Оглавление
- Подключение
- Выбор выключателя нагрузки
- Предназначение
- Ошибки при покупке
- Про модульные выключатели нагрузки
- Выключатели нагрузки серии ВНА
- Правильные клеммы
- Как устроен механизм выключателя
- Технические характеристики приборов
- Выключатель нагрузки и автомат в чем разница
- Монтаж, демонтаж и замена выключателей нагрузки ВНР и ВНА
Подключение
На линиях электропередач ВН размещают перед силовыми трансформаторами. Если техническая документация предусматривает наличие разъединителей – они устанавливаются после ВН.
В многоквартирной электросети ВН устанавливаются в распределительных щитках (если есть доступ) или в другом доступном месте, отдельно на каждую квартиру.
В производственных цехах мини рубильник целесообразно устанавливать возле каждого станка, для обеспечения возможности экстренного его отключения.
В бытовой электросети выключатели нагрузки устанавливаются, как правило, перед счётчиком, хотя могут монтироваться и после прибора учёта. Но обязательно перед защитными устройствами – автоматами, пробками и т. п. В качестве примера приводим схему подключения ВН в однофазной сети.
Рис. 7. Схема подключения ВН в домашней сети
Выбор выключателя нагрузки
Необходимо помнить, что все автоматические выключатели нагрузок призваны защищать проводку от перегрева, возгорания и перегорания, а не электрические приборы. Поэтому, чтобы правильно выбрать входной разъединитель, нужно знать, на какой ток рассчитан кабель или его сечение. Ток срабатывания автомата должен быть чуть меньшим, чем предельно допустимый для провода.
- Тепловой насос для отопления дома своими руками устройство принцип работы схемы
- Вентиляционная решетка с обратным клапаном виды устройство принцип работы инструкции по монтажу
- Реле протока воды устройство принцип работы подключение и регулировка
- Устройство и принцип работы насосной станции водоснабжения
Предназначение
Высоковольтные выключатели устанавливаются в подстанциях и распределительных устройствах сетей от 6 кВ до 10 кВ. Наиболее распространены устройства типа ВНА (автогазовые). Они являются самыми дешевыми и не имеют специальных требований. Газы для гашения дуги в выключателях ВНА вырабатываются из встроенных пластмассовых вкладышей. Такое применение газа для защиты контактов характерно только для этих моделей. Коммутация производится за счет ручного привода.
Выключатель нагрузки для бытовых потребителей с напряжением не более 380 В используют в качестве вводного устройства коммутации на электрических щитах. К его входу подключается силовой кабель, а к выходу – автоматы и УЗО, выполняющие функции защиты от коротких замыканий, перегрузки и утечки тока на «землю».
Ошибки при покупке
Главная ошибка при покупке дифавтомата – стремление обезопасить себя. В связи с чем потребители выбирают устройства с минимальным током защиты и перегрузки. В результате наблюдаются многочисленные ложные срабатывания.
Превышение тока отключения не гарантирует надежное отключение при высоких токах нагрузки.
Грамотный подбор параметров автоматики защиты обычно выполняют специалисты, которые также дают рекомендации по распределению электрических цепей и монтажу силового щита. Отсутствие должной квалификации не гарантирует нормальной защиты потребителей от нештатных ситуаций.
Про модульные выключатели нагрузки
Сегодня хочу поговорить о модульных выключателях нагрузки на токи до 100 А. Несмотря на то, что здесь, казалось бы, все и так просто, но у меня был ряд вопросов к официальным представителям данной продукции, на которые они так и не ответили. Попробуем разобраться без них. Я уже давно заметил, что китайские модульные выключатели нагрузи (ВН) можно разделить на 2 группы: 16-40 А и 63-100 А.
Дело в том, что цена ВН на 16 А ничем не отличается от стоимости ВН на 40 А, а порой даже выключатели нагрузи на 40 А дешевле. То же самое относится и к ВН 63-100 А.
Исходя из этого, я задал вопросы официальным представителям ЕКФ и ИЕК, чтобы как-то разъяснили такую ситуацию.
Зачем мне покупать выключатель нагрузки на 16 А, если за те же деньги я могу купить выключатель нагрузки на 40 А?
Мне нравится, что на официальном сайте ЕКФ имеется on-line поддержка. Но, к сожалению, в последнее время они мне мало чем помогают. Наверное, у меня не правильные вопросы
Ответ был такой:
Во вложении паспорт на изделие. В нем Вы можете ознакомиться с техническими характеристиками более детально.
