Как использовать воздушный выключатель

Если говорить про электрические характеристики, то, в зависимости от назначения автомата, учитываются, в первую очередь, времятоковые характеристики, а также рабочие токи и напряжения.

По большому счету (как это не тривиально звучит) автоматический выключатель должен обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации.

Кстати, в квартирах и частных домах используются именно воздушные выключатели.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Помимо контактной группы и дугогасительной камеры обязательным компонентом автомата являются расцепители – устройства приводящие в действие подвижную группу контактов и обеспечивающие, тем самым, размыкание электрической цепи при определенных условиях.

Обязательными для автоматического выключателя являются два типа расцепителей:

• электромагнитный;
• тепловой.

Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя.

Предназначен для защиты от токов короткого замыкания (КЗ) или сверхтоков. Конструктивно представляет собой катушку, через которую протекает ток, коммутируемый автоматом.

При превышении его значения в несколько раз от номинала магнитное поле, создаваемое катушкой, увеличивается и вызывает перемещение сердечника, связанного с механическим приводом, размыкающим контакты.

Кстати, расцепители для защиты от токов КЗ могут быть электронными.

Тепловой расцепитель автомата.

Предназначен для отключения цепи при длительном превышении значения тока (перегрузки) не достигающем значения, вызывающего сработку электромагнитного расцепителя.

Представляет собой биметаллическую пластину, изгибающуюся при нагреве (за счет превышения номинального тока) и приводящую в действие механизм размыкающий контактную группу.

Принцип действия его является инерционным, то есть моментального отключения он не обеспечивает.

Любой такой выключатель имеет возможность ручного отключения, однако, использовать его для постоянного включения выключения цепи не рекомендуется, все- таки назначение его – защитное.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Что такое воздушный автоматический выключатель?

• Устройство
• Принцип действия
• Область применения и назначение

Устройство

При отключении нагрузки, мощных потребителей, между расходящимися для отключения контактами возникает дуга, по силе не уступающая номинальному току. Во время данного явления образуется плазма, рост температуры, в результате чего может образоваться неконтролируемая самоподдерживающаяся дуга, способная расплавить контакты коммутатора и даже перекинутся на соседнюю фазу, вызвав фазное короткое замыкание, что может закончится выводом из строя дорогостоящего оборудования. Чтобы избежать подобного явления, было разработано устройство — камера дугогашения.

Наглядно конструкция воздушного выключателя рассмотрена на схеме ниже (нажмите на картинку для увеличения):

Принцип действия

В момент разрывания контактов возникает дуга. Достигая решетки камеры дугогашения, она начинает вытягиваться, а под действием тепла воздух, находящийся в камере, вытекает через решетки, увлекая дальше за собою продукты образованные плазмой, прекращая ее проявления физически.

Понимание процессов, происходящих в коммутируемых цепях, а также способы подавления нежелательных явлений, помогли создать достаточно компактные по размеру и весу аппараты, способные производить отключения тока сотнями ампер. На фото ниже представлен типичный представитель автоматического воздушного выключателя:

Область применения и назначение

Воздушные автоматы применяются для промышленных нужд, в сфере энергетики, частном секторе. На сегодняшний день разработаны разнообразные по величине и габаритам защитные устройства. От квартирных автоматических выключателей и до силового защитно-коммутационного оборудования выкатного типа, со встроенным контроллером параметров.

Теперь поговорим о том, для чего используются автоматы данного типа. Основное назначение воздушных автоматических выключателей — это защита электрооборудования и линий электропередач от токов короткого замыкания, а также от завышенной мощности потребления путем контроля величины количества тока, проходящего через контакты автомата.

Требования, предъявляемые к современным воздушным выключателям:

• неограниченное время пропуска номинального тока;
• многократное отключение токов короткого замыкания;
• малое время срабатывания;
• устойчивость к многократным термодинамическим нагрузкам;
• наличие внутренних защитных механизмов;
• селективность.

Благодаря относительной простоте конструкции они прочно заняли свое место под солнцем и к тому же продолжают совершенствоваться в техническом плане.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно показывается, из чего состоит воздушный автомат:

Вот мы и рассмотрели назначение, принцип действия и устройство автоматического воздушного выключателя. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Также рекомендуем прочитать:

Воздушный выключатель

Воздушный выключатель (англ. air-blast switch) — высоковольтный выключатель, у которого гашение электрической дуги и перемещение контактов производится потоком сжатого воздуха, который создаётся отдельным устройством (в отличие от автогазового выключателя — здесь газы для дугогашения создаются внутри самого аппарата). Согласно ГОСТ Р52565-2006:

Выключатель воздушный: Выключатель, в котором дуга образуется в потоке воздуха высокого давления.

