Коммутационные аппараты на напряжение свыше 1000В

Предохранители.

Разъединители.

Определения, касаемые низковольтных аппаратов.

Определение по ГОСТ Р 50030.1-2007 (МЭК 60947-1:2004)

Разъединитель - контактный коммутационный аппарат, в разомкнутом положении соответствующий требованиям к функции разъединения.
Разъединение (функция): Действие, направленное на отключение питания всей установки или ее отдельной части путем отсоединения этой установки или ее части от любого источника электрической энергии по соображениям безопасности.

Определение по ГОСТ Р 50030.3-99 (МЭК 60947-3-99) (с примечанием)

Разъединитель - коммутационный аппарат, который в отключенном положении удовлетворяет определенным требованиям для изолирующей функции.

Примечания:

1. Это определение отличается от приведенного в МЭС 441-14-05 ссылкой на изолирующую функцию, вместо изолирующего расстояния.

2. Разъединитель способен включать и отключать цепь с незначительным током или при незначительном изменении напряжения на зажимах каждого из полюсов разъединителя. Разъединитель может проводить токи в нормальных условиях работы, а также в течение определенного времени в аномальных условиях работы выдерживать токи короткого замыкания.

Определения, касаемые высоковольтных аппаратов.

По ГОСТ Р 52726-2007 (с примечанием)

Разъединитель - контактный коммутационный аппарат, который обеспечивает в отключенном положении изоляционный промежуток, удовлетворяющий нормированным требованиям.

Примечания:

1. Разъединитель способен размыкать и замыкать цепь при малом токе или малом изменении напряжения на выводах каждого из его полюсов. Он также способен проводить токи при нормальных условиях в цепи и проводить в течение нормированного времени токи при ненормальных условиях, таких как короткое замыкание.

2. Малые токи - это такие токи, как емкостные токи вводов, шин, соединений, очень коротких кабелей, токи постоянно соединенных ступенчатых сопротивлений выключателей и токи трансформаторов напряжения и делителей. Для номинальных напряжений до 330 кВ включительно ток, не превышающий 0,5 А, считается малым током по этому определению; для номинального напряжения от 500 кВ и выше и токов, превышающих 0,5 А, необходимо проконсультироваться с изготовителем, если нет особых указаний в руководствах по эксплуатации разъединителей.

3. К малым изменениям напряжения относятся изменения напряжения, возникающие при шунтировании регуляторов индуктивного напряжения или выключателей.

4. Для разъединителей номинальным напряжением от 110 кВ и выше может быть установлена коммутация уравнительных токов.

Особенности применения разъединителей

Разъединители используются для видимого отделения участка электрической сети на время ревизии или ремонта оборудования, для создания безопасных условий работы и отделения от смежных частей электрооборудования, находящихся под напряжением, для создания которых разъединители комплектуются блокировкой включенного (отключенного) положения и заземляющими ножами, исключающими подачу напряжения на выведенный в ремонт участок сети. Также разъединители применяются для переключения присоединений с одной системы шин на другую, в электроустановках с несколькими системами шин.

Согласно Правилам технической эксплуатации электроустановок (ПТЭЭП) разрешалось (возможны отклонения в зависимости от Правил, которым подчиняется организация, в чьем ведении находится электроустановка) отключение и включение разъединителями:

§ нейтралей силовых трансформаторов 110—220 кВ;

§ заземляющих дугогасящих реакторов 6 — 35 кВ при отсутствии в сети замыкания на землю;

§ намагничивающего тока силовых трансформаторов 6 — 500 кВ;

§ зарядного тока и тока замыкания на землю воздушных и кабельных линий электропередачи;

§ зарядного тока систем шин, а также зарядного тока присоединений с соблюдением требований нормативных документов.

В кольцевых сетях 6 — 10 кВ разрешается отключение разъединителями уравнительных токов до 70 А и замыкание сети в кольцо при разности напряжений на разомкнутых контактах разъединителей не более, чем на 5 %.

Допускается отключение и включение трёхполюсными разъединителями наружной установки при напряжении 10 кВ и ниже нагрузочного тока до 15 А.

Допускается дистанционное отключение разъединителями неисправного выключателя 220 кВ и выше, зашунтированного одним выключателем или цепочкой из нескольких выключателей других присоединений системы шин (схема четырехугольника, полуторная и т.п.), если отключение выключателя может привести к его разрушению и обесточиванию подстанции.

Выключатели.

Бытовой выключатель — это двухпозиционный коммутационный аппарат с нормально-разомкнутыми контактами, предназначенный для работы в сетях с напряжением до 1000 вольт, не предназначенный для отключения токов короткого замыкания, без специальных устройств дугогашения, местного управления, с ручным приводом.