В общем, расскажу, что на этот счет думает простой проектировщик.
Выключатели нагрузки я применяю в основном на вводе распределительных щитов, чтобы не завышать уставки автоматических выключателей, поскольку должна соблюдаться «как бы» селективность.
Хочу напомнить, что выключатель нагрузки – коммутационный аппарат, который в своем составе не имеет никаких автоматических расцепителей.
Как я понимаю, чем больше номинальный ток ВН, тем лучше, тем надежнее аппарат. К примеру, если у меня даже ток нагрузки 10 А, то какой смысл покупать ВН на 16 А, если за такую же цену можно купить ВН на 40 А? У такого аппарата будет больший запас прочности, в итоге ресурс работы у него должен оказаться больше.
В своих проектах я закладываю только 2 аппарата: на 40 А и на 100 А.
Если у них себестоимость одинаковая, то логичнее было бы убрать из номенклатуры выключатели нагрузки до 40 А и выключатель нагрузки на 63 А. Оставить лишь ВН 40 А и ВН 100 А. Возможно, таким образом можно было бы снизить себестоимость этих изделий еще больше, т.к. увеличились бы объемы продаж из-за сокращения других позиций.
На мой взгляд, все это маркетинговые игры, которые вводят только в заблуждение. Я не удивлюсь, если контакты ВН 16 А ничем не отличаются от ВН 40 А, а все дело лишь в маркировке
В некоторых каталогах можно увидеть, что ВН на меньший ток имеют большую износостойкость циклов В-О. Возможно, в каких-то ситуациях это имеет значение. Если это действительно так, то это может стать определяющим фактором при выборе ВН.
Это в большей степени относится к китайским выключателям нагрузки
Если не обращать внимание на цену ВН, то номинальный ток ВН я беру на одну ступень выше автоматического выключателя, который установлен выше. А лучше даже на 2 ступени
Например, на ВРУ устанавливаем автомат на 25 А, в распределительном щите ставим ВН на 40 А. Я не знаю, какой запас прочности у контактов ВН, но автоматический выключатель с номинальным током 25 А может длительное время работать с перегрузкой 1,45In, поэтому получаем 25*1,45=36,25 А и выключатель нагрузки в таком случае — 40 А. Помните об этом при проектировании.
Что вы думаете по поводу всего этого?
На самом деле выключатель нагрузки – автоматический выключатель, в который забыли установить тепловой и электромагнитный расцепитель
Выключатели нагрузки серии ВНА
Выключатель нагрузки автогазовый (ВНА) предназначен для коммутации под нагрузкой цепей трехфазного тока 630А частотой 50 Гц напряжением 6 или 10 кВ в камерах сборных одностороннего обслуживания (КСО), в шкафах комплектных распределительных устройств (КРУ) и в комплектных трансформаторных подстанциях (КТП). В качестве дугогасящего элемента служит дугогасительная камера из полиметилметакрилата в полиамидном корпусе.
Условия эксплуатации:
- высота установки над уровнем моря не более 1000 м;
- температура окружающего воздуха от минус 45° С до плюс 40° С;
- окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров, а также производственной пыли в количествах, нарушающих работу выключателя;
- рабочее положение в пространстве — установка на вертикальной плоскости. Допускается отклонение от вертикального положения 5° в любую сторону учитывая, что подвижные контакты должны откидываться вниз.
Условное обозначение выключателя нагрузки ВНА
ВНА-П(Л)-I(II)(III)-10/630-20з(зп) УХЛ2
- В — выключатель;
- Н — нагрузки;
- А — автогазовый;
- П, Л — правосторонний (левосторонний) привод;
- I, II, III — расположение заземляющих ножей сверху, снизу, с двух сторон;
- 10 — номинальное напряжение, кВ;
- 630 — номинальный ток, А;
- 20 — предельный сквозной ток, кА;
- з, зп — с заземляющими ножами, с заземляющими ножами и предохранителями;
- УХЛ2 — климатическое исполнение и категория размещения.
Конструкция и принцип действия
Выключатель нагрузки ВНА состоит из рамы, вала управления подвижными токоведущими контактами и вала управления заземляющими ножами. На трех нижних изоляторах шарнирно закреплены подвижные токоведущие контакты совместно с подвижными дугогасительными контактами. На трех верхних изоляторах закреплены неподвижные токоведущие контакты, неподвижные дугогасительные контакты и дугогасительная камера. Движение от рычагов вала к подвижным контактам передаются при помощи тяговых изоляторов из стеклонаполненного полиамида.
