Omkopplare - syfte, typer, enhet, funktionsprincip

Knivbrytare är de enklaste manuella styrenheterna som används i växelströmskretsar vid spänningar upp till 660 V och likström vid spänningar upp till 440 V.

Knivbrytare och strömbrytare för strömmar från 100 till 1000 A används i ställverk av elektriska installationer och används för icke-automatisk stängning och öppning av elektriska kretsar.

Förutom omkopplare inkluderar manuella omkopplingsenheter paket switchar och switchar, universella nycklar, kontroller. Dessa enheter används för att slå på och av och omkopplare används för att byta AC och DC elektriska kretsar vid nominell belastning.

Lastkapacitet

Alla omkopplare och omkopplare tillåter kontinuerlig drift vid en omgivningstemperatur som inte är högre än 40

OS och ladda deras märkström eller likström.

Klassificering

Nycklar och knivbrytare klassificeras enligt följande kriterier:

1) med värdet av den nominella strömmen — 100; 200; 400; 600; 1000 A;

2) med antalet poler - enpolig, tvåpolig, trepolig:

3) från närvaron av brytande kontakter — med brutna kontakter, utan att bryta kontakter.

Oavsett närvaron av brytande kontakter är samma brytare och brytare lämpliga för lik- och växelströmsdrift. Men på grund av de sämre förhållandena för att släcka likströmsbågen, används knivbrytare och strömbrytare utan att bryta kontakter i likströmsnät endast som frånskiljare;

4) efter kontrollmetod — med direkt styrning för installation på framsidan av ställverket, med fjärrkontroll för installation på ställverkets baksida;

5) genom metoden för att ansluta ledningarna — med den främre anslutningen av ledningarna, med den bakre anslutningen av ledningarna.

Beroende på antalet poler är brytare uppdelade i en-, tvåpolig och trepolig, beroende på vilken typ av styrström de är från mitt- och sidohandtaget, enligt anslutningsmetoden - framifrån och bakifrån av enheten.

Nycklar och knivbrytare tillverkas i enkel-, dubbel- och trepoliga versioner med central eller spakmanövrering för fram- eller bakledningar. Omkopplare med ett centralt handtag fungerar som en frånskiljare, det vill säga de kopplar bort tidigare frånkopplade elektriska kretsar, och med sidohandtag och spakdrifter kopplar de bort kretsar under belastning.

Funktionsprincipen för strömbrytaren

En switch (switch) är en manuellt manövrerad elektrisk anordning utformad för att byta elektriska kretsar.

För närvarande utförs de vanligaste knivbrytarna och brytarna av tapptyp för strömmar på 100 A och mer enligt principen om linjär kontakt av en rörlig kontakt (kniv) med en fast kontaktskena. Den linjära kontakten ger lågt kontaktmotstånd, bryter stora strömmar och driftsäkerhet.

I fig. 1 visar principen för linjär kontakt. Den fasta kontaktstolpen 1 ligger i linje med den rörliga kontaktkniven 2, bestående av två remsor med cylindriska utsprång 3, vilka ger kontakt med stolpen längs linjen. Ändarna på knivremsorna är täckta med en platt fjäder 4.

Ris. 1. Linjekontakt

En allmän vy av en bipolär omkopplare visas i fig. 2.

Ris. 2. Dubbelpolig strömbrytare

Varje pol på strömbrytaren består av en kontaktskena 1 med två käftar, mellan vilka det finns ett kontaktblad 2, roterande på en axel 3, fixerad i de nedre käftarna 4. Kontaktbladen är fast förbundna med ett isolerande tvärhuvud 5, på vilket ett isolerat handtag är fäst 6.

Processer som uppstår när strömbrytaren öppnar

Att öppna kretsen med en omkopplare orsakar en förändring i strömmen, vilket bildar ett elektriskt fält mellan de fasta och rörliga kontakterna. Styrkan på detta fält är proportionell mot linjespänningen och omvänt proportionell mot avståndet mellan kontakterna.

