Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое переключатель для электричества — отличия от выключателя

Что такое переключатель для электричества — отличия от выключателя

Выключатели, как электротехническое устройство, можно классифицировать по следующим типам.

типы выключателей освещения

  • По механизму управления (конструкции);
  • По способу управления;
  • По управляемой нагрузке (току в коммутационной цепи);
  • По количеству полюсов подключения (способу подключения);
  • По способу монтажа;
  • По степени защиты корпуса;
  • По месту установки;
  • По схеме управления.

Примечание: Обратите внимание, что по всем нормативным документам (ссылки внизу статьи) установочный выключатель и контактор это два разнотипных устройства. Так же не путаем, выключатели освещения с автоматическими низковольтными выключателями (автоматами защиты). Понимаем, что выключатель освещения и установочный выключатель, это одно и то же и в этой статье называем просто выключатель.

Материалы, применяемые в выключателях

Для изготовления выключателей используют два вида материалов. Первый – проводниковые, которые должны отвечать требованиям высокой коррозионной устойчивости и малого электрического сопротивления, и второй – это изоляция. Здесь, наоборот, сопротивление должно быть как можно выше, также на высоте должна быть устойчивость к теплу и химическая. А также очень важна механическая прочность, так как иногда к выключателям прикладываются повышенные усилия.

Для токоведущих частей в составе выключателей используют латунь, медь, бронзу. Эти материалы устойчивы к коррозии и имеют низкое сопротивление. Контактные поверхности очень часто снабжают напайками из сплавов, содержащих драгоценные металлы: серебро, золото, платину, родий. Это увеличивает срок службы (наработку на отказ) выключателя. Дешевые модели используют простые медные напайки с легирующими добавками.

Основание и подвижные изолирующие части изготавливают из термостойких и малогорючих пластиков с минеральными наполнителями. Дело в том, что при прохождении значительных токов и повышенного переходного сопротивления в контактах, выключатель начинает греться и это тепло не должно повредить его конструкцию. В мощных выключателях используют керамические материалы, и асбест. Корпуса выключателей изготавливают из различных материалов, в зависимости от исполнения.

По методу включения/выключения

Здесь деление разнообразнее:

  • Поворотный. Включение/выключение производится поворотом рычага вокруг горизонтальной оси.

  • Перекидной. В эту группу включим все выключатели для управления освещением из нескольких мест (походные, маршевые, перекидные, реверсивные).
  • Клавишный. Этот тип характерен для бытового использования. Управление освещением осуществляется клавишами.

  • Кнопочный. Кнопочный выключатель с фиксацией может иметь электропривод, механизм приводится в действие легким нажатием кнопки. Кнопочные выключатели без фиксации в быту знакомы всем по кнопке звонка.

  • Шнурковые. Управление механизмом происходит при помощи шнурка.

Отличия выключателей по способам управления

Современные устройства оснащены несколькими вариантами управления. При этом способ не влияет на то, как устроен выключатель. Отличается внешний вид и метод использования. Выбор осуществляется исходя из предпочтений пользователей, внешнего вида.

Клавишные приборы


Клавишный вид выключателя света

Наиболее распространенный и знакомый вариант. Внутри коммутатора контакты закрепляются стационарно, переключение осуществляет качающийся механизм на пружине, которая работает на сжатие и растяжение (включение, выключение). Число клавиш отличается по необходимости. Устройство одноклавишного выключателя считается классическим и самым простым.

В некоторых моделях используется шарик, который качается по закрепленному коромыслу. Деталь проходит по оси и перекатывается, сдвигая механизм к контактам на противоположной стороне. В других оборудуют подпружинную рамку, которая, раскачиваясь, создает и разрывает электрическую цепь.

Преимущество последних – длительный срок эксплуатации. Если правильно подобрать устройство по характеристикам электропроводки и условиям использования, коммутатор будет работать несколько десятилетий. Стоимость клавишных механизмов невелика, что часто привлекает покупателей.

Кнопочные приборы


Выключатель света веревочного типа

Микроконтакты соединены с пружиной – при первоначальном нажатии цепь замыкается, при повторном разъединяется. Чаще всего встречаются в небольших устройствах (например, настольных лампах классического «советского» образца). Цена не намного выше клавишных, но компенсируется необычностью внешнего вида и способа коммутации.

Веревочные приборы

По принципу действия такие устройства схожи с кнопочными переключателями. Дополнительная деталь – рычаг, с одной стороны закрепляемый к кнопке коммутатора, с другой оснащенный веревкой, шнурком из хлопка или цепочкой.

