6 Електричні апарати до і вище 1000 в

Електричні апарати – це пристрої електротехніки, що використовуються для вмикання, вимикання електрокіл, контролю, захисту, керування, регулювання роботою установок, що призначені для передачі, перерозподілу та споживання енергії.

На електростанціях і в мережах напругою до 1000 В використовуються такі типи апаратів:

- автоматичні вимикачі;

- магнітні пускачі;

- контактори;

- запобіжники;

- рубильники;

- перемикачі.

Автоматичні вимикачі (автомати) призначені для увімкнення і вимкнення електроустановок та ділянок електромережі, а також для їх автоматичного вимкнення при перевантаженнях, коротких замиканнях і змінах напруги. Автоматичне вимкнення забезпечується тепловим і електромагнітним розчеплювачем.

Здатність до відмикання коротких замикань автоматів досягає 200-300 кА.

Контактори - це апарати дистанційного управління, призначені для увімкнення і вимкнення струмів навантаження, мають спеціальні пристрої для гасіння дуги.

Контактори виготовляються на струми 3000-4000 А на постійну напругу 220, 440, 650, 750 В та змінну напругу 380, 500, 660 В і допускають 600-1500 увімкнень за годину. Деякі спеціальні серії контакторів допускають до 1400 увімкнень за годину.

Контактор складається із системи головних контактів, дугопоглинаючої камери, елктромагнітної системи та допоміжних контактів.

Магнітні пускачі - це пристрої, які складаються, як правило, з триполюсного контактора, теплових реле і блок-контактів. Вони призначені для управління електродвигунами трифазного струму потужністю до 75 кВт.

Запобіжники - це апарати, які призначені для захисту від перевантажень та коротких замикань окремих електроустановок та ділянок мережі.

Принцип роботи усіх запобіжників грунтується на розплавленні каліброваного дроту (плавкої вставки) при проходженні по ньому струму, більшого від номінального.

Рубильник - це неавтоматичний вимикач з ручний приводом на два положення (увімкнено-вимкнено).

Рубильник, що призначений для почергового увімкнення двох різних кіл, називають перемикачем.

На електростанціях і в мережах напругою вище 1000 В використовуються такі типи апаратів:

- високовольтні вимикачі;

- роз’єднувачі;

- короткозамикачі;

- запобіжники.

Високовольтні вимикачі - найбільш відповідальні апарати розподільних пристроїв, які призначені для увімкнення і вимкнення під навантаженням електричних кіл у робочих режимах роботи і для автоматичного вимкнення при коротких замиканнях, перевантаженнях і зниженні напруги. Увімкнення і вимкнення струмів КЗ є найбільш важким режимом.

Для успішної роботи вимикачі повинні мати достатню вимикаючу здатність і невеликий час спрацювання. За швидкістю вимикачі поділяються на:

- надшвидкодіючі – з часом вимкнення до 0,06 с;

- швидкодіючі – з часом вимкнення 0,06 – 0,08 с;

- прискореної дії – з часом вимкнення 0,08 – 0,12 с;

- нешвидкодіючі – з часом вимкнення 0,1 – 0,25 с.

В залежності від середовища, в якому розмикаються контакти і гасяться дуги, вимикачі бувають:

- оливні;

- повітряні (пневматичні);

- електромагнітні;

- вакуумні;

- елегазові;

- автогазові (з газом, що генерується твердими речовинами під дією температури дуги).

Роз’єднувачі – це комутаційні апарати, які призначені для увімкнення і вимкнення відключення ділянок електричної мережі або електроустановок, які не мають навантаження. При ремонтних роботах роз’єднувачами створюється видимий розрив між струмоведучими частинами, які залишились під напругою та струмоведучими частинами апарату, виведеного в ремонт. Контактна система роз’єднувачів не має дугогасних пристроїв, тому у випадку помилкового вимкнення струмів навантаження виникне стійка дуга, яка перекидається на сусідні полюси роз’єднувача і виникає трифазне КЗ (аварія в РП) і до нещасних випадків з обслуговуючим персоналом. Перед тим, як оперувати роз’єднувачами, коло із струмом має бути розімкнуте вимикачем.

Роз’єднувачами дозволяється увімкнення і вимкнення:

- нейтралі трансформаторів;

- триполюсними роз’єднувачами 6; 10; 35 кВ – струм замикання на землю 7; 5; 3; 1,5 А в ЗРП.

- у ВРП роз’єднувачами горизонтально-поворотного типу – намагнічувальний струм трансформаторів 2,3 – 17 А і зарядний струм лінії 1 – 5 А при напрузі 20 – 220 кВ.

Роз’єднувачі можна класифікувати так:

- за кількістю полюсів – однополюсні та триполюсні;

- за родом встановлення – для внутрішніх та зовнішніх електроустановок;

- за конструкцією – рубаючого, поворотного, катаючого, пантографічного та підвісного типу;

- за способом встановлення – з вертикальним і горизонтальним розташуванням ножів.

До роз’єднувачів висувають такі вимоги:

- повинні створювати видимий розрив у колі;

- бути електродинамічно і термічно стійкими;

- чітко вмикатися і вимикатися при несприятливих умовах роботи (обледеніння, сніг, вітер);

- повинні мати просту конструкцію, зручну для монтажу та експлуатації.

Короткозамикач –  це комутаційний апарат, призначений для створення штучного КЗ. Його увімкнення здійснюється приводом ШПК. Імпульс для роботи приводу подається від релейного захисту, а вимкнення – вручну.

Відділювач зовнішньо не відрізняється від роз'єднувача, але в нього для вимкнення є пружинний привід ШПО. Увімкнення відділювача виконується оперативним персоналом вручну. Основний недолік відділювача - великий час вимкнення: 0,5 – 1 с.

Запобіжники – це апарати, які призначені для захисту від перевантажень та КЗ окремих електроустановок та ділянок електромережі.

Запобіжники серії ПК (кварцеві) з дрібнозернистим наповнювачем виготовляються на напругу 3; 6; 10; 35 кВ і номінальні струми 40; 200; 300; 400 А. Повний час спрацювання при КЗ становить 0,005 – 0,007 с, тобто запобіжник має струмомобмежувальний ефект.