Рубильники и переключатели

Простейшим видом неавтоматического аппарата для замыкания и размыкания электрической цепи является выключатель рубящего типа или рубильник, получивший ранее широкое распространение. Если рубильник имеет более двух коммутационных положений, то он носит название переключателя.

Рубильники и переключатели служат для неавтоматического замыкания и размыкания электрической цепи постоянного и переменного тока напряжением до 500 В и 660 В соответственно (не более шести в час). Предельный, отключаемый рубильниками ток без дугогасительных камер составляет до 30% номинального. Рубильники имеют степень защиты IP00 и IP32 климатического исполнения У, ХЛ, Т категории размещения 3, а также IP54 климатического исполнения У, ХЛ, Т категории размещения 1.

Рубильники и переключатели могут быть одно-, двух-, трех полосными. Рубильники и переключатели изготовляются с центральной, с боковой рукояткой или с рычажным приводом на токи до 1000 А.

По конструкции они могут быть открытого типа – для комплектации распределительных устройств, станций и подстанций, и рубильники с защитными кожухами- для отдельных электрических установок.

Маркировка рубильников расшифровывается следующим образом:

Р - рубильник;

РБ - рубильник с боковой рукояткой;

РПЦ - рубильник с центральным рычажным приводом.

Далее следует цифра, указывающая число полюсов, вторая цифра показывает величину тока рубильника. Рубильники первой величины рассчитаны на ток 100 А, второй - на 250 А, четвертой –на 400 А, шестой – на 630 А.

Например: РБ – 32 – рубильник с боковой рукояткой, трех полюсный, второй величины 250 А.

Переключатели соответственно обозначаются: П, ПБ, ППБ, ППЦ и т.д.

Рубильники и переключатели нельзя использовать в пыльных, пожароопасных и взрывоопасных помещениях из-за искрения при их отключении. В качестве пусковых аппаратов рубильники и переключатели можно применять для двигателей мощность не более10 кВт, но нежелательно.

Выбирают рубильник по номинальному напряжению установки и с трехкратным запасом по рабочему току:

U_на ≥ U_с ( 1 )

I_на ≥ I_раб. ( 2 )

где U_на , U_с — соответственно номинальные напряжения аппарата и сети , В;

I_на , I_раб. - номинальные токи аппарата и рабочий электроустановки, А.

Кроме того, при выборе типа аппарата учитывают необходимое количество полюсов, схему соединений и условия окружающей среды.

Пакетные выключатели и переключатели

Эти выключатели относятся к простейшей ручной пусковой аппаратуре. Они подобны в эксплуатации, поэтому их широко применяют в производстве. Пакетный выключатель и переключатель состоит из отдельных пакетов, выполненных из диэлектрика. В каждом пакете расположено контактное устройство с подвижными контактами, сдвинутое по отношению к другим пакетам. Пакетные переключатели снабжены механизмом переключателя. Скорость операций включения не зависит от скорости вращения рукоятки. Электрическая цепь на каждом полюсе разрывается в двух местах при большой скорости размыкания. Поэтому при небольших размерах выключателя можно разрывать значительные токи. Выключатели выпускаются на токи (величина пакетика) 10, 25, 60, 100, 250, 400 А, при напряжении В ( при U = 660 В ток соответственно меньше).

Пакетные выключатели изготавливаются открытого, защищенного и герметического исполнения. Обозначение пакетных переключателей и выключателей следующее:

ПП - 3 100 - означает трех полюсный, номинальный ток 100 А, открытого исполнения;

ВПК-3 25 - трёх полюсный, 25 А при 500 В ;

ППВ ( ПНВС, ППВ, ВГП) - защищенного исполнения герметичный пакетный выключатель.

Барабанные переключатели серии БП предназначены для ручного включения, отключения, реверсирования короткозамкнутых электродвигателей для переключения полюсов многоскоростных электродвигателей мощностью до 4,5 кВт .

Для снижения пусковых токов асинхронных короткозамкнутых электродвигателей применяют пуск с переключением обмотки статора. При этом каждая фаза двигателя оказывается под пониженным напряжением в результате чего понижается пусковой ток.

Условия выбора переключателей соответствуют ( 1 ) и ( 2 ).

ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Предохранители предназначены для защиты электрических установок в основном от токов короткого замыкания. Простая конструкция, небольшие размеры и сравнительно малая стоимость обусловили широкое применение предохранителей в сельских электроустановках. Однако им присущи и серьезные недостатки, к числу которых относятся большой разброс срабатывания плавкой вставки — до 50 % по току, необходимость замены плавкой вставки или всего предохранителя после однократного срабатывания, возможность работы двигателя на двух фазах при перегорании предохранителя в одной фазе и др.

Для защиты электродвигателей и питающих их сетей могут быть использованы предохранители резьбовые серии ПП24 на токи до 100 А, с наполнителями серии НПН2-60 на токи до 63 А, с закрытым патроном с наполнителем ПН2 на токи до 600 А и др.

Предохранители выбирают по следующим параметрам:

U_на ≥ U_с ( )

I_на ≥ I_раб. ( )

I_{пл вст} ≥ I_п / _. ( )

где U_c — номинальное напряжение сети, В;

I_раб — максимальный рабочий ток цепи, защищаемой предохранителем, А;

I_п — максимальный ток цепи при включении электроприемника, у которого пус ковой ток значительно превышает номинальный, А;

— коэффициент, значение которого зависит от условий ра­боты электродвигателя. Для двигателей с легкими условиями пуска (нечастые пуски до 15 в час, длительность пуска 5...10 с) = 2,5; для двигателей с тяжелыми условиями пуска (более 15 пусков в час, длительность пуска от 10 до 40 с) = 1,6...2.

Номинальный ток предохранителя для защиты группы электро­двигателей должен быть равен сумме номинальных токов одновре­менно работающих двигателей или превышать его. При этом пре­дохранитель должен обеспечивать нормальный пуск одного из дви­гателей группы с наибольшим пусковым током при работающих ос­тальных двигателях.

Для группы двигателей, если число их не превышает пяти, ток плавкой вставки определяют по формуле:

где YJ — сумма номинальных токов одновременно работающих электродвигателей;

I - без двигателя с наибольшим пусковым током, А;

I — пусковой ток двигателя с на­ибольшим пусковым током, А.

При количестве электродвигателей больше пяти рекомендуется пользоваться формулой:

стандартную плавкую вставку выоирают на ток, равный опреде­ленному по вышеприведенным формулам или ближайший к нему.

При установке в цепи последовательно двух и более предохрани­телей выбранные предохранители следует проверять по селектив­ности защиты. Селективность обеспечивается, если при каждом нарушении режима работы сети отключается только поврежденный участок, но не срабатывают защитные аппараты в высших звеньях сети. Для проверки селективности действия предохранителей, а так­же для согласования их работы с работой релейной защиты необхо­димо составить в одних координатах ампер-секундные характерис­тики защитных аппаратов, приведенные к низшей ступени напряже­ния (карты селективности).

С достаточной для практики точностью можно считать, что при установке однотипных предохранителей напряжением до 1000 В се­лективность будет соблюдена, если плавкие вставки каждых двух последовательно включенных предохранителей отличаются одна от другой не менее чем на две ступени по шкале номинальных токов плавких вставок.