Основные преимущества веревочного выключателя – проще найти в темноте, доступны даже для ребенка. В остальном такие устройства привлекают лишь нестандартным внешним видом.

Поворотные приборы

Данная разновидность коммутаторов по схеме переключения схожа с клавишными приборами. Внутри контакты могут находиться только в двух положениях, но в качестве переключателя используется поворотный рычаг. Используются подобные приборы редко, в основном в ретро-дизайне. Могут быть только одиночными, в отличие от двух- и трехклавишных выключателей.

Сенсорные приборы


Сенсорный выключатель очень удобен в использовании

Устройство сенсорного переключателя предполагает использование двух различных схем действия. Первые модели срабатывали за счет небольшой электрической емкости тела человека (конденсаторный принцип работы). При соприкосновении текущая емкость прибора изменялась, что и служило сигналом для переключения положения механизма.

Дополнительный плюс таких коммутаторов – возможность плавной регулировки степени освещения. При быстром нажатии происходит включение/выключение. При удерживании пальца на поверхности – снижение или увеличение уровня света.

Модели последних разработок выглядят как небольшие дисплеи. Регулировка осуществляется за счет встроенных микросхем. Могут быть включены дополнительные функции – таймер, подсветка, другие.

Акустические

Коммутаторы с акустическим способом управления имеют определенные преимущества, недостатки. С одной стороны, удобство использования из любой точки помещения, с другой – устройство может сработать в непредвиденный момент (звук пробки от шампанского, хлопанье ребенку за хорошо рассказанный стих, других). Монтажеры рекомендуют устанавливать их в паре с классическими вариантами.

Читайте так же:
Что делать если перегорел выключатель

По количеству полюсов

Число полюсов важный параметр выключателя особенно для организации управления освещением из разных мест. Здесь следующее нормативное деление:

  • 1 полюсные;

  • 2-х полюсные;

  • 3-х полюсные;

  • 3-х полюсные с коммутируемой нейтралью;

  • Переключатели 1-полюсные на 2 направления;

Переключатели 1-полюсные на 2 направления

  • 1 полюсные для 2-х цепей с единым вводом;

  • Переключатели 1-полюсные на 2 направления с одним положением «выключен»;

  • Переключатели 2-х полюсные на 2 направления;

  • Переключатели реверсивные на 2 направления;
  • Промежуточные выключатели.

Обозначение выключателей на строительных схемах

Одна из схем, которой пользуются строители-электромонтажники, не является принципиальной электрической. Это схема расположения. Она выполняется по своим правилам и имеет отличные от принципиальных схем обозначения.

Иногда потребителям нужно согласовать проект, как заказчики они имеют на это полное право. Им показывают схему, в которой им сложно разобраться и они часто принимают ее как есть, а потом возятся с переделками. Ниже показано обозначение розеток и выключателей на чертежах.

Обозначение выклюталей на схеме

Обозначение выключателей на чертежах указывают небольшим кружком, от которого исходит отрезок под углом примерно 60° к горизонтали. Выключатель открытой установки обозначают короткой черточкой вправо, отложенной от конца отрезка. Число таких черточек показывает число полюсов. Число независимых выключателей в группе показано повторением вертикальных отрезков, сдвинутых на угол 30°: выключатель четырехклавишный будет изображаться четырьмя отрезками, тройной выключатель – тремя и т. д.

Розетки обозначаются полуокружностью, выпуклой вверх (чаще сегментом круга). От окружности откладывают столько отрезков, сколько полюсов имеет розетка. Если розетка имеет клемму для защитной земли, то в верхней точке дуги изображается горизонтальная касательная.

Обозначение розеток на схеме

На картинках были изображены накладные розетки и выключатели. Скрытые отличаются от них только вертикальной чертой в сегменте круга (розетки) и Т-образной черточкой вместо Г-образной при выключателях. Наружные розетки и выключатели, предназначенные для работы на улице (вне помещений), обозначаются аналогично показанным, но они имеют более высокий класс защиты: от IP44 до IP55, что соответственно означает: «отсутствие щелей от 1 мм и выше и защита от брызг любого направления» и «частичная защита от пыли и кратковременная защита от струи любого направления».

Для отличия таких розеток на чертежах, а также выключателей, для них применяют заливку черным сплошным цветом. Все остальные правила для обозначений остаются прежними. Для более подробных сведений об обозначениях электрики на строительных чертежах обращайтесь к ГОСТ 21.614–88.

Маркировка выключателей

Существуют правила маркировки выключателей, которые можно прочитать на корпусе устройства. По нормативам предусмотрена следующая маркировка выключателей.

