Например, если максимальный ток нагрузки составляет 50 А, то оптимальный номинальный ток выключателя нагрузки должен быть выбран с учетом коэффициента запаса. В данном случае, он составит 50*1,2 = 60 А. Это означает, что нужно выбрать выключатель с токовой характеристикой 63 А, который позволит обеспечить надежную работу устройства при эксплуатации в различных условиях.
Что такое выключатель нагрузки: назначение, устройство, особенности выбора и монтажа
Выключатель нагрузки (ВН) представляет собой высоковольтный коммутационный аппарат, специально предназначенный для включения и отключения токов в трехфазной электрической сети в нормальных условиях эксплуатации. В зависимости от конкретного типа устройства, коммутация токов может осуществляться дистанционно, автоматически или вручную, причем последние два варианта позволяют управлять процессом без непосредственного участия человека. Такие устройства получили широкое распространение в электрических сетях высокого напряжения благодаря своей надежности и функциональности. В следующей части статьи мы рассмотрим устройство, принцип работы и назначение выключателей нагрузки.
Основная функция ВН заключается в коммутации рабочих токов в электроустановках, что подразумевает отключение или подключение мощностей, которые не превышают допустимые (номинальные) значения для конкретного участка электрической сети. Важно отметить, что данный вид устройства не предназначен для отключения токов в аварийных режимах, поэтому его установка возможна лишь в условиях, где уже предусмотрены меры защиты от короткого замыкания и перегрузок. Эти меры могут реализовываться с помощью плавких предохранителей (например, ПК, ПКТ, ПТ) или защитного устройства, установленного со стороны источника питания или на группе потребителей.
При этом ВН обладает отключающей способностью, которая отвечает электродинамической стойкости при коротких замыканиях. Это позволяет использовать данный электрический аппарат для подачи напряжения на участок электрической сети, независимого от его текущего состояния, включая случаи пробного включения. Таким образом, в условиях, когда в цепи имеется защита от сверхтоков, рассматриваемое оборудование может выполнять функции полноценного высоковольтного защитного аппарата, такого как масляный, вакуумный или элегазовый прибор. Наличие моторного привода позволяет устройству участвовать в работе различных автоматических систем управления (таких как АВР, АПВ, АЧР, ЧАПВ), а также предоставлять возможность удаленного управления через автоматизированные системы диспетчерского технологического управления.
Применение
Выключатель нагрузки в основном используется в электрических сетях класса напряжения 6 и 10 кВ. Его применение оправдано в первую очередь экономическими соображениями: ВН стоит заметно дешевле по сравнению с полнофункциональными высоковольтными защитными аппаратами и требует значительно меньших затрат на обслуживание и ремонт.
Где же конкретно используются данные устройства? Выключатели нагрузки традиционно выступают в качестве альтернативы отделителям и короткозамыкателям, применяясь для коммутации токов в стороне высокого напряжения силовых трансформаторов. Однако их использование допустимо только при наличии в цепи подключения трансформатора предохранителей или защитных устройств, расположенных на другом конце линии — со стороны соседней питающей подстанции или в распределительном устройстве. Кроме того, подобные аппараты могут применяться в сетях небольшой мощности в качестве самостоятельных коммутационных устройств.
В случае протяженных и разветвленных воздушных линий выключатели нагрузки обеспечивают удобство отключения участков линий без необходимости полного обесточивания всей линии. В таких ситуациях на питающей подстанции устанавливается специальный выключатель, который защищает всю линию от возможных повреждений.
Опасности при разъединении
При выполнении отключения наружной электрической цепи возможно возникновение искр. Особенно опасно разъединение сильных нагрузок на высоковольтных объектах, так как возникающая электрическая дуга может достичь значительной мощности из-за открытых контактных ножей, способствуя разрушению контактов. Это также может привести к повреждению приборов, находящихся под напряжением. Для обеспечения безопасности процесса передачи электроэнергии в таких случаях используют выключатель нагрузки, который оснащается специальным оборудованием для гашения дуги в экстренных ситуациях.
Миниатюрный рубильник находится между простыми разъединителями и выключателями, которые способны отключать токи, превышающие допустимые значения в критических ситуациях. Однако не рекомендуется использовать его для отключения токов, возникающих из-за перегрузок в случае короткого замыкания; в таких ситуации предпочтительно применять высоковольтные предохранители с безопасным устройством.
