Коммутационные аппараты на напряжение до 1 кВ

Автоматические выключатели (АВ) – предназначены для проведения и оперативной коммутации токов в нормальном режиме. Они предназначаются также для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (КЗ и перегрузок, снижения и исчезновения напряжения). Автоматические выключатели применяются в цепях переменного и постоянного тока. Они устанавливаются в распределительных устройствах низкого напряжения (РУНН) трансформаторных подстанций, в комплектных распределительных пунктах низкого напряжения и непосредственно у электроприемников.

В зависимости от их назначения и области применения автоматические выключатели подразделяют на:

а) селективные и неселективные;

б) токоограничивающие и нетокоограничивающие;

в) быстродействующие и небыстродействующие.

Селективные выключатели. Обеспечивают избирательность защиты от сверхтоков. Выключатели, находящиеся ближе к источнику питания, должны срабатывать при автоматическом отключении с некоторой выдержкой времени. Селективные выключатели комплектуются полупроводниковыми расцепителями, у которых можно выбирать уставку времени срабатывания.

Токоограничивающие выключатели. При отключении КЗ на ответвлениях выдержка времени, необходимая для селективных выключателей, не требуется. Выключатели для защиты от таких КЗ называют неселективными. Они снабжаются электромагнитными или тепловыми и электромагнитными расцепителями. Собственное время отключения таких выключателей составляет 20-40 мс. Однако, отключение выключателей желательно за время не более 10 мс, когда ток КЗ не успевает достичь максимального значения, чтобы снизить на них термические и электродинамические воздействия. Выключатели, удовлетворяющие этим требованиям, являются токоограничивающими.

По виду привода контактной системы выключатели бывают:

а) с ручным приводом;

б) с двигательным (электродвигательным, электромагнитным).

По числу полюсов выключатели бывают одно-, двух- и трехполюсные.

Расцепитель является основным встроенным элементом выключателя, который контролирует состояние цепи и выдает команду на отключение при наличии ненормальных режимов. Выключатели для автоматического отключения снабжаются расцепителями:

а) тепловыми;

б) электромагнитными;

в) электронными (полупроводниковыми).

Электромагнитные расцепители выполняют функции защиты цепи от больших перегрузок по току или от токов КЗ. Тепловые расцепители предназначены для защиты в области перегрузок, в 5-7 раз превышающих номинальный ток. Полупроводниковые расцепители имеют широкий спектр выполняемых защитных функций (защита от токов КЗ, перегрузок по току) с большими возможностями регулировки.

Минимальные и нулевые расцепители напряжения выполняют защитные функции от понижения напряжения в сети. Например, минимальный расцепитель обеспечивает отключение выключателя при напряжении 70-35 %, а нулевой расцепитель – при 35-10 % номинального напряжения. Минимальные расцепители часто используются для дистанционного отключения выключателя.

Независимые расцепители служат для дистанционного управления (отключения) автоматическим выключателем.

Автоматические выключатели характеризуются следующими основными характеристиками: номинальным напряжением; номинальным током; номинальным током отключения; номинальным током расцепителя (номинальный ток расцепителя –наибольший ток, при длительном прохождении которого не наступает срабатывания расцепителя); временем отключения.

Наиболее распространенными автоматическими выключателями в настоящее время являются выключатели серии ВА50 на номинальные токи от 25 до 2000 А. Выключатели рассчитаны на работу в сетях с напряжением 380 и 660 В переменного тока и 440 В постоянного тока. Ток отключения до 135 кА. Серию выключателей можно разделить на три отрезка: 10-100 А; 160-630 А и 1000-2000 А. В серии выделяют следующие конструктивные исполнения:

а) 51 – нетокоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями или только с электромагнитными расцепителями;

б) 52 – токоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями или только с электромагнитными расцепителями;

в) 53 – токоограничивающие неселективные с полупроводниковыми и электромагнитными расцепителями;

г) 54 – токоограничивающие высокой коммутационной способности с полупроводниковыми и электромагнитными расцепителями;

д) 55 – селективные с полупроводниковыми расцепителями;

е) 56 – без максимальных расцепителей.

По способу установки выключатели подразделяют на стационарные и выдвижные; по виду привода – с ручным и электромагнитным приводом; по способу присоединения внешних проводников – с передним и задним присоединением.

Автоматические выключатели на напряжение 1140 В. Применяются на номинальные токи до 630 А для электроустановок горнодобывающих отраслей. Созданы на базе выключателей серии A3700 на напряжение 660 В с усилением изоляции отдельных деталей и сборочных единиц. Выключатели, предназначенные для применения в подземных установках угольных и сланцевых шахт, опасных по газу и угольной пыли, встраиваются в оболочки шахтного электрооборудования.

В распределительных устройствах низкого напряжения применяются неавтоматические выключатели, разъединители и переключатели.

Неавтоматические выключатели предназначены для ручного включения и отключения электрооборудования в нормальных режимах при токах, не превышающих номинального значения.

Выключатели и разъединители могут выполнять переключение электрических цепей. Такие аппараты называются переключателями.

В распределительных устройствах до 1000 В широко применяются врубные выключатели (рубильники). Врубным выключателем (рубильником) называется аппарат, имеющий контакты в виде пластин.