маркировка выключателей примеры

10 АХ 250 V. Это выключатель для люминесцентного освещения, с током нагрузки 10 Ампер и напряжением не более 250 Вольт. Кратко 10Х/250

Конструкция и принцип работы

Проходной выключатель по внешнему виду ничем не отличается от обычных изделий. Существенная разница – в конструкции контактной группы, которая скрыта внутри корпуса. Простой выключатель замыкает и размыкает электрическую цепь на одном проводе. Схема подключения проходного выключателя при изменении положения клавиш размыкает одну цепь и сразу замыкает другую. Принцип перекидывания контактов схемы обеспечивает работу выключателей в паре для управления одним и тем же источником света. По техническому решению такой элемент в схеме правильно бы было назвать не проходной выключатель, а переключатель. Профессиональная терминология уже сформировалась, и изменения могут внести только больше путаницы, поэтому все остается как есть.

При перекидывании контактов проходного выключателя размыкается один участок цепи освещения, и замыкается другой. Схема подключения проходного выключателя изменяется так, что любой из выключателей находится в готовности включить или выключить свет. Проходной выключатель можно использовать только в паре с другим. Практически есть возможность подключения в схему проходного выключателя так, чтобы он работал как простой, но тогда теряется смысл всех элементов его конструкции.

Определение

Выключатель

— это коммутационное двухпозиционное устройство с нормально-разомкнутыми двумя контактами, предназначенное для функционирования в сетях напряжением до 1000 В. Выключатель не предназначен для отключения токов КЗ (короткое замыкание), если он не имеет специального оборудования дугогашения. Для бытового выключателя очень важно его исполнение — для внутренней установки (для скрытой проводки, встраиваемый в стену) или для внешней установки (для открытой проводки, устанавливаемый на стену). Выключатели в основном используются для включения/выключения освещения.

Переключатель

(он же проходной, перекидной или дублирующий выключатель) — это устройство, коммутирующее одну или несколько электрических цепей на несколько других. Внешне почти не отличается от выключателя, только он имеет больше контактов. Так, например, одноклавишный переключатель имеет три контакта, двухклавишный – шесть (представляет собой два независимых одноклавишных переключателя).

Что ограничивает число проходных выключателей

Цепочка переключателей, позволяющая коммутировать электрический ток из нескольких точек, не должна быть слишком громоздкой. Контакты оказывают сопротивление электрическому току. Оно невелико, но на длинной цепочке контактов ток может уменьшиться заметно. При большом числе переключателей, включенных друг за другом, уменьшается надежность схемы, возможны сбои. Поэтому мы редко встретим вереницу проходных и перекрестных выключателей в десять или более штук. Чаще всего это пара переключателей, несколько реже — цепочка из трех, четырех, пяти.

Использование этих устройств делает жизнь удобнее и позволяет экономить электроэнергию.

Автоматическое повторное включение – АПВ

Электрические сети характеризуются значительной протяжённостью, что во многом усложняет выполнение их технического обслуживания и ремонта, требуя времени на доставку персонала и необходимого оборудования. Решить эту проблему помогают системы автоматического повторного включения (АПВ), что позволяет предотвратить аварийные ситуации. Рассмотрим особенности применяемых АПВ и требования к ним.

Читайте так же:
Таймер выключатель ufesa rp 7494

Назначение АПВ

Назначение автоматического повторного включения предполагает запуск включающих устройств после аварийного обесточивания линий. Использование АПВ позволяет максимально сократить временной промежуток отключения ЛЭП.

назначение апв

Нештатные ситуации могут быть(короткие замыкания):

  • кратковременными – по случайной причине, действующей непродолжительное время (от перемещения животных, падения деревьев и пр.);
  • устойчивыми – если возобновление работы линии невозможно без вмешательства персонала, при обрыве провода, повреждении изолирующего покрытия и прочих последствиях.

В результате возникновения аварии АПВ срабатывает при любом исходе. Но возобновление работы становится возможным, только если устранено влияние воздействующего фактора.

Устройство и принцип работы

Ознакомиться с устройством и принципом работы АПВ можно на примере следующей схемы:

апв схема

Подача тока здесь осуществляется через управляющую шину ШУ. Управление АПВ производится с помощью следующих механизмов:

  • контролирующего синхронизацию;
  • управляющего контактами выключающего устройства;
  • запрещающим включение;
  • разрешающим подготовку.

Временное и промежуточное реле (РВ и РП) обеспечивают защиту. Промежуточное реле выполнено с двумя обмотками: токовой и напряжения. При нормальной работе на ШУ подаётся ток, заряжающий конденсирующий элемент С, если поступает соответствующий сигнал от цепи разрешения подготовки.