Выключатели нагрузки могут устанавливаться в распределительных сетях, выполняя несколько ключевых задач:
- коммутация линий и трансформаторов силового типа, работающих при номинальных напряжениях;
- отключение и подключение нагрузок, которые не требуют защиты от замыканий;
- устройства с установленными плавкими предохранителями могут использоваться в качестве защиты от коротких замыканий.
Также в компактном виде выпускаются выключатели нагрузки до 100 А, которые легко монтируются в распределительные установки и внешне напоминают конструкции автоматических выключателей. Их устанавливают на входах сетей как частных, так и многоквартирных домов.
Выключатели нагрузки могут применяться как в быту, так и на крупных предприятиях. Более мощные устройства играют ключевую роль в обеспечении безопасности в самых различных сферах:
- грузоподъемные механизмы;
- обширные кухонные зоны на предприятиях общественного питания;
- системы кондиционирования и вентиляции;
- сушильные камеры и прачечные;
- автомойки;
- конвейеры;
- освещенные сети.
Преимущества и недостатки
Рассмотрим достоинства и недостатки модульных выключателей нагрузки. К положительным качествам данного типа устройств можно отнести:
- доступную стоимость по сравнению с другими видами выключателей, а также экономию при производстве;
- высокую скорость и надежность выполнения своих функций по подаче номинальных токов нагрузок;
- возможность применения недорогих плавких предохранителей для защиты от перегрузок;
- высоковольтные модульные выключатели нагрузок имеют видимые разрывы контактов, что позволяет исключить необходимость в дополнительных разъединителях.
К недостаткам можно отнести ограниченный ресурс эксплуатации. После срабатывания предохранителя его обязательно нужно заменять на новый. При этом разрыв цепи происходит только при токах, которые не превышают предельные номинальные мощностные значения.
Автоматический выключатель АВ
В нашем каталоге представлены автоматические выключатели различных брендов, таких как ИЭК и других. Эти устройства являются коммутационными аппаратами, которые обеспечивают защиту электрических сетей от сверхтоков, коротких замыканий и перегрузок. Термин «коммутационный» подчеркивает их способность включать и отключать электрические цепи, то есть осуществлять их коммутацию.
Автоматический выключатель АВ может быть оснащен электромагнитным расцепителем, который защищает электрическую цепь от короткого замыкания. Кроме того, некоторые модели также имеют комбинированный расцепитель, в этом случае в них присутствует теплозащитный элемент, предотвращающий перегрев и перегрузку цепи.
В соответствии с требованиями бытовой электросети, она должна иметь защиту от коротких замыканий и перегрузок. Исходя из этого, для домашней электропроводки рекомендуется выбирать автоматы с комбинированным расцепителем. В зависимости от количества полюсов автоматические выключатели бывают одно-, двух-, трех- и четырехполюсными. Благодаря простоте, удобству и безопасности в обслуживании, они широко используются в электрических установках как большой, так и малой мощности.
В нашей компании предлагаются автоматические выключатели ИЭК. При выборе автоматов необходимо учитывать технические характеристики, такие как количество полюсов, номинальное напряжение и номинальный ток. Все эти параметры указаны в описании товара. Также стоит обратить внимание на характеристику срабатывания, которая часто выбирается, основываясь на назначении защищаемой сети.
Модульный выключатель ВН
Выключатель нагрузки представляет собой стандартное устройство модульного типа. Изменение направления тока в электрических линиях выполняется вручную. Внутри корпуса находится мощная контактная группа, которая может быть как одинарной, так и двойной. Эта группа предназначена для коммутации номинальных токов в диапазоне от 16 до 125 А. Ресурс эксплуатации таких устройств значительно превышаетdurимость автоматических выключателей.
По количеству коммутируемых линий выключатели нагрузки могут быть однофазными и трехфазными (1-4 полюсными). Такое разнообразие позволяет использовать их в различных схемах электрической цепи, включая одно- и трехфазные системы, а также с разрывом нулевого провода и без него.
Обсуждаемые устройства могут иметь как глухой корпус, так и корпус с прозрачным окном, позволяющим увидеть расположение контактных групп. Вероятность случайного включения сведена к минимуму благодаря предусмотренной блокировке.