Установка выключателя ВНА-П-10/630-II-20з УХЛ2 в камере КСО-393
1 — выключатель нагрузки, 2 — привод ПР-10 главных ножей, 3 — привод ПР-10 заземляющих ножей, 4 — тяга главных ножей, 5 — тяга за заземляющих ножей
Для отключения выключателя установлены две пружины: отключающая и депфирующая, также для смягчения ударов при отключении установлен резиновый буфер.
Дугогасительные камеры из полиметилметакрилата предназначены для гашении электрической дуги при размыкании дугогасительных контактов, потоком газа образующегося в результате воздействия высокой температуры на газогенерирующий материал камеры. При включении выключателя сначала замыкаются главные контакты, а затем дугогасительные, при отключении сначала размыкаются главные контакты а затем дугогасительные.
Работа выключателя осуществляется при помощи пружинного механизма.
В конструкции выключателя предусмотрена блокировка которая обеспечивает:
- Невозможность включения выключателя при включенных заземляющих ножах.
- Невозможность включения заземляющих ножей при включенном положении выключателя.
Включение и отключение выключателя осуществляется при помощи ручного привода типа ПР-10. Привод соединяется с валом пружинного механизма включения при помощи тяги (в комплект поставки не входит). Включение осуществляется при передаче поступательного движения от привода ПР-10 через тягу на вал пружинного механизма, при этом происходит сжатие включающей пружины включающего механизма, переход ее через мертвую точку и последующее включение главного вала выключателя. Отключение происходит аналогичным образом.
Выключатель типа ВНА с заземляющими ножами и предохранителями дополнительно имеет отдельную полураму заземлителя и смонтированные на изоляторах контакты типа КО для установки патронов предохранителей серии ПТ. Заземлитель и выключатель соединяются между собой блокировкой.
Технические характеристики выключателей нагрузки ВНА
Параметр | Значение |
Номинальное напряжение, кВ | 10 |
Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 12 |
Номинальный ток, А | 630 |
Номинальный ток отключения при rкоэффициенте мощности более 0,7, А | 630 |
Номинальный ток термической стойкости, кА | 20 |
Номинальный ток электродинамической стойкости, кА | 51 |
Время протекания тока короткого замыкания, с | 1 |
Время отключения, не более, с | 0,2 |
Собственное время включения, не более, с | 0,2 |
Масса, кг | 38 |
Выбрать выключатель нагрузки ВНА…
Правильные клеммы
Если посмотреть на отдельные марки автоматов, то можно увидеть, что при не полностью открытой клемме, провод случайно может попасть в заклеммное пространство.
Когда вы подключаете провода в щитке на высоте, вы как правило не видите верхнюю клемму и жила туда вставляется, что называется на ощупь.
Электрик затянув клемму с неправильно вставленным проводом, ничего не почувствует. Вроде бы усилие есть, значит затяжка удалась.
Некоторые даже проверяют этот момент затяжки по шкале динамометрических отверток.
На самом же деле провод закреплен не будет.
В хороших автоматических выключателях такая оплошность или ошибка просто невозможна. В них, как только вы начинаете затягивать клемму, заклеммное пространство тут же закрывается специальной пластинкой.
Она может быть как металлической, так и пластиковой.
Еще одна рекомендация, но не обязательная функция касающаяся клемм — дополнительный разъем под гребенчатую шинку.
Когда в электрощитке собирается ряд автоматов, то подключаются они между собой, именно через такую шину. Это очень удобно и надежно.
Но проблема возникает, если вам в дальнейшем нужно сделать какую-то отпайку и вывести с этой клеммы отдельный провод.
Плотность контакта меняется, он поджимается не полностью и постепенно выгорает. В итоге автомат приходится менять.
Так вот, в некоторых моделях (в основном у ABB), под это дело имеется дополнительный разъем, предназначенный именно для гребенчатой шины.
Основной контакт при этом остается свободным и в него можно спокойно подключать жилу кабеля, не нарушая надежности соединения.
Также смотрите на наличие насечек на клеммах. Желательно, чтобы они не были гладкими.
Этими насечками материал клеммы впивается в медную жилу, тем самым способствуя лучшему переходному сопротивлению.
Еще смотрите на то, чтобы пластик возле винта при затяжке не расходился. Проверить это можно прямо в магазине с помощью отверток.