Остальные характеристики этого выключателя, такие как рабочий ток, степень влаго-, пыле- и взрывозащищённости (IP), климатическое исполнение, способ установки, материал контактов — определяются производителем и зависят от конкретной модели.

Более того, для бытового выключателя актуально конструктивное исполнение — для внутренней установки (встраиваемым в стену, для скрытой проводки) или для внешней установки (устанавливаемым на стену, для открытой проводки).

В основном применяются для включения и выключения освещения (люстр, плафонов). Для этой же цели в продаже появились выключатели с плавным управлением освещённости: светорегуляторы, диммеры, триммеры.

Шинные конструкции.

Электрический ток от источника передается по шинной конструкции (называемой также шиной) в распределительное устройство (РУ). Пройдя через электрические аппараты соответствующей ячейки РУ, ток поступает на сборные шины и далее в линии электрической сети. Во всех электроустановках, рассчитанных на большие токи, электрическое соединение аппаратов выполняют шинами.
Шины укрепляют на изоляторах шинодержателями. На рис. 1 показана конструкция шинодержателя, крепящего на изоляторе пакет из трех шин прямоугольного сечения. Шины 2 болтами 3 и накладками 1 и 4 жестко закрепляют в держателе и присоединяют винтами к головке изолятора 5. Одну из накладок (например, 4) или болт делают из немагнитного материала во избежание создания большого магнитного потока по контуру держателя и его сильного нагрева.
Способ расположения пакетов шин в трехфазной шинной конструкции выбирают с учетом следующих соображений:
наилучшие условия охлаждения шин получают при расположении их на ребро (рис. 2, а);
наибольшая прочность шин на изгиб под действием электромагнитных сил взаимного притяжения и отталкивания, достигающих очень больших значений при коротких замыканиях, получается при расположении шин плашмя (рис. 2, б);

Рис. 1. Шинодержатель:
1,4 — накладки; 2 — шина; 3 — болт; 5— изолятор

фарфор опорных изоляторов лучше работает на сжатие, т.е. при расположении шин на ребро, чем на изгиб.
Исходя из этого лучше всего располагать шины на ребро. Расстояние между шинами а зависит от номинального напряжения шинной конструкции и должно соответствовать действующим нормам.
Отрезки шин соединяют в единую полосу или сваркой, или болтами с упругими шайбами. Для контроля за нагревом мест соединения рекомендуется окрашивать их термокраской, изменяющей свой цвет при повышении температуры выше установленной.

Рис. 2. Расположение шин в трехфазной конструкции на ребро (а) и плашмя (б)
Рис. 3. Опорные изоляторы внутренней (а) и наружной (б) установок:
1 — чугунный колпачок; 2 — фарфоровый корпус; 3 — слой мастики; 4 — фланец

Изоляторы служат для крепления проводов и шинных конструкций и для изоляции их от заземленных частей. Изоляторы изготавливают из фарфора или стекла. На рис. 3, а показано устройство фарфорового опорного изолятора на 3... 10 кВ типа ОФ, предназначенного для установки внутри помещений. Роль изоляции выполняет фарфоровый корпус 2, на котором сверху укреплен чугунный колпачок 1, а снизу — фланец 4. Ввиду того, что коэффициенты температурного расширения фарфора и чугуна сильно различаются, в изоляторе чугун и фарфор разделены слоем мастики 3, склеивающей их. На рис. 3, б представлен опорный штыревой изолятор на 35 кВ для наружной установки типа ОНСМ. Опорные изоляторы наружной установки отличаются тем, что поверхность фарфорового корпуса сделается ребристой для предотвращения перекрытия изолятора скользящими разрядами по поверхности в сырую погоду.
На рис. 3 изображен проходной изолятор, предназначенный для перехода шинной конструкции из одного помещения в другое.

Рис. 3. Проходной изолятор на 3... 10 кВ:
I — шина; 2 — изолятор; 3 — проходная часть; 4, 5 — колпачки

Проходные изоляторы применяют для наружной (типов Г1Н, ПН М-10, 20, 35 кВ) и внутренней (типа П-6, 10 кВ) установок.
Шины, рассчитанные на напряжение 35 кВ и более, а также провода линии укрепляют на подвесных изоляторах. Фарфор, чугунный колпачок и пестик склеивают мастикой. Провод специальным соединителем прикрепляют к пестику. Из таких изоляторов собирают гирлянду из 3... 15 элементов и более — в зависимости от номинального напряжения линии. Для соединения изоляторов пестик вставляют в отверстие колпачка следующего элемента гирлянды.