Возможность повторного включения предотвращается за счёт запрещающей схемы, настройка которой обеспечивается последовательно подключёнными резисторами R1 и R2.

При отключении линии АПВ срабатывает посредством подачи сигнала схемой, контролирующей синхронизацию. Замыкаются её контакты и шунтируется резистор R, а конденсатор разряжается на катушку РП. Одновременно также происходит возбуждение токовой катушки, замыкающей контакты реле в сети.

В случае прекращения трёхфазного КЗ, АПВ срабатывает, и обмотка РВ размыкается. Затем подключается резистор R, и происходит возврат реле к обесточенному состоянию.

Использование узла Н позволяет обеспечить безопасное выполнение работ по обслуживанию линии оперативным персоналом.

Классификация

Количество включений выключателя с помощью АПВ:

  1. Однократные действия – после КЗ включает систему только 1 раз. однократное
  2. Многократного действия – включает систему несколько раз обычно 2. двухкратное

По способу воздействия на выключатель АПВ могут быть:

  1. Механические — они встраиваются в пружинный привод выключателя.
  2. Электрические — воздействуют на электромагнит включения выключателя.

АПВ классифицируются по числу фаз, используемых при срабатывании. Устройства могут быть:

  1. Однофазными – автоматически вводят только одну фазу при замыкании. Обычно задействованы для линий в 500 кВ и более;
  2. Трёхфазными – обеспечивают срабатывание выключателя, с включением всех трёх фаз;
  3. Комбинированными – могут срабатывать, благодаря возможности логического выбора схемы, нужной или нескольких фаз.

Трёхфазные устройства АПВ могут в зависимости от условий работы сети разделяться на

  • простые (ТАПВ);
  • несинхронные (НАПВ);
  • быстродействующие (БАПВ);
  • с проверкой наличия напряжения (АПВНН);
  • с проверкой отсутствия напряжения (АПВОН);
  • с ожиданием синхронизма (АПВОС);
  • с улавливанием синхронизма (АПВУС);
  • в сочетании с самосинхронизацией генераторов и синхронных компенсаторов (АПВС);
  • особой разновидностью АПВ является частотное автоматическое повторное включение (ЧАПВ).

В то же время предусмотрено разделение трёхфазных устройств на следующие подвиды:

  • с односторонней подачей напряжения – когда срабатывает только один высоковольтный выключатель, а питание производится из одного источника;
  • с двусторонней – с возможностью включения двух коммутационных аппаратов.

Двухсторонние АПВ делятся на:

  • схемы с несинхронным повторным включением – когда одновременно вводятся два выключателя без соблюдения синхронности;
  • ожидание синхронного срабатывания – происходит включение последовательно, с противоположных сторон;
  • улавливающие синхронизм – подбирается момент для одновременного включения, чтобы максимально сгладить возможные нежелательные эффекты;
  • быстрого действия – максимально сокращающие время ожидания повторного срабатывания.

Кроме указанного разделения, предусмотрена классификация по способам срабатывания – механическим включением или электрическим сигналом. Дополнительно АПВ разделяют по числу ступеней на одно- и многоступенчатые – пытающиеся включить питание разово или многократно.

Предъявляемые требования

Чтобы обеспечить штатную и безопасную работу АПВ, устройства должны соответствовать следующим требованиям:

  1. Скорости срабатывания – чтобы повторное включение производилось после того, как рассеется электрическая дуга;
  2. Устойчивости к работе в аварийном режиме – колебание характеристик тока и напряжения не должна вызывать выхода из строя и отказов;
  3. Избирательности – устройство должно быть настроено для совместной работы с другими элементами в системе;
  4. При отключении системы для оперативных работ, АПВ должно исключать возможность самопроизвольного включения;
  5. Обеспечения самовозврата в исходное положение;
  6. Возможность ограничения повторного срабатывания при некоторых разновидностях защиты;
  7. Наличие блокировки устройства от многократного включения при КЗ.

Перечисленные требования позволяют обеспечить безопасность обслуживающего персонала и исключить аварийные ситуации.

Особенности эксплуатации АПВ

Обслуживание АПВ должно быть закреплено за отдельными подразделениями. Посторонний персонал может допускаться только при постоянном контроле ответственных специалистов.

Персонал, обслуживающий АПВ, должен вести оперативные журналы, с фиксацией фактов включения устройств. Такие ситуации должны всесторонне анализироваться, чтобы исключить возможные аварии.

Оборудование должно проходить периодическое техническое обслуживание, с подключением линий на это время по резервной схеме.