Выбор подбираемого устройства зависит от номинала вводного автомата. Оптимально, если номинальный ток ВН будет на 1-2 ступени выше, чем номинал автоматического устройства. Кроме того, из-за отсутствия токовой защиты использовать их следует вместе с устройствами автоматического защитного отключения, которые могут располагаться в цепи входных автоматов или в дифференциальных механизмах. Также возможно подключение выключателя нагрузки до счетчика электроэнергии.
Виды выключателей-разъединителей
Существуют различные модели выключателей-разъединителей, применяемые для решения различных задач. Вот некоторые из них:
- Выключатель-разъединитель с предохранителем R. Применяется в трехфазных сетях для защиты устройств и подачи соответствующего тока. Эти устройства могут выступать как выключатели нагрузки, так и главные разъединители, а также используются для управления и защиты электродвигателей.
- Выключатель-разъединитель модель FR. Представляет собой несколько типов, работающих при номинальном токе от 20 до 125 А.
- Выключатель нагрузки RBK. Используется в кабельных шкафах, распределительных устройствах и распределительных щитах как в промышленности, так и в быту. Стоит отметить, что он включает в себя плавкие вставки в своей конструкции.
- Выключатель-разъединитель с триггером. Позволяет автоматическое отключение питания при подаче определенного напряжения на катушку устройства.
- Выключатель-разъединитель с видимым контактным зазором. Позволяет пользователю визуально контролировать состояние контактов устройства.
Производители и стоимость
На рынке выделяются лидеры среди производителей выключателей-разъединителей, такие как Eaton, Hager, Schneider и Legrand. Продукция этих компаний охватывает различные номинальные токи, предлагает от одного до четырех полюсов и оснащена защитными устройствами.
Что касается цен, то стоит отметить, что основным критерием при выборе выключателей-разъединителей для дома является количество полюсов. За один полюс пользователю придется заплатить от 400 до 600 рублей, добавив столько же за три полюса. Четырехполюсный выключатель нагрузки имеет цену около 1200 рублей. Промышленные модели стоят значительно дороже.
Особенности монтажа и подключения
При монтаже и подключении модульных выключателей нагрузки необходимо учитывать несколько важных аспектов:
- Выключатели устанавливаются на DIN-рейку или крепятся с помощью винтов, в зависимости от типа их корпуса. Все монтажные работы должны выполнять квалифицированные электрики.
- Сечение подводящих медных проводов должно соответствовать номинальному току выключателя и может варьироваться от 1,5 до 50 мм².
- Подключение проводников выполняется в верхние или нижние зажимы выводов выключателя в зависимости от схемы подключения. Момент затяжки также регламентирован.
- Для многополюсных выключателей фазные проводники и нулевой рабочий проводник должны размещаться согласно маркировке зажимов.
- Выключатель должен быть надежно заземлен через специальный зажим или DIN-рейку.
- Рекомендуется устанавливать выключатель в доступном для обслуживания месте, что обеспечит удобство управления.
- После завершения монтажа следует проверить правильность подключения и работоспособность выключателя.
Соблюдение правил монтажа и подключения гарантирует надежную и безопасную работу модульного выключателя нагрузки.
Заключение
Модульные выключатели нагрузки занимают ключевую позицию в современных системах распределения и управления электроэнергией. Их основное назначение заключается в оперативной коммутации электрических цепей как в нормальных, так и в аварийных условиях работы.
Среди отличительных черт выключателей нагрузки по сравнению с автоматическими приборами можно отметить отсутствие расцепителей, усиленные контакты, повышенную износостойкость и только ручной привод.
При выборе этих полезных устройств важно учитывать номинальный ток, количество и тип полюсов, климатическое исполнение и другие характеристики.
Знание принципов работы, конструктивных особенностей и правил монтажа модульных выключателей нагрузки позволит специалистам максимально эффективно использовать их в самых различных инженерных задачах.
Проходные выключатели: подробные схемы подключения и монтажа.
Как работает сенсорный выключатель — схемы подключения.
Какой автоматический выключатель ставить на ввод в квартиру и частный дом?
Установка и подключение двухклавишного выключателя своими руками.
Обзор современных протоколов промышленной автоматизации — Modbus, Profinet, EtherCAT и другие.
Как собрать электрический распределительный щиток для квартиры.