Классификация воздушных выключателей

Воздушные выключатели подразделяются:

• по конструктивному исполнению:
  • выключатели с отделителем;
  • выключатели без отделителя.
• по назначению:
  • распределительные — номинальное напряжение до 750кВ, номинальный ток — до 3200А, отключающая способность — 40 — 50кА;
  • генераторные — номинальное напряжение до 25кВ, номинальный ток — до 20кА, отключающая способность — до 160кА.

Дополнительные элементы для воздушных выключателей

Поскольку воздушный выключатель не способен самостоятельно создавать поток сжатого воздуха, то для его работы необходимы следующие дополнительные элементы:

• Устройство создания сжатого воздуха — компрессор;
• Система пневмопроводов;
• Устройство хранения сжатого воздуха — ресивер

Согласно ГОСТ Р52565-2006:

Воздушные выключатели должны содержать следующие устройства:

а) манометр, показывающий давление воздуха в резервуаре выключателя (полюса, элемента полюса);

б) реле минимального давления или электроконтактный манометр (один или, если требуется, два) с контактами, обеспечивающими подачу сигнала о снижении давления ниже допустимого, а также разрыв соответствующих цепей управления; при наличии в выключателе электроконтактного манометра манометр по перечислению а) не требуется;

в) запорный вентиль, устанавливаемый на общем воздухопроводе выключателя (полюса);

г) обратный клапан, препятствующий выходу сжатого воздуха из резервуара (или резервуаров) выключателя при понижении давления в подводящем воздухопроводе (магистрали);

д) фильтр для очистки поступающего в выключатель воздуха;

е) указатель действия вентиляции (при её наличии); при применении тальковых дросселей продувки наличие указателя действия вентиляции необязательно;

ж) устройство для слива воды из нижней части резервуара (резервуаров) и выпуска воздуха.

Принцип работы воздушного выключателя

Гашение дуги в воздушном выключателе может происходить как продольным так и поперечным движением воздуха. Количество контактных разрывов в одном полюсе зависит от номинального напряжения выключателя. Параллельно дугогасящим контактам обычно подключается шунтирующие сопротивление для облегчения гашения дуги.

Принципы работы механизмов в выключателях с отделителем и без отделителя несколько отличается.

• В выключателях с отделителем дугогасящие контакты соединены с поршнями в контактно — поршневой механизм. Последовательно с дугогасительными контактами включен отделитель. Дугогасящие контакты с отделителем образуют полюс выключателя. Во включённом состоянии выключателя дугогосящие контакты и отделитель замкнуты. При подаче сигнала на отключение, срабатывает электромагнитный пневмоклапан, который открывает пневмопровод и воздух от расширителя (ресивера), воздействует на поршни дугогасящих контактов. Контакты размыкаются и возникающая дуга гасится потоком воздуха, затем отключается отделитель, разрывая остаточный ток. Время подачи воздуха рассчитывается так, чтобы возникшая дуга была гарантированно погашена. Как только подача воздуха прекращается, дугогасительные контакты возвращаются во включённое состояние, а разрыв цепи обеспечивается разомкнутым отделителем. Конструктивно отделитель может быть выполнен открыто — такая конструкция обычно применяется в выключателях вплоть до 35 кВ. В выключателях на большее номинальное напряжение отделители изготовляются в виде воздухонаполненных камер. Примером выключателя с отделителем может быть выключатель ВВГ-20 (СССР).
• В выключателях без отделителя дугогасящие контакты выполняют роль как дугогашения так и разрыв цепи в отключённом состоянии (функции отделителя).

В конструкции выключателей без отделителя применяются воздухонаполненные камеры (резервуары) с размещёнными внутри них дугогасительными устройствами. Привод контактов отделён от гасящей среды. Контакты могут быть выполнены одно- и двухступенчатыми.

Преимущество воздушных выключателей

• Воздушные выключатели давно эксплуатируются в энергосистемах России и СНГ и имеется большой опыт их эксплуатации и ремонта;
• Ремонтопригодность (особенно по сравнению с элегазовыми выключателями).

Недостатки воздушных выключателей

• Необходимость наличия развитой пневмосистемы и компрессорного оборудования;
• Сильный шумовой эффект при отключении токов К.З.
• Большие габариты (особенно по сравнению с элегазовыми), что вызывает большие размеры ОРУ.

Эксплуатация

В мире этот тип выключателей в основном используется в энергосистемах России и СНГ (в сетях 35 кВ и выше). Имеется мировая тенденция замены воздушных выключателей на элегазовые выключатели и вакуумные выключатели начиная с 1960-х гг .