Надлежащее техническое состояние и организованное обслуживание АПВ позволят предотвратить возможные аварии и обеспечить бесперебойную подачу напряжения потребителям.

Выключатели автоматические 16а однополюсные отключающая способность

Миниатюрные автоматические выключатели рассчитаны на максимальный номинальный ток до 125А, имеют нерегулируемые характеристики расцепления, принцип действия тепловой и электромагнитный. По номинальной отключающей способности разделены на несколько типов — 4,5 кА; 6 кА; 10 кА; 15 кА. По характеристике расцепления разделены на 2 группы В и C. Могут поставляться в 1, 2 ,3 и 4 -х полюсном исполнении, а так же вариант 1+N выполненный в единичном объеме. Есть версии для постоянного тока.

  • Номинальные напряжение/частота: 230/400 В переменного тока 50/60 Гц;
  • Температура эксплуатации: от -40 до +75 °C;
  • Класс селективности: 3;
  • Степень защиты: IP20;
  • Износостойкость: > 10000 циклов оперирования;
  • Окно с индикатором положения контакта (красный/зелёный для каждого полюса);
  • Сечение проводника, присоединяемого к выводу: 1 – 25 мм 2 ;
  • Монтаж на планку DIN;
  • Защищены от прикосновения пальцем и рукой;
  • Доступны к заказу номиналы: 2, 4, 6, 10,13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 А.

Маркировка электрических автоматов — обозначения на корпусе

Все автоматические выключатели обладают определенными техническими характеристиками. Для ознакомления с ними при выборе автомата на корпусе наносится маркировка, включающая в себя набор схем, букв, цифр и прочих символов. Друзья согласитесь, что внешний вид автомата ничего не сможет сказать о себе и все его характеристики можно узнать только по нанесенной маркировке.

Маркировка наносится на лицевой (передней) стороне корпуса автомата стойкой нестирающейся краской, благодаря чему с параметрами можно ознакомиться даже когда автомат находится в работе, то есть, установлен в распределительном щите на дин-рейке и к нему подключены провода (не нужно отсоединять провода и вытаскивать его из щита, чтобы прочитать маркировку).

На картинке снизу вы можете увидеть несколько примеров, как наносится маркировка электрических автоматов разных заводов изготовителей. На каждом из них отчетливо видна маркировка, выполненная разными буквами и цифрами. В данной статье мы не будем разбирать промышленные устройства защиты, а затронем лишь обычные бытовые модульные автоматы. Но в любом случае статья будет интересна не только новичкам, но и профессионалам, «зубрам» которые повседневно сталкиваются с этим, также будет интересно вспомнить азы своей профессии.

По току мгновенного расцепления

По время-токовой характеристике дифавтоматы, также как и автоматические выключатели делятся на несколько классов. Каждая категория указывает, во сколько раз ток мгновенного расцепления должен быть больше номинального, чтобы прибор сработал. По российскому ГОСТ Р 50345-99 этих категорий три:

  1. вид В. Приборы этой категории мгновенно срабатывают при превышении контролируемого тока в 3-5 раз по сравнению с номинальным током;
  2. вид С. Устройство с таким обозначением срабатывает в случае превышения номинального тока в 5-10 раз;
  3. вид D. Дифференциальный автомат относящийся к данному классу среагирует при токах превышения номинала в 10-20 раз.

На корпусах устройств буквы с обозначением вида электромагнитного расцепителя по току мгновенного расцепления стоят перед цифрами обозначающими значение номинального тока. То есть, если на приборе написано С16, значит номинальный ток равен 16 А, а мгновенного расцепления 80-160 А.

В европейском союзе имеются приборы дополнительного типа А. В устройствах данного вида ток мгновенного срабатывания в 2-3 раза больше номинального тока.

Есть еще несколько типов (K, Z), которые установили сами производители. Здесь уже лучше обратиться к инструкции по эксплуатации на данный тип устройства, возможно, это будет именно тот прибор, который Вам нужен.

Описание

Характеристики:

  • Отключающая хар-ка (уставка): Тип С
  • Отключающая способность: 4,5 кА (серия HL)
  • Количество полюсов: 1 полюс (1 фазный)
  • Производитель: Moeller — Eaton (Германия, США)
  • Номинальный ток: .16 А

Автоматический выключатель 16 А Moeller имеет артикул HL-С16/1 и предназначен для защиты линий электропитания от перегрузки и токов короткого замыкания. Цены на автоматические выключатели Moeller (Мюллер, Eaton) являются лучшими в категории цена-качество.

Серия автоматических выключателей HL применяется для защиты сетей питания и сетей освещения с средними уровнями пусковых токов, а также токов короткого замыкания.

Характеристики автоматического выключателя 16 А Moeller:

  • Номинальное напряжение сети:

— 230 В переменного тока
— 48 В постоянного тока

  • Номинальный ток: 16 А
  • Характеристика срабатывания: С
  • Отключающая способность (согласно МЭК 60898): 4,5 кА
  • Количество полюсов: 1
  • Артикул: HL-C16/1
  • Производитель: Moeller (Eaton, Мюллер, Германия-США). Завод в Чехии и Австрии

Дополнительные свойства автоматов Moeller:

Оборудование первичных и вторичных цепей

Однолинейная схема электростанции средней мощности с РУ 10 и 110 кВ

Рис.1. Однолинейная схема электростанции средней мощности с РУ 10 и 110 кВ:
G — генератор; Т — трансформатор; Q — выключатель;
QB — выключатель секционный; QS — разъединитель;
LR — токоограничивающий реактор; F — разрядник;
W — линия электропередачи

Назначение электрического оборудования первичных цепей

Назначение аппаратов и других элементов РУ удобно рассмотреть применительно к схеме конкретной установки (рис.1). Как видно из схемы, в каждом присоединении предусмотрены выключатели и соответствующие разъединители.

Выключатели

Выключатели Q являются важнейшими коммутационными аппаратами. Они предназначены для включения, отключения и повторного включения электрических присоединений. Эти операции выключатели должны совершать в нормальном режиме, а также при коротких замыканиях (КЗ), когда ток превосходит нормальное значение в десятки и сотни раз. Выключатели снабжены приводами для неавтоматического и автоматического управления. Под неавтоматической операцией включения или отключения понимают операцию, совершаемую человеком, который замыкает цепь управления привода выключателя особым ключом обычно на расстоянии, т.е. дистанционно. Автоматическое включение и отключение происходит без вмешательства человека с помощью автоматических устройств, замыкающих те же цепи управления.

Выключатели предусмотрены также в сборных шинах. Эти выключатели называют секционными QB. В РУ станций секционные выключатели при нормальной работе обычно замкнуты. Они должны автоматически размыкаться только в случае повреждения в зоне сборных шин. Вместе с ними должны размыкаться и другие выключатели поврежденной секции. Таким образом поврежденная часть РУ будет отключена, а остальная часть останется в работе.

При наличии достаточного резерва в источниках энергии и линиях электроснабжение не будет нарушено.

Разъединители

Разъединители QS имеют основное назначение — изолировать (отделять) на время ремонта в целях безопасности электрические машины, трансформаторы, линии, аппараты и другие элементы системы от смежных частей, находящихся под напряжением. Разъединители способны размыкать электрическую цепь только при отсутствии в ней тока или при весьма малом токе, например токе намагничивания небольшого трансформатора или емкостном токе непротяженной линии.

В отличие от выключателей разъединители в отключенном положении образуют видимый разрыв цепи. Как правило, их снабжают приводами для ручного управления. Операции с разъединителями и выключателями должны производиться в строго определенном порядке. При отключении цепи необходимо сначала отключить выключатель и после этого отключить разъединители, предварительно убедившись в том, что выключатель отключен. При включении цепи операции с выключателем и разъединителями должны быть выполнены в обратном порядке. Таким образом, замыкание и размыкание цепи с током совершает выключатель. Разъединители образуют дополнительные изолирующие промежутки в цепи, предварительно отключенной выключателем.

Разъединители размещают так, чтобы любой аппарат или любая часть РУ могли быть изолированы для безопасного доступа и ремонта. Так, например, в каждой линейной цепи должны быть предусмотрены два разъединителя — шинный или линейный, с помощью которых выключатели могут быть изолированы от сборных шин и от сети. В цепи генератора достаточно иметь только шинный разъединитель, обеспечивающий безопасный ремонт генератора и выключателя; при этом генератор должен быть отключен и остановлен. Для ремонта двухобмоточных трансформаторов и соответствующих выключателей достаточно иметь шинные разъединители со стороны высшего и низшего напряжений.

Заземляющие устройства

Для безопасной работы в РУ и в сети недостаточно изолировать рабочее место от смежных частей, находящихся под напряжением. Необходимо также заземлить участок системы, подлежащий ремонту. Для этого у разъединителей предусматривают заземляющие ножи, с помощью которых участок, изолированный для ремонта, может быть заземлен с обеих сторон, т.е. соединен с заземляющим устройством установки, потенциал которого близок к нулю. Заземляющие ножи снабжают отдельными приводами. Нормально заземляющие ножи отключены. Их включают при подготовке рабочего места для ремонта после отключения выключателей и разъединителей и проверки отсутствия напряжения.

Использование разъединителей не ограничивается изоляцией отключенных частей системы в целях безопасности при ремонтах. В РУ с двумя системами сборных шин разъединители используют также для переключений присоединений с одной системы сборных шин на другую без разрыва тока в цепях.

Токоограничивающие реакторы

Токоограничивающие реакторы LR представляют собой индуктивные сопротивления, предназначенные для ограничения тока КЗ в защищаемой зоне. В зависимости от места включения различают реакторы линейные и секционные.

Измерительные трансформаторы тока

Измерительные трансформаторы тока ТА предназначены для преобразования тока до значений, удобных для измерений. В присоединениях генераторов, силовых трансформаторов, линий со сложными видами защиты необходимы два-три комплекта трансформаторов тока.

Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения TV предназначены для преобразования напряжения до значений, удобных для измерений. Трансформаторы напряжения присоединяют к сборным шинам станций; их предусматривают также в присоединениях генераторов, трансформаторов и линий.

На принципиальных схемах измерительные трансформаторы обычно не показывают.

Вентильные разрядники

Вентильные разрядники F, а также ограничители перенапряжений предназначены для защиты изоляции электрического оборудования от атмосферных перенапряжений. Они должны быть установлены у трансформаторов, а также у вводов воздушных линий в РУ.

Токопроводы

Токопроводы представляют собой относительно короткие электрические линии (как правило, от нескольких метров до нескольких сотен метров) с жесткими или гибкими проводниками, укрепленными на опорных или подвесных изоляторах, предназначенные для соединения электрических машин, трансформаторов и электрических аппаратов в пределах станции, подстанции, распределительного устройства.

Требования, предъявляемые к электрическому оборудованию и токопроводам

Требования, предъявляемые к электрическому оборудованию и токопроводам, заключаются в следующем.

  • Изоляция оборудования должна обладать достаточной электрической прочностью, чтобы противостоять наибольшему рабочему напряжению, а также коммутационным и атмосферным перенапряжениям.
  • Оборудование и проводники должны:
    • проводить в течение неограниченного времени наибольшие рабочие токи соответствующих присоединений; при этом температура в наиболее нагретых точках не должна превышать нормированные значения для продолжительного режима;
    • выдерживать тепловое и механическое действия токов КЗ, т.е. обладать достаточной термической и электродинамической стойкостью;
    • быть экономичными и надежными в эксплуатации, т.е. вероятность повреждений должна быть мала, а требования к уходу и ремонту минимальными;
    • быть безопасными для лиц, обслуживающих установку.

    Кроме перечисленных общих требований, к электрическому оборудованию предъявляют ряд частных требований в соответствии с назначением и условиями работы оборудования.

    Номинальные параметры электрического оборудования — это параметры, определяющие свойства электрического оборудования, например номинальное напряжение, номинальный ток и многие другие. Номинальные параметры назначают заводы-изготовители. Они указываются в каталогах, справочниках, на щитках оборудования. При проектировании установки и выборе оборудования номинальные параметры сопоставляют с соответствующими расчетными значениями напряжений и токов, чтобы убедиться в пригодности оборудования для работы в нормальных и анормальных условиях. Ограничимся здесь лишь определением понятия номинального напряжения электрической сети и электрического оборудования.

    Номинальное напряжение — это базисное напряжение из стандартизованного ряда напряжений, определяющее уровень изоляции сети и электрического оборудования. Действительные напряжения в различных точках системы могут несколько отличаться от номинального, однако они не должны превышать наибольшие рабочие напряжения, установленные для продолжительной работы:

    Номинальное междуфазное напряжение, действующее значение, кВ. 3..6..10..20..35..110

    Наибольшее рабочее напряжение, действующее значение, кВ. 3,5..6,9..11,5..23..40,5

    Номинальное междуфазное напряжение. действующее значение, кВ. 150..220..330..500..750..1150

    Наибольшее рабочее напряжение, действующее значение, кВ. 172..252..363..525..787..1210

    Для сетей с номинальным напряжением 220 кВ включительно наибольшее рабочее напряжение принято равным 1,15 номинального; для сетей с номинальным напряжением 330 кВ — 1,1 номинального и для сетей 500 кВ и выше — 1,05 номинального. Электрическое оборудование должно быть рассчитано на продолжительную работу при указанных напряжениях.

    Изоляция электрического оборудования должна также противостоять перенапряжениям, т.е. кратковременному действию напряжений, превышающих наибольшее рабочее напряжение. Различают перенапряжения коммутационные и атмосферные.

    Аппараты вторичных цепей. Релейная защита и элементы системной автоматики

    Автоматические устройства, в частности релейная защита, необходимы там, где требуется быстрая реакция на изменение режима работы и немедленная команда на отключение или включение соответствующих цепей. Так, например, при КЗ, когда ток в ряде цепей резко увеличивается, необходимо немедленно отключить поврежденный участок системы, чтобы но возможности уменьшить размеры разрушения и не помешать работе смежных неповрежденных цепей. Такая команда может быть подана только автоматическим устройством, реагирующим на изменение тока, направление мощности и другие факторы и замыкающим цепи управления соответствующих выключателей.

    Автоматическое отключение элементов системы, должно быть избирательным (селективным). Это означает, что в случае повреждения в любой цени отключению подлежит только поврежденная цепь ближайшими к месту повреждения выключателями. Работа остальной части системы не должна быть нарушена. Так, например, при замыкании в точке К1 (рис.2) ток проходит по цепям генераторов, повышающих трансформаторов, поврежденной и неповрежденной линий. Однако отключению подлежит только поврежденная линия с обеих сторон. Связь станции с системой сохранится по другой линии.

    В случае повреждения генератора или трансформатора отключению подлежит только поврежденный элемент. На рис.2 участки системы, подлежащие отключению в случае их повреждения, разграничены пунктирными линиями. Каждый участок отключается одним или двумя выключателями. В случае повреждения выключателя отключению подлежат два смежных участка.

    Электрическая схема станции и участка сети

    Рис.2. Электрическая схема станции и участка сети
    Пунктирные линии разграничивают участки станции и сети,
    подлежащие отключению в случае их повреждения

    Избирательность релейной защиты обеспечивают различными способами, например соответствующим выбором времени или тока срабатывания защит смежных участков сети, применением реле, реагирующих на направление мощности, и др.

    Время отключения цепи при КЗ слагается из времени срабатывания релейной защиты и времени отключения выключателя, исчисляемого от момента подачи команды на отключение до момента погасания дуги в разрывах выключателя.

    Время отключения основных линий системы стремятся по возможности уменьшить, чтобы не нарушить устойчивости параллельной работы электростанций. Время отключения новейших выключателей составляет два периода и время релейной защиты еще 0,5 периода. Полное время отключения составляет таким образом 2,5 периода. Для распределительных сетей 2,5-периодное отключение не требуется. Здесь применяют более простые защиты и менее быстродействующие выключатели, стоимость которых значительно ниже. Полное время отключения составляет несколько десятых долей секунды и более.

    Автоматическое повторное включение

    Автоматические устройства для повторного включения (АПВ) воздушных линий после отключения их защитой имеют назначение быстро восстановить работу линии после отключения. Эффективность повторного включения воздушных линий основана на том, что большая часть замыканий связана с грозовыми разрядами и приводит к перекрытию изоляторов по поверхности. После автоматического отключения линии электрическая прочность воздушного промежутка быстро восстанавливается и при повторном включении линия остается в работе.

    Первоначально команда на повторное включение подавалась вручную дежурным на щите управления. Позднее операцию включения стали автоматизировать. В настоящее время автоматическое повторное включение, однократное и двукратное, получило широкое применение. Оно способствует повышению надежности электроснабжения, в особенности при питании потребителей по одиночным линиям.

    Полное время автоматического повторного включения исчисляется от подачи команды релейной защиты на отключение выключателя до повторного замыкания его контактов. Оно должно быть возможно малым, чтобы не нарушать работу потребителей, но в то же время достаточным для деионизации дугового промежутка в месте перекрытия. Время повторного включения зависит от напряжения сети и быстродействия выключателя. В устройствах двукратного повторного включения для первого включения выбирают минимальное время из условия деионизации дугового промежутка. Если первое включение оказывается неуспешным и линия отключается вновь, происходит второе включение с интервалом в несколько секунд.

    Автоматический ввод резерва

    Автоматические устройства для включении резервной цепи (АВР) должны автоматически включать резервный трансформатор или резервный агрегат взамен отключенного защитой, а также автоматически подключать секцию сборных шин (с соответствующей нагрузкой), потерявшую питание, к соседней секции, обеспеченной питанием, с целью быстрого восстановления электроснабжения. Перерыв в подаче энергии должен быть относительно невелик, не более 0,5 с, чтобы электродвигатели, потерявшие питание, не успели остановиться, а после восстановления питания могли быстро войти в нормальный режим работы.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector