интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

Конструкция и применение рубильников. Схема рубильника


Схема трехполюсного рубильника

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 23Следующая ⇒

1 – изоляционная плита

2 – клеммы

3 – неподвижные контакты

4 – подвижные контакты

5 – рукоятка

6 – трехфазный электрический приемник.

 

При повороте рукоятки усилие через пружины предается подвижным контактам (ножам). Размыкание контактов начинается только при определенном усилии. Пружины в это время находятся в растянутом состоянии и в процессе размыкания обеспечивают быстрое движение подвижных контактов (ножей) независимо от дальнейшего увеличения нажима на рукоятку. Такое размыкание контактов позволяет быстро гасить дугу, обеспечивая их малый износ.

Теплостойкий пакетный кулачковый переключатель (ТПКП)

Теплостойкий пакетный кулачковый переключатель

В однофазных электротепловых аппаратах нагревательный элемент состоит из двух секций, различные способы включения которых изменяют его мощность. Включение секций — последовательное и параллельное.

Переключатель ТПКП состоит из шпинделя 2 с кулачками механизма быстрого переключателя 3, корпуса 4 и контактной группы 7 с клеммами 5 неподвижных контактов. Контактная группа закреплена на корпусе с помощью винтов 6.

Схема кулачкового переключателя для положения рукоятки 1 "О"

Механизм быстрого переключения 3 крепится винтами 8. Он состоит из фигурной шайбы, к впадинам которой пружинами прижимаются шарики. При повороте рукоятки на 45° пружины сжимаются, и шарики начинают соприкасаться с выступами шайбы. При дальнейшем повороте рукоятки потенциальная энергия сжатых пружин увеличивает скорость вращения шпинделя с кулачками. При быстром повороте кулачков увеличивается скорость размыкания контактов, поэтому искра (дуга) между ними легче гасится.

При повороте рукоятки на 90° по часовой стрелке (положение рукоятки "1") все нагревательные элементы оказываются включенными в электросеть последовательно, а нагрев будет слабым. При установлении рукоятки в положение "2" одна часть нагревательных элементов будет обесточена, а другая включена, что приведет к снятию половины мощности (средний нагрев). При переводе рукоятки в положение "3" все нагревательные элементы будут включены параллельно, что дает максимальный нагрев.

 

Штепсельные разъемы

Служат для включения переносных, передвижных приемников однофазного и трехфазного тока.

Штепсельные разъемы

Приемники однофазного тока снабжены штепсельным разъемом с заземляющим контактом. К клеммам гнезд 6 розетки 1 подсоединяют провода электрической сети, к клеммам гнезда 8 — провод заземления. К контактам 4 вилки подсоединяют выводы электрического приемника, к контактам 5 — провод от его корпуса. При подключении электроприемника к сети штепсельной вилкой контакты 5 входят в соприкосновение (замыкаются) с контактами 8 раньше, чем токоподводящие контакты 6 с контактами 4. Шнур 9 электрического приемника укрепляется на вилке 2 скобкой или специальным зажимным устройством.

а - четырехполюсный штепсельный разъем приемников трехфазного тока

б – одноплюсный штепсельный разъем с заземляющим контактом

 

Четырехполюсный штепсельный разъем приемников трехфазного тока. Он состоит из розетки 1 и вилки 2. К трем клеммам гнезд 6 подводят линейные провода, а клеммы гнезда 8 соединяют с заземленной шиной или нулевым проводом. К трем контактам 4 вилки присоединяют обмотки электродвигателя или спирали электротеплового аппарата. К более длинному контакту 5 подсоединяют корпус машины.

При замыкании контактов штепсельной вилки с контактами розетки, прежде всего замыкаются контакты 5 и 8. Благодаря этому корпус заземляется раньше, чем напряжение попадет на рабочие клеммы электроприемника. Вилку можно вставить в розетку, только совместив впадины 3 с выступами 7. Таким образом, если в приемнике испортится электроизоляция, опасности поражения электрическим током в момент подключения его к сети не возникнет. Не будет ее и во время работы электроприемника.

 

 

Пакетные выключатели

Выпускаются различных видов: на силу тока 10 и 25 А и на напряжение 220 В одно-, двух- и трехполюсном исполнении. Пакетный выключатель состоит из механизма переключения, рукоятки и контактной группы. Клеммы неподвижных контактов выступают за пределы корпуса, а подвижные контакты находятся внутри корпуса на стержне квадратного сечения. Поворачивают их рукояткой. В пакетном переключателе одно положение рукоятки соответствует отключенному состоянию приемника, а три остальных — включенному по различным схемам.

Примеры пакетных выключателей

 

Кнопочные выключатели

Наибольшее распространение получили трехполюсные выключатели типа ПНВ и ПНВС, снабженные кнопками "пуск" и "стоп". При нажатии на кнопку "пуск" подвижные контакты замыкаются с неподвижными и фиксируются в этом положении с помощью защелки. При нажатии на кнопку "стоп" защелка отводится и под действием пружины подвижные контакты возвращаются в исходное положение. Выключатели ПНВ служат для включения двигателей трехфазного тока малой мощности, а выключатели ПНВС — двигателей однофазного тока с пусковой обмоткой. Пусковая обмотка подключается к сети на короткое время до набора рабочего режима, после чего она автоматически отключается.

Примеры кнопочных выключателей

 

Аппараты защиты

Аппараты защиты предназначены для защиты электрооборудования и электросетей от коротких замыканий и перегрузок. Чрезмерные токи короткого замыкания и перегрузки могут возникнуть в цепи, когда сопротивление ее оказывается значительно меньше номинального сопротивления приемника и сетей. Под действием токов короткого замыкания за очень непродолжительное время выделяется такое количество тепла, которое приводит к пожарам из-за воспламенения изоляции проводов и электрооборудования. Поэтому аппараты защиты и предназначены для того, чтобы обесточить электросети и оборудование до возникновения перегрева.

К аппаратам защиты относятся плавкие предохранители, автоматические выключатели, тепловые реле защиты.

Плавкие предохранители

Примеры плавких предохранителей

 

Плавкий предохранитель является самым слабым участком защищаемой электрической цепи, срабатывающим в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение более ценных элементов электрической цепи высокой температурой, вызванной чрезмерными значениями силы тока.

Все плавкие вставки включают в себя два основных элемента:

· плавкий элемент - токопроводящий элемент из металла, сплава нескольких металлов или специально подобранных слоёв нескольких металлов;

· корпус - механизм или систему крепления плавкого элемента к контактам, обеспечивающим включение плавкого предохранителя в целом, как устройства, в электрическую цепь.

Корпуса плавких предохранителей обычно изготавливаются из высокопрочных сортов специальной керамики. Для корпусов предохранителей с малыми номинальными токами используются специальные стекла. Корпус плавкой вставки обычно выполняет роль базовой детали, на которой укреплен плавкий элемент с контактами плавкой вставки, указатель срабатывания, свободные контакты, устройства для оперирования плавкой вставкой и табличка с номинальными данными. Одновременно корпус выполняет функции камеры гашения электрической дуги.

По рабочим характеристикам защитных цепей предохранители подразделяются на:

· Быстродействующие.

· Низковольтные.

· На среднее напряжение.

· На высокое напряжение.

Недостатки плавких предохранителей:

· Возможность использования только один раз.

· Конструкция, дающая возможность шунтирования, то есть использования «жучков», приводящих к пожарам.

· В цепях трёхфазных электродвигателей при сгорании одного предохранителя инициируется пропадание одной фазы, что может привести к выходу из строя электродвигателя.

· Возможность необоснованной замены на предохранитель номиналом выше.

· Возможный перекос фаз в трёхфазных электроцепях при больших токах.

Преимущества:

· В асимметричных трёхфазных цепях при аварии на одной фазе, питание пропадёт только на одной фазе, а остальные две фазы продолжат дальше снабжать нагрузку.

· Из-за более простой конструкции, чем у автомата защиты, почти исключена возможность т. н. «поломки механизма» — в случае аварийной ситуации предохранитель полноценно обесточит цепь.

· После замены плавкой вставки предохранителя в цепи получается защита с характеристиками, заявленными производителем в отличие от случая с использования автоматического выключателя с подгорающими контактами.

Автоматические выключатели

Примеры автоматических выключателей

 

 

Автоматические выключатели предназначены для многоразовой защиты электрических установок от перегрузок и коротких замыканий. Некоторые модели обеспечивают защиту от других аномальных состояний, например, от недопустимого снижения напряжения. Главным отличием от плавкого предохранителя является возможность многократного использования.

Автоматический выключатель конструктивно выполнен в диэлектрическом корпусе. Автоматический выключатель, рассчитанный на небольшие токи, часто имеет крепление для монтажа на DIN-рейку. Механизм расцепления приводится в действие одним из двух расцепителей: тепловым или магнитным.

· Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину (состоит из двух слоев: инвар и железо), нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока и может изменяться от секунд до часа. В отличие от плавкого предохранителя, автоматический выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины.

· Электромагнитный расцепитель (отсечка) - расцепитель мгновенного действия, представляет собой соленоид, подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока.

Тепловые реле защиты

Пример теплового реле защиты

Тепловые реле - это электрические аппараты, предназначенные для защиты электродвигателей от токовой перегрузки.

Они работают по тому же принципу, что и автоматические выключатели с тепловыми расцепителями. Отличаются они тем, что биметаллическая пластина воздействует не на главные контакты, а на контакты, находящиеся в цепи обмотки магнитного пускателя – аппарата дистанционного управления.

Читайте также:

lektsia.com

Назначение и устройство рубильников

 

Назначение и устройство рубильниковНазначение рубильников. Рубильник - наглядный пример наиболее простого устройства коммутации. Это электрический коммутационный аппарат, имеющий ручное управление, функция которого - отлючение/включение или переключение электроцепей: переменного тока - с напряжением до 660 Вольт, постоянного тока - до 440 Вольт. Причем, наличие дугогасительной камеры допускает совершать данные операции не только при отсутствии тока в цепи, но и под нагрузкой.

Кроме нечастых неавтоматических коммутаций силовых электроцепей, рубильники (имеющие предохранители - плавкие вставки) могут довольно эффективно использоваться как защита электрических сетей от перегрузок и возникающих в них сверхтоков - токов коротких замыканий. Наличие рубильника на вводе полностью реализует требование пункта 4.1.12 Правил устройства электроустановок:

ПУЭ 4.1.12

Область применения рубильников довольно широка: они могут быть установлены в различных РУ (распределительных устройствах), шкафах, электрощитах, для силовых цепей и для цепей управления. Определенные модели рубильников предназначены для их установки в шкафах ТП (трансформаторных подстанций).

Любые рубильники, независимо от их модели могут в целях гарантированной безопасности их эксплуатации могут быть установлены, как написано выше в строго определенных для этого местах - щитах и шкафах закрытых помещений, при отсутствии в окружающей среде агрессивных веществ, пыли.

 

Устройство рубильникаУстройство рубильника. Основа конструкции рубильника - панель, выполненная из изоляционного материала, на которой закреплены стойки с губками - неподвижными контактами рубильника.

Подвижные-же контакты - ножи, жестко закрепленны на одном вале, при включении они "входят"неподвижные губки рубильника, создавая одновременное замыкание всех полюсов. Во многом конструкция рубильника определяется способом привода в движение ножей - подвижных его контактов.

Существуют рубильники с рычажным приводом (ножи приводятся в движение вращением боковой, чаще всего, съемной рукояткой через систему рычагов) и рубильники с центральной рукояткой (в них движение ножей начинается при вращении рукоятки, напрямую связанной с валом, на котором и расположены контактные ножи).

Блокировка рубильникаРубильники второго типа могут быть использованы для отключения электрических цепей, не находящихся под током нагрузки. Это связано с возможностью воздействия электрической дуги на руку отключающего. Отключение цепей под "нагрузкой" возможно рубильниками первого типа - с боковой рукояткой, оснащенными специальными дугогасителями на каждом полюсе, нейтрализующими дугу ее разделением на короткие отдельные дуги.

Во многих современных рубильниках реализована такая дополнительная мера электробезопасности, как блокировка дверок во включенном положении - т. е., пока рубильник включен, открыть его дверку не получиться. Помимо невозможности открытия дверки включенного рубильника, механизм также заблокирует привод рубильника при открытой дверке рубильника и включить его получиться лишь закрыв ее.

volt220.ru

Конструкция и применение рубильников

Общие сведения

По своему техническому устройству рубильник - самый простой коммутационный аппарат. Они выпускаются в различных вариантах и модификациях. Сейчас основными видами являются  однополюсные, двухполюсные и трех полюсные конструкции. Каждый полюс содержит плавкий предохранитель, представляющий вместе с полюсом единое целое на панели электрощита. Рубильники, кроме того, разделяются на устройства с различными приводами - центральным и рычажным и различаются по расположению рукоятки.

Устройство с центральным расположением рукоятки отключают электрические цепи, в которых нет напряжения. С боковым расположением рукоятки производит отключение сетей, находящихся под напряжением.

В стандартную конструкцию рубильника входят

Основные составляющие: Контактные ножи, плавкие вставки, контактные и совмещенные стойки. Для подключения на стойках имеются специальные выводы. Все составляющие монтируются на одной общей панели.

В каждом рубильнике имеется один ряд совмещенных и один ряд контактных стоек. Специальные пружины, в случае необходимости, обеспечивают нажатие контактов. Нажатие на совмещенных стойках производится сферическими шайбами. Контактные ножи у них связаны общей осью. Движение оси осуществляется с помощью симметрично расположенных тяг. Другой конец каждой тяги соединен с валом при помощи шарнира. Вращение боковой рукоятки, расположенной на конце вала, приводит его в движение. При центральном расположении рукоятки контактные ножи приводятся в движение осью, связанной со скобой.

Применение рубильников и особенности эксплуатации

Применяются при включении и выключении отдельных участков сети с большой силой тока. Для включения и выключения сетей под напряжением используют рубильники с дугогасительной камерой. Без дугогасительной камеры используют для выключения и включения электрических сетей, которые обесточены заранее.

Для того, чтобы гарантировать продолжительную работу, их эксплуатация должна производиться в соответствии со специальными техническими правилами эксплуатации электроустановок, техническим описанием и прилагаемой к каждому устройству инструкцией по эксплуатации. Согласно технической документации, установка рубильников производится таким образом, чтобы не произошло самопроизвольного замыкания электрической цепи, то есть естественным путем, под воздействием силы тяжести.

Широкое применение рубильников в- самых разных электрических сетях обусловлено особенностями их конструкции. Их установка производится в силовых шкафах, шкафах управления и в шкафах низкого напряжения. Отдельные модификации рубильников устанавливаются в трансформаторных подстанциях, в распределительных устройствах промышленных предприятий, в электрических щитах жилых зданий. Устанавливаются их только в закрытых помещениях, в специальных местах, с применением шкафов и щитов.

electric-220.ru

КОНСТРУКЦИЯ РУБИЛЬНИКОВ И ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ



Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Лабораторная работа №5

Рубильники

Цель работы: изучение конструкций, принципа действия и особенностей функционирования рубильников и неавтоматических выключателей.

1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Рубильник предназначен для ручного включения и отключения электрических цепей с постоянным напряжением до 440 и переменным до 500 В.

Переключатель в отличие от рубильника имеет две системы неподвижных контактов и три коммутационных положения. В среднем положении ножей цепи разомкнуты. Специальное устройство фиксирует ножи в этом положении.

Пакетные выключатели и переключатели являются малогабаритными коммутационными аппаратами с ручным приводом, которые служат для одновременного управления большим числом цепей. Пакетные выключатели и переключатели используются для нечастых коммутаций в цепях с небольшой мощностью (токи до 400 А, постоянное напряжение 220 и переменное 380 В). Пакетные переключатели и выключатели применяются как аппараты распредустройства и в цепях автоматики. Они используются также для пуска и реверса двигателей, а также для переключения схемы соединения обмоток двигателя со звезды на треугольник.

В трехфазном рубильнике с центральной рукояткой (рисунок. 1.1) подвижный контакт- нож 1 вращается в шарнирной стойке 2. При размыкании цепи между ножом и неподвижным контактом стойки 3 загорается дуга. Гашение дуги постоянного тока при токе до 75 А происходит за счет механического удлинения дуги двигающимся ножом. Чем больше скорость движения контакта, тем больше скорость растяжения дуги и меньше время ее горения. При отключении больших токов решающим фактором является электродинамическая сила. Эта сила, действующая на единицу длины дуги, примерно обратно пропорциональна длине ножа. Для безопасности ремонта расстояние между контактными стойками 3 делается не менее 0,05 м.

На процесс гашения дуги влияют также тепловые потоки воздуха, создаваемые дугой. Дуга гасится более интенсивно, если ее растяжение за счет конвективного движения воздуха совпадает с направлением действия электродинамических сил (рубильник устанавливается так, что кривизна дуги обращена вверх).

При отключении переменного тока дуга гасится за счет возникновения электрической прочности 200- 220 В около каждого катода рубильника. В однофазной цепи двухполюсный рубильник позволяет легко гасить дугу с номинальным током при напряжении до 380 В.

Рисунок 1.1 Трехфазный рубильник с центральной рукояткой

. Однополюсный рубильник с одним разрывом надежно работает в цепи с напряжением до 220 В. Рубильники и переключатели с центральной рукояткой (рисунок 1.1) разрешается применять только для отключения обесточенной цепи. При отключении цепей под нагрузкой дуга не должна воздействовать на руку (рукоятка находится сбоку или применяется рычажный привод, см. рисунок 1.2). Как правило, наиболее тяжело отключаемый ток (критическое значение) меньше его номинального значения.

 

Для рубильников и переключателей с боковой рукояткой или рычажным приводом отношение отключаемого тока к номинальному составляет 0,2 при постоянном напряжении 220 В и 0,3 при переменном напряжении 380 В. При постоянном напряжении 440 и переменном 500 В указанные аппараты используются только для отключения обесточенных цепей. Для увеличения отключающей способности рубильник снабжается дугогасительной решеткой . При этом отключающая способность рубильников увеличивается до 0,5 Iном при постоянном напряжении 440 и переменном 500 В, и до Iном в цепях с постоянным напряжением 220 и переменным 380 В.

 

Рисунок 1.2 Рубильник с рычажным приводом и дугогасительной камерой

КОНСТРУКЦИЯ РУБИЛЬНИКОВ И ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Рубильники выпускаются в одно-, двух- и трехполюсных исполнениях. На рисунке 1.2 изображен трехполюсный рубильник с центральным рычажным приводом 1 и дугогасительной камерой 2. Ножи 3 всех трех полюсов соединены изоляционным валиком, на который действует тяга рычажного привода. Рукоятка привода монтируется на лицевой стенке шкафа распредустройства. Такая конструкция обеспечивает безопасность обслуживающего персонала.

Качество рубильников и переключателей в значительной степени определяется контактным соединением ножа и контактных стоек. В современных аппаратах преимущественно применяется линейный контакт , обладающий меньшим переходным сопротивлением, чем плоский. Контактное нажатие обеспечивается с помощью стальных пружин.

В рубильнике на рисунке 1.1 нажатие в стойке 3 создается с помощью пружины в виде разрезанного кольца 4, концы которого действуют на эластичные губки. Нажатие губок в шарнирной стойке 2 осуществляется пружинами в виде выпуклых шайб 5. При токе, большем 100 А, устанавливается несколько параллельных контактных пар.

В пакетном выключателе или переключателе каждый коммутируемый полюс конструктивно оформлен в виде отдельного элемента- пакета. На рисунке 1.3 аппарат имеет три полюса (три пакета), а на рисунке 1.4 два полюса. Число пакетов в выключателе серии ПКВ может достигать 8.

Пакетный выключатель ПВМ (рисунок 1.3) состоит из отдельных связанных вместе пакетов 5 и приводного механизма 4. Каждый полюс имеет два разрыва. Неподвижные контакты 1 выполнены в виде массивных пластин из латуни. Подвижный контакт 2 насажен на квадратный изолированный вал выключателя и имеет вращательное движение. Нажатие контактов создается за счет упругих свойств губок подвижного контакта 2. К подвижному контакту прикреплены две щечки 3 из фибровых пластин. Расстояние между щечками несколько больше толщины неподвижного контакта, что позволяет подвижному контакту свободно вращаться внутри пакета. Подвижный контакт перемещается с помощью приводного механизма. При вращении рукоятки сначала заводится пружина, а затем эта пружина сообщает необходимую скорость контакту. Такой привод работает недостаточно надежно.

Рисунок 1.3 Пакетный выклю- Рисунок 1.4 Пакетный кулачковый чатель серии ПВМ выключатель серии ПКВ

 

При расхождении контактов дуга загорается в двух разрывах, что обеспечивает надежное гашение дуги переменного тока за счет околокатодной электрической прочности. Дуга гаснет при первом прохождения переменного тока через нуль.

Гашение дуги постоянного тока обеспечивается за счет ее горения в пространстве между фибровыми щечками. При соприкосновении дуги с фибровыми стенками из них выделяется газ. Поскольку внутренняя полость пакета достаточно герметична, внутри пакета повышается давление. Это ведет к подъему вольт-амперной характеристики и гашению дуги . Однофазные цепи должны отключаться двухполюсным выключателем.

Недостатками выключателя ПВМ являются невысокая износостойкость (до 20·ΙΟ3 циклов) и недостаточная надежность механизма привода.

Более совершенен пакетный кулачковый выключатель серии ПКВ (рисунок 1.4). На валу 1 укреплены кулачки 2 (по одному на пакет). Каждая цепь имеет два разрыва, образуемые мостиками 3 и контактами 4.При вращении вала кулачок поворачивается и в его углубление попадает шток 5. При этом цепь замыкается. Нажатие контактов создается стальной пружиной 6. Для повышения износостойкости используются металлокерамические контакты. Вместо малонадежного привода ПВМ используется такой же фиксатор положения, как в командоконтроллерах . Наибольший ток выключателей серии ПКВ составляет 160 А. Электрическая износостойкость достигает 2·105 циклов. Все пакетные выключатели используются для коммутации токов, равных номинальному.

Пакетные выключатели и переключатели по сравнению с рубильниками имеют меньшие габариты, удобнее в монтаже. Дуга гасится в замкнутом объеме, без выброса пламени и газов. Контактная система позволяет управлять одновременно большим количеством цепей. Эти выключатели коммутируют номинальные токи, имеют высокую вибро- и ударостойкость.

megapredmet.ru

Электрические рубильники

Мы так давно привыкли включать свет в комнате, нажав на клавишу, что не задумываемся над тем, почему именно выключатель является главным звеном любой электрической цепи. Электрические рубильники и пакетные переключатели являются основными используемыми не автоматическими выключателями. Их неисправность является наиболее частой причиной пожаров. Про это хорошо известно опытным электрикам и пожарным. Давайте разберёмся, что это за устройство, как работает, для чего предназначено, где применяют и какие отличия (в том числе у разных производителей).

Электрические рубильники

Как и писалось выше, рубильник - неавтоматический выключатель. Он предназначен для ручного замыкания или размыкания электрических цепей. Или, по другому, осуществления коммутации. Все мы знаем, что замыкание и размыкание - это искра, разряд. Физика процесса проста – при сохранении напряжения на соединяемых (разъединяемых) контактах, даже в воздушной среде возникает электрическая дуга – та самая молния. Эта молния в выключателе есть всегда. Размер и мощность разряда зависит только от характеристик тока. Поэтому любой рубильник, прежде всего, способен обеспечить замыкание сети с большими токами и гарантированным гашением возникающей при этом электрической дуги.

Есть класс устройств, который не отключает цепь, а производит переключение тока из одной цепи в другую, одновременное включение нескольких цепей, или переключение по заданному алгоритму - это пакетный переключатель, функции которого схожи с электрическим рубильником , поскольку он также должен гасить дугу. Из этого главного свойства и нужно исходить, чтобы понимать какие электрические рубильники необходимо использовать в электросети. Пакетники

Основные характеристики

Как правило, рубильники имеют следующие характеристики:

  1. Сила тока
  2. Напряжение
  3. Пиковые перегрузки
  4. Допустимая мощность
  5. Постоянный или переменный ток

Также электрические рубильники отличаются по материалy, из которого изготовлена контактная группа, расчётному количеству включений – выключений, периодичности обслуживания, параметру шин, к которым поведено электричество и допустимой частоте срабатывания. Для обеспечения надёжной коммутации цепей необходимо понимать, что используемый рубильник должен иметь достаточный запас мощности, в том числе в отношении потребителей сети (расчёт необходимо производить исходя из полной нагрузки), время на охлаждение контактной группы между циклами включения – выключения (для избежания выгорания контактов) и резервную цепь на случай выхода из строя.

Относительно других видов и характеристик, электрические рубильники делятся по количеству полюсов, типу включения, наличия дугогасительного устройства, типу снятия напряжения. Расположение рукоятки тоже имеет значение – боковое, центральное, или рычажный механизм.

Примерно такие же характеристики (за исключением конструктивных особенностей) применяются для пакетных переключателей. Переключатель представляет собой механизированный ручной привод. То есть при ручном повороте рычага, включается механизм (обычно пружинного типа), который с заданной скоростью производит переключение, а дуга гасится за счет выделения из-за трения углекислого газа. В отличие от рубильников, пакетный переключатель может коммутировать цепи с разными характеристиками, поэтому выделен в отдельный класс «размыкателей».

Применение в реальных сетях

Любая электрическая цепь должна иметь точку, в которой можно произвести полное отключение, или включение. В этой точке располагается вводной рубильник, к которому предъявляются максимально жёсткие требования. Как и у других электрических рубильников – его задача производить замыкание – размыкание в минимальное время с максимальной защитой от перегрузок, пиковых токов и возгорания. Главное отличие – надёжность. Несмотря на принятые сегодня стандарты распределения электросетей, уровень защитной автоматики и другие меры безопасности, полное отключение системы пока остаётся наиболее эффективным способом для ликвидации аварий и нежелательных последствий. К этому же классу относятся и реверсивные электрические рубильники , которые обеспечивают переключение на резервную мощность с минимальным временем отключения от сети. Строго говоря, неавтоматический реверсивный рубильник не обеспечит мгновенного перехода на резервную линию, а при наличии времени, эту же задачу выполнит переключатель. Однако аварии в электросетях бывают разные, рубильник в этом отношении просто надёжнее, особенно, если может производить автоматическое переключение при снятом напряжении.

С другой стороны, переключатель может произвести запланированное переключение электрической цепи на другую линию, включить другой сегмент цепи, выключив запитанный, или изменить параметры тока. Применение на тех участках, где такие переключения нужны. Например, включить питание мостового крана в цеху, отключить трёхфазное питание станка, включить электродвигатель и т.д.

В основном, рубильники используют в сетях, разделяя, таким образом, сектора, которые можно полностью обесточить, оставив энергоснабжение предприятия без изменений (например, отключить цех на предприятии, или отдельно участки в этом цеху), выключатели нагрузки для отключения фрагмента участка сети, разъединители для обесточивания линии питания. Все эти устройства относятся к одному классу, и поэтому на принципиальной схеме повторяют обозначение рубильника:

Обозначение

Сюда же можно отнести и кнопки «пуск», и «стоп», обозначаемые как рубильник – то есть устройство размыкающее (замыкающее) цепь в нужном месте, в нужное время и по заданному алгоритму.

Главные отличия этих устройств – обеспечение разных способов отключения линии, переключение в другой режим энергоснабжения (энергопотребления), повышение безопасности эксплуатации как электросети в целом, так и её фрагментов. Это и возможность исключения ущерба от сбоя автоматики, когда человек может без участия электроники обесточить нужный участок, а то и всю сеть выключив вводной рубильник, для ликвидации аварии.

Основные производители

Сегодня в России хорошо представлена и имеет широкую сервисную и гарантийную поддержку продукция ABB, Simens, Schneider Electric, некоторые отечественные производители. В целом, продукция имеет высокий уровень надёжности и качества, многие отдают предпочтение российскому производителю ввиду меньшей цены и сроков поставки. Кто-то выбирает по ценовым критериям. Но стоит иметь в виду, что рубильник это устройство, которое должно работать, не выходя из строя, пока Вы его не замените. Поэтому при выборе, ориентируйтесь на марку, наличие всех сертификатов, стандарты качества, а уже после этого сравнивайте по цене.

obelektrike.ru

1. Аппараты ручного управления

Введение

В системах электроснабжения в автоматизированных электроприводах применяют различные электрические и электронные аппараты. Эти аппараты отличаются между собой устройством, принципом работы, конкретным назначением и областью применения, номинальными параметрами, техническими характеристиками, а также графическими буквенными обозначениями.

Современные высокие требования к качеству технологического процесса и производительности различных механизмов могут быть обеспечены только на основе применения автоматизированных электроприводов. Многие отобранные к изучению в данном учебном пособии электрические и электронные аппараты и образуют такую промышленную электромеханическую систему – автоматизированный электропривод. Успех работы автоматизированного электропривода зависит в значительной мере от индивидуальных свойств всех отдельных аппаратов, отдельных устройств и от совокупности их работы.

Для понимания современных электросистем автоматизированного электропривода, умения их анализировать и рассчитывать необходимо знать кроме устройства и принципа работы аппаратов и их функциональные свойства относительно входных и выходных параметров. Последним в учебном пособии уделено значительное внимание, а также выделены наиболее существенные и общие черты электрических и электронных аппаратов.

В учебном пособии изложен материал в соответствии с программой ”Электрические и электронные аппараты”

1.1. Рубильники

Рубильники предназначены для неавтоматической коммутации электрических цепей с номинальным напряжением до 660 В переменного тока и до 440 В постоянного тока. Они могут быть одно, двух  и трехполюсными.

Для управления электроприводами рубильники, как правило, не применяются. Их используют для подачи напряжения на ввод электрической схемы рабочей машины и для снятия напряжения в случае длительного перерыва в ее работе. Такие рубильники называются вводными. Рабочего тока электродвигателя рубильник не разрывает. Это выполняют другие аппараты.

Трехполюсные рубильники (рис.1.1) состоят из подвижных контактов 2 (ножей) и неподвижных контактов 1 (губок), выполненных из меди. Для того, чтобы ножи отключенного рубильника не находились под напряжением и не представляли опасности при случайном к ним прикосновении, провода от сети присоединяют к неподвижным контактам 1, прикосновение к которым менее вероятно. Рубильники изготавливают с передней (рис.1.1 а) или боковой (рис 1.1 б) рукояткой управления. Рукоятка управления предназначена для приведения в действие механизма рубильника. Для обеспечения безопасности обслуживания рубильник часто помещают в электрошкаф, а рукоятку управления выводят наружу. Кроме рабочих (главных или силовых) контактов, замыкающих и размыкающих основные цепи, рубильники могут быть снабжены вспомогательными контактами, рассчитанными для управления цепями тока. Эти контакты могут быть, например, использованы для включения или выключения сигнальной лампы.

Рис. 1.1. Рубильник

Рубильники могут быть также снабжены дугогасительными отрывными контактами, выполненными металлокерамическими, или угольными с металлическими скобами. Эти контакты располагают так, что при включении рубильника на них возникает электрическая дуга, а после их замыкания при дальнейшем движении ножей 2 основной ток силовой цепи проходит через главные контакты. При отключении рубильника дугогасительные контакты, выключаясь последними, предохраняют главные ножи от обгорания.

Для увеличения термической и динамической устойчивости в рубильниках на большие токи подвижный нож выполняют из двух пластин. При включении рубильника эти пластины располагаются по обе стороны от неподвижного контакта.

В двух - и трехполюсных рубильниках трудно добиться одновременного отрыва всех контактов и гашения дуги. Поэтому для повышения надежности в современных рубильниках устанавливают простейшие дугогасительные камеры. Пластинами дугогасительной решетки дуга делится на несколько самостоятельных дуг, охлаждается и быстро гаснет.

В рубильниках на токи до 100 А надежный контакт создается пружинящими свойствами материала контактных губок, при больших токах  применением плоских или спиральных пружин.

Рубильники - переключатели отличаются тем, что имеют две системы неподвижных контактов (подключение к различным цепям) и три коммутирующих положения.

Отечественная промышленность выпускает несколько серий рубильников и переключателей. При маркировке этих аппаратов буквой Р обозначают рубильники, а буквой РП  переключатели. В условном обозначении этих аппаратов содержатся сведения о наименовании серии, виде привода рукоятки, номинальной силе тока, числе полюсов, наличии дугогасительных камер, наличии вспомогательных контактов, степени защиты, климатическом исполнении. Со структурой условного обозначения можно ознакомиться по справочникам.

Рубильники указанных серий устанавливают вертикально (вал при этом размещают горизонтально). Выпускают их на номинальные токи 80, 100, 200, 250, 320, 400, 500 и 630 А, но при обязательном наличии у них дугогасительных камер. Если же дугогасительных камер нет, то при напряжении 380 В переменного тока они могут коммутировать цепи при силе тока 0,3IН для номинальной силы тока 100 и 250 А, и лишь 0,1IН при номинальной силе тока 400 и 630 А.

Выпускают также аппараты, предназначенные для выполнения функций как рубильника, так и предохранителя. Применяют их для ручного включения и отключения цепей под нагрузкой, а также для защиты цепей при перегрузках и коротких замыканиях. Предохранители-выключатели изготавливают двух - и трехполюсные, рассчитанные на силу тока до 350 А и напряжение до 500 В. Привод – от боковой рукоятки или рычажный. Наиболее часто используют предохранители-выключатели типа ППВ и блоки предохранителей-выключателей БПВ. В блоках БПВ применена рычажно-кулисная система привода, обеспечивающая прямолинейное поступательное перемещение траверсы с закрепленными на ней предохранителями ПН2. Разрыв цепи происходит одновременно в двух местах (на концах предохранителей). Это позволяет применять блоки БПВ без дугогасительных устройств. Условное графическое и буквенное обозначение рубильников приведено на рис.1.2.

Рис.1.2.Условное обозначение рубильников

Рубильники и переключатели выбирают по роду и величине питающего напряжения, току нагрузки, количеству переключений, которые они допускают по условиям механической и электрической износостойкости, а также конструктивному исполнению с учетом степени защиты их от влияния внешней среды.

studfiles.net


Каталог товаров
    .