I det första ögonblicket när strömbrytaren stängs av, när avståndet mellan kontakterna är litet, kan den elektriska fältstyrkan nå ett värde i storleksordningen flera tusen eller till och med tiotusentals volt per centimeter, vilket naturligtvis orsakar jonisering av en lufthål.

Ris. 3. Krafter som verkar på ljusbågen när strömbrytaren utlöses

Med en tillräcklig grad av jonisering kommer luftgapsnedbrytning att inträffa och en elektrisk ljusbåge bildas… Med likström, tiden för ljusbågen än med växelström, så kommer den att existera under en längre tid, som i det senare fallet, när strömmen passerar genom ett nollvärde i varje halvcykel, släcks ljusbågen i en mycket kort tid.

Vidare fann man att ljusbågen släcktes snabbare ju högre avbrottsströmmen var och desto kortare brytarbladen. Fysiskt förklaras detta av det faktum att vid stora strömmar som måste stängas av accelererar växelverkanskrafterna mellan strömmen som flyter i strömbrytarens strömförande delar och bågens magnetfält dess rörelse i luften och avjonisering .

Bågen kommer att uppleva den större dragkraften, desto kortare knivbladen, eftersom i detta fall styrkan hos magnetfältet som verkar på bågen ökar.

När strömmar på 75 A eller mindre stängs av är krafterna som verkar på ljusbågen försumbara och därför är snabbast möjliga ljusbågsförlängning av största vikt. Dessa strömmar (75 A och mindre) avbryts av omkopplare (omkopplare) för 100 — 400 A, därför har de senare, förutom huvudknivarna, också ett avbrott (momentknivar) som ger tillräcklig hastighet för att stänga av strömbrytaren , oavsett hastigheten på operatörens hand, och skydd av huvudkontakterna från ljusbågens destruktiva verkan.

Momentknivar är gjorda av en lätt design, eftersom de laddas under en kort tid - endast under avstängningsprocessen. Knivbrytare och strömbrytare för ström 600 A och över tillverkas utan momentknivar.

Dechiffrera knivomkopplarbeteckningar

Bokstavsbeteckningar för effektbrytare: P — brytare; P — switch; den andra bokstaven - P - främre anslutning av ledningar; B — med sidohandtag; Ts — med central anslutning. Siffrorna anger: den första (1, 2 och 3) är antalet poler, den andra är märkströmmen (1 — 100 A, 2 — 250 A, 4 — 400 A och 6 — 600 A).

Kniv- och sidohandtag och spakmanövrerade skiftnycklar är tillverkade med och utan bågrännor. Mitthandtagsknivnycklar tillverkas utan ljusbågskammare med gnistfångarkontakter. Tätheten hos knivens och käftarnas kontaktytor säkerställs på grund av fjäderegenskaperna hos materialet i käftarna (för strömbrytare upp till 100 A) och på grund av stålfjädrarna (för strömbrytare över 200 A).

För att skydda bladen från ljusbågsmältning under utlösning används högströmsbrytare med gnistsläckande eller ljusbågskontakter. De gnistsläckande kontakter som knivarna är utrustade med, när de är avstängda, rör sig bort från käftarna under inverkan av deras fjädrar, oavsett hastigheten på handtaget och strömbrytarens aktivering.

Strömbrytarnas ljusbågskontakter är placerade utomhus eller inuti ljusbågskammarna. De tjänar till att säkerställa snabb släckning av ljusbågen och för att förhindra att den överförs till intilliggande ledande eller jordade distributionsstrukturer Nyckelbrytare har samma design som strömbrytare och används för att koppla om elektriska kretsar.

I vissa utföranden kombineras brytare med säkringar eller så används säkringar som knivar. En sådan design, som möjliggör prestanda för omkopplings- och skyddsfunktioner, kallas en säkring (FBB).

För driftpersonalens säkerhet är strömbrytarna inneslutna i ett skyddande metallhölje

Effektbrytare-frånskiljare BP

Strömbrytare (knivbrytare) VR32-31, VR32-35, VR32-37, VR32-39 är konstruerade för att slå på, koppla och koppla bort växelström med en nominell spänning på upp till 660 V, en nominell frekvens på 50 och 60 Hz och en likström med en nominell spänning upp till 440V i elektriska kraftdistributionsanordningar.