Вставляете жало одной отвертки в клемму, а другой с усилием затягиваете контакт. Далее смотрите как себя ведут две половинки корпуса возле зажима.
Если поползли в стороны и появилась довольно различимая щель, это повод задуматься над такой покупкой.
Как устроен механизм выключателя
Устройство выключателя нагрузки состоит из рамы и вала. На раме закреплены шесть изоляторов опорных. Из этих изоляторов к раме, в нижней ее части, закреплены три, на которых расположены ножи-контакты. Оставшиеся контакты установлены на раме вверху. На них контакты главного назначения и дугогасительные. Чтобы осуществить движение к ножам-контактам, рычаги вала соединены с тягами из электроизоляционного материала.
В конечных точках вала имеется по паре пружин отключения. Они ускоряют процесс разъединения выключателя в момент высвобождения системы, где привод свободно расцепляется. В этих же местах установлены буферные резиновые прокладки, предотвращающие механические удары во время отключения.
В камерах дугогашения происходит процесс разъединения специальных контактов дугогасительных. Материал исполнения контактов – фенопласт с вкладышами на основе полиамида стеклонаполненного. Форма вкладышей и самих камер дугообразна. Такое конструктивное решение позволяет плавно заходить в них контактам дугогашения.
В процессе включения цепи в первую очередь происходит соединение дугогасительных контактов, далее замыкаются главные контакты с ножами. Когда нагрузку отключают, весь процесс происходит в обратной последовательности.
Положение контактов дугогашения при отключенной нагрузке характеризуется наличием видимой воздушной прослойки между ними и камерой, по принципу разъединителя обычного. В момент отключения появляется электрическая дуга, и все это сопровождается сильным излучением тепла, нагревающего полиамид стеклонаполненный. Последний образует газовыделение, гасящее дугу.
Технические характеристики приборов
Приборы, осуществляющие выключение нагрузки путем размыкания электрической цепи, обладают различными техническими характеристиками
Все они имеют важное значение и становятся определяющими при выборе подходящего для приобретения агрегата и его последующего монтажа
Показатель номинального значения напряжения отражает рабочее напряжение электротехнического прибора, на которое он изначально рассчитан производителем.
Максимальное значение рабочего напряжения показывает крайне возможное допустимое высокое напряжение, при котором выключатель способен функционировать в нормальном режиме без ущерба для своей работоспособности. Обычно эта цифра превышает размер номинального напряжения на 5-20%.
Поток электрического тока, при прохождении которого уровень прогрева изоляционного покрытия и частей токопровода не препятствует нормальной работе системы и может быть выдержан всеми элементами в течение неограниченного времени, называется номинальным током. Его значение обязательно учитывается при выборе и покупке выключателя нагрузки.
Величина сквозного тока допустимых пределов демонстрирует, какой объем тока, протекающего по сети в режиме короткого замыкания, сможет выдержать установленный в системе выключатель нагрузок.
Ток электродинамической стойкости отражает величину тока короткого замыкания, которая, воздействуя на прибор в течение нескольких первых периодов, не оказывает на него никакого негативного воздействия и механически его никак не повреждает.
Ток термической стойкости определяет предельный уровень тока, чье нагревающее действие на протяжении определенного отрезка времени не выводит из строя выключатель нагрузки.
Также очень важны техническое выполнение привода и физические параметры приборов, определяющие общий размер и массу устройства. Ориентируясь на них, можно понять, где удобнее будет разместить аппараты, чтобы они корректно работали и четко выполняли поставленные задачи.
Достоинства и недостатки аппаратов
Среди безусловных положительных качеств устройств, отвечающих за отключение нагрузки, находятся следующие позиции:
- простота и доступность в изготовлении;
- элементарный способ эксплуатации;
- очень низкая стоимость готового изделия по сравнению с другими видами выключателей;
- возможность комфортной активации/деактивации номинальных токов нагрузок;
- видимый глазу разрыв между контактами, обеспечивающий полную безопасность любых работ на отходящих линиях (монтаж дополнительного разъединителя не требуется);
- недорогая защита от сверхтокового потока посредством предохранителей, как правило, заполненных кварцевым песком (тип ПКТ, ПК, ПТ).
Из минусов выключателей всех типов наиболее часто упоминается способность коммутировать только номинальные мощности, не работая при этом с токами аварийного режима.
Несмотря на дешевизну в стоимости и обслуживании, автогазовые модули признