Для безопасных работ, включающих в себя ремонт и замену электрооборудования, ремонт участка электрической цепи, находящегося под нагрузкой, необходимо отключить подачу напряжения. Сделать это под нагрузкой непросто вследствие возникновения электрической дуги при размыкании контактов устройства. Чтобы процесс был безопасен, применяется специальное оборудование – выключатель нагрузки.
Что представляет собой такой аппарат?
Выключателем нагрузки называется устройство, используемое для разъединения контактной группы на участке электрической цепи с помощью механического воздействия, оснащенное дугогасительными камерами. Аппарат является высоковольтным и размещается в электроустановках, работающих под напряжением 6 и 10 киловольт. Выключатель нагрузки широко используется для прекращения и возобновления подачи напряжения в распределительных подстанциях городских и сельских районов, а также цехов предприятий.
Устройства для цепей с малыми токами
Без большой нагрузки выключатель используется с ручным приводом без механизма дугогашения. Он применяется в цепях с малыми токами – обычно в распределительных щитках бытовых или административных помещений. Примером таких устройств является выключатель нагрузки ВН-32. Он рассчитан на работу в цепях 230–400 В и с током нагрузки от 22 до 100 А. Он имеет различную полюсацию – от 1 до 4 контактов.
Устройство выключателя нагрузки
Если рассматривать общее устройство этого механизма, независимо от типа и сферы применения, то обычный автогазовый выключатель нагрузки представляет собой сварную раму-основание, на которой жестко закреплены на высоковольтных изоляторах три неподвижных контакта разъединителя с выводами для подключения фазных жил кабеля. Эти контакты помещены в дугогасительные камеры.
На трех других изоляторах, соответствующих неподвижной группе, крепится подвижная группа контактов, представляющая собой сами контакты, выполненные из двух пластин, и дугогасящую группу ножей.
Примером такого устройства является выключатель нагрузки ВНА-10, работающий в цепях до 10 кВ с номинальным током до 630 А. Этот тип изготавливается в разных модификациях: с заземляющими ножами (одним или тремя), а также с плавкими предохранителями (или без них).
Дугогасящие камеры
Они выполнены из пластмассы и содержат неподвижные точечные контакты, прикрепленные к основным неподвижным. По бокам камеры установлены пластины из газогенерирующего материала.
Чтобы погасить дугу, возникшую при разрыве цепи, в соответствующих камерах используются следующие типы гашения:
– автогазовый;
– автопневматический;
– электромагнитный;
– элегазовый;
– с вакуумными элементами.
Принцип работы выключателей нагрузки
При включении устройства дугогасящие пластины-ножи входят в камеры гашения дуги и соединяются с соответствующими неподвижными контактами. Следующими приходят в соединение основные подвижные и неподвижные контакты. В момент отключения в автогазовом выключателе нагрузки в первую очередь рассоединяются основные группы контактов, и только после них происходит расцепление дугогасящих ножей и неподвижных контактов в камере гашения дуги.
По мере выхода ножей из камеры гашения дуга, образовавшаяся в этот момент, нагревает газогенерирующий материал. Выделяемый этим материалом газ создает в камере повышенное давление и поток между подвижным ножом и вкладышами, который продольно обдувает дугу, увеличивая ее сопротивление. Вследствие этого она гаснет.
Теперь о том, как подключить выключатель нагрузки. Устройство устанавливается строго вертикально, причем с обязательной проверкой отвесом и уровнем. Если необходимо, применяются подходящие прокладки. Во время затягивания болтов постоянно контролируется свобода хода дугогасящих ножей в камере. Затем устанавливается привод (спереди или сзади – в зависимости от конструкции). Тяга с вилками стыкуется с рычагом вала выключателя секторным рычагом привода. Параллельность ножей регулируется изоляторами, на которых закреплены осевые контакты. После 25-ти включений и выключений, если не было отклонений вхождения ножей в камеры и нарушений в работе привода, подключаются фазные провода кабеля к отводам неподвижной и подвижной групп контактов.
Виды выключателей нагрузки
По способу приведения в действие эти устройства делятся на три группы:
- Первая – выключатели с ручным приводом. Их обозначают аббревиатурой ВНР (выключатель нагрузки с ручным приводом).
- Вторая – с пружинным приводом автогазовые. Обозначаются они ВНА, и включение их осуществляется с помощью рычага. А отключение – взведенным пружинным приводом.
- И третий вид – с пружинным приводом и плавкими предохранителями. Этот тип обозначается как ВНП. Его особенность заключается в том, что он может работать как защита от КЗ благодаря размещенным на его раме плавким вставкам и механизму отключения при их перегорании.
Чем отличается выключатель нагрузки от автоматического?
Это устройство работает только на номинальный (рассчитанный) ток срабатывания и не производит разрыва цепи при токах короткого замыкания. Автоматический же вариант имеет механизм разъединения (отключения) при коротком замыкании. Для срабатывания на токи КЗ выключателю нагрузки необходимы дополнительные предохранительные устройства. Например, плавкие вставки, как в устройствах типа ВНП.