BP-32 envägs trepolig strömbrytare med sidohandtag

BP-32 sidohandtag tvåvägs trepolig effektbrytare

Klassificering av BP-frånskiljare:

Beroende på handtagets skyddsgrad: IP00, IP32.

Genom närvaron av hjälpkontakter: utan hjälpkontakter; med hjälpkontakter.

Efter typ av handtag manuell körning: utan handtag; sidohandtag; främre offset handtag; sidoförskjutna handtag.

Beroende på platsen för anslutningsplanet för kontaktledningarnas externa klämmor: 1 — parallellt med installationsplanet; 2 — vinkelrätt mot monteringsplanet; 3 — kombinerad: ingång parallell, utgång vinkelrätt mot monteringsplanet; 4 — kombinerad: ingång vinkelrät, utgång parallell med monteringsplanet.

Efter antal stolpar och antal riktningar: enpolig frånskiljare, en vägskylt; dubbelpolig frånskiljare för en riktning; trepolig enkelriktad frånskiljare; enpolig frånskiljare för två riktningar; dubbelpolig frånskiljare för två riktningar; trepolig frånskiljare för två riktningar.

Huvudsakliga tekniska egenskaper hos VR-32 brytare:

märkdriftsspänning för huvudkretsen:

växelström:

380, 660V.

likström:

220, 440V

konventionell fri luftvärmeström (Jth)

100, 250, 400 och 630 A

konventionell termisk mantelström (Jth)

80, 200, 315 och 500 A.

AC nominell frekvens

50 och 60 Hz

Mekanisk hållbarhet

för strömmar 100 och 250 A:

25000 cykler «VO»

för strömmar 400 och 630 A:

16000 cykler «IN»

Ström som förbrukas av enheten per pol

BP32-31

3 watt

BP32-35

15 watt

BP32-37

35 watt

BP32-39

60 watt

Säkringsblock - effektbrytare

För att minska ställverkets övergripande dimensioner produceras säkringsblock (BPV), som ger frånkoppling av märkströmmar och skydd av kretsar från strömöverbelastningar och kortslutningar. I BVP, när handtaget vrids, rör sig traversen med säkringen placerad på den och enhetens kontakter öppnas.

Närvaron av två avbrott per pol säkerställer frånkoppling av märkströmmar upp till 350 A med alternerande U upp till 550 V. För att koppla bort en märklikström på 350 A vid U upp till 440 V matas avbrotten med bågnät.

Extraktion av en patron med en bränd insats är endast möjlig i avstängt läge för BPV efter att ha släppt en speciell spärr. Elektrisk hållbarhet för enheten 2500, mekanisk 500 cykler.

Installationsinformation

Belastningsbrytare måste installeras i vertikalt läge. Samlingsskenor och ledningar måste anslutas till omkopplarens fasta kontakter, det vill säga så att när omkopplaren är avstängd är dess rörliga blad inte aktiverade.

Samlingsskenor och ledningar anslutna till brytare måste ha ett tvärsnitt som motsvarar strömbrytarens märkström och vara förstärkta så att mekaniska belastningar från dem inte överförs till plintarna.Samlingsskenor och ledningar måste dras åt ordentligt i strömbrytarnas terminaler för att säkerställa tillförlitlig kontakt och förhindra överhettning av de senare.

Vid anslutning av samlingsskenor och ledningar ska kontaktmuttrarna på brytarna och bladbrytarna dras åt smidigt utan att dras ut. I det här fallet, efter den första åtdragningen, ska muttern lossas och sedan smidigt dras åt igen tills fel.

Muttrar måste skruvas utan att fastna; det rekommenderas att smörja sina trådar med teknisk vaselin.

Ytan på kontaktbladen på bladbrytarna bör smörjas med ett litet lager ricinolja för att undvika att de fastnar i kontaktställen. Vid rengöring avlägsnas det förtjockade fettet från knivbrytarna och brytarna med ren bensin.

De icke-ledande metalldelarna på spakmanövrerade strömbrytare monterade på skärmens framsida måste vara jordade.