukcję, ponieważ są ładowane przez krótki czas - tylko podczas procesu wyłączania. Wyłączniki nożowe oraz wyłączniki na prądy 600 A i większe produkowane są bez noży dynamometrycznych.

Rozszyfrowanie oznaczeń przełączników nożowych

Oznaczenia literowe wyłączników: P — wyłącznik; P — przełącznik; druga litera — P — przednie podłączenie przewodów; B — z uchwytem bocznym; Ts — z podłączeniem centralnym. Liczby oznaczają: pierwsza (1, 2 i 3) to liczba biegunów, druga to prąd znamionowy (1 — 100 A, 2 — 250 A, 4 — 400 A i 6 — 600 A).

Klucze nożowe i boczne oraz dźwigniowe są produkowane z komorami łukowymi i bez nich. Klucze nożowe z rękojeścią centralną są produkowane bez komór łukowych ze stykami iskiernika. Szczelność powierzchni styku noża i szczęk jest zapewniona dzięki sprężystym właściwościom materiału szczęk (dla wyłączników do 100 A) oraz dzięki sprężynom stalowym (dla wyłączników powyżej 200 A).

Aby zabezpieczyć ostrza przed stopieniem łuku podczas wyzwalania, stosuje się wyłączniki wysokoprądowe ze stykami gaszącymi iskry lub łukowymi. Styki gaszące iskry, w które wyposażone są noże, po wyłączeniu odsuwają się od szczęk pod działaniem ich sprężyn, niezależnie od prędkości rękojeści i zadziałania wyłącznika.

Styki łukowe wyłączników znajdują się na zewnątrz lub wewnątrz komór łukowych. Służą one do zapewnienia szybkiego wygaszenia łuku elektrycznego i zapobieżenia jego przeniesieniu do sąsiednich przewodzących lub uziemionych struktur rozdzielczych.Przełączniki kluczykowe mają taką samą konstrukcję jak wyłączniki i służą do przełączania obwodów elektrycznych.

W niektórych projektach wyłączniki są łączone z bezpiecznikami lub bezpieczniki są używane jako noże. Taka konstrukcja, która umożliwia realizację funkcji łączeniowych i zabezpieczających, nazywana jest bezpiecznikiem (FBB).

Dla bezpieczeństwa personelu obsługującego przełączniki są zamknięte w metalowej obudowie ochronnej

Wyłączniki-rozłączniki BP

Wyłączniki (przełączniki nożowe) VR32-31, VR32-35, VR32-37, VR32-39 przeznaczone są do włączania, przełączania i odłączania prądu przemiennego o napięciu znamionowym do 660 V, częstotliwości znamionowej 50 i 60 Hz oraz prądu stałego o napięciu znamionowym do 440V w elektroenergetycznych urządzeniach rozdzielczych.

Łącznik trójbiegunowy jednokierunkowy BP-32 z pokrętłem bocznym

BP-32 Uchwyt boczny Dwukierunkowy wyłącznik trójbiegunowy

Klasyfikacja rozłączników BP:

W zależności od stopnia ochrony uchwytu: IP00, IP32.

Dzięki obecności styków pomocniczych: bez styków pomocniczych; ze stykami pomocniczymi.

Według rodzaju uchwytu napęd ręczny: bez uchwytu; uchwyt boczny; przednia przesunięta rękojeść; boczny uchwyt przesunięty.

W zależności od położenia płaszczyzny połączenia zacisków zewnętrznych przewodów jezdnych: 1 — równolegle do płaszczyzny instalacji; 2 — prostopadle do płaszczyzny montażu; 3 — kombinowane: wejście równoległe, wyjście prostopadłe do płaszczyzny montażu; 4 — kombinowane: wejście prostopadłe, wyjście równoległe do płaszczyzny montażu.

Według liczby biegunów i liczby kierunków: rozłącznik jednobiegunowy, jeden znak drogowy; rozłącznik dwubiegunowy dla jednego kierunku; rozłącznik trójbiegunowy jednokierunkowy; rozłącznik jednobiegunowy dla dwóch kierunków; rozłącznik dwubiegunowy dla dwóch kierunków; rozłącznik trójbiegunowy dla dwóch kierunków.

Główne parametry techniczne wyłączników VR-32:

znamionowe napięcie pracy dla obwodu głównego:

prąd przemienny:

380, 660 V.

prąd stały:

220, 440 V

konwencjonalny prąd cieplny swobodnego powietrza (Jth)

100, 250, 400 i 630 A

konwencjonalny prąd osłony termicznej (Jth)

80, 200, 315 i 500 A.

Częstotliwość znamionowa AC

50 i 60 Hz

Trwałość mechaniczna

dla prądów 100 i 250 A:

25000 cykli «VO»

dla prądów 400 i 630 A:

16000 cykli «IN»

Moc pobierana przez urządzenie na biegun

BP32-31

3 waty

BP32-35

15 watów

BP32-37

35 watów

BP32-39

60 watów

Bloki bezpieczników - wyłącznik automatyczny

W celu zmniejszenia gabarytów rozdzielnicy produkowane są listwy bezpiecznikowe (BPV), które zapewniają odłączenie prądów znamionowych oraz ochronę obwodów przed przeciążeniami prądowymi i zwarciami. W BVP po przekręceniu klamki przesuwa się poprzeczka z umieszczonym na niej bezpiecznikiem i otwierają się styki urządzenia.

Obecność dwóch przerw na biegun zapewnia odłączenie prądów znamionowych do 350 A przy przemiennym U do 550 V. Aby odłączyć znamionowy prąd stały 350 A przy U do 440 V, przerwy są zasilane sieciami łukowymi.

Wyciągnięcie naboju z wypalonym wkładem jest możliwe tylko w pozycji wyłączonej BPV po zwolnieniu specjalnego zatrzasku. Trwałość elektryczna urządzenia 2500, mechaniczna 500 cykli.

Informacje dotyczące instalacji

Przełączniki pod obciążeniem muszą być instalowane w pozycji pionowej. Szyny zbiorcze i przewody muszą być podłączone do stałych styków przełącznika, to znaczy tak, aby po wyłączeniu przełącznika jego ruchome ostrza nie były zasilane.

Szyny zbiorcze i przewody podłączone do wyłączników muszą mieć przekrój odpowiadający prądowi znamionowemu wyłącznika i być wzmocnione tak, aby obciążenia mechaniczne z nich nie były przenoszone na zaciski.Szyny zbiorcze i przewody muszą być mocno dokręcone w zaciskach wyłączników, aby zapewnić niezawodny styk i zapobiec przegrzaniu tych ostatnich.

Podczas łączenia szyn zbiorczych i przewodów nakrętki stykowe rozłączników i rozłączników nożowych należy dokręcać płynnie, bez wyrywania. W takim przypadku po pierwszym dokręceniu nakrętkę należy poluzować, a następnie płynnie dokręcić ponownie, aż do zniszczenia.

Nakrętki należy wkręcać bez zakleszczania; zaleca się smarowanie ich gwintów wazeliną techniczną.

Powierzchnie styków przełączników nożowych należy nasmarować niewielką warstwą oleju rycynowego, aby uniknąć ich przywierania do listew stykowych. Podczas czyszczenia zagęszczony smar z przełączników noża i przełączników jest usuwany czystą benzyną.

Metalowe nieprzewodzące części przełączników dźwigniowych montowanych na przedniej stronie ekranu muszą być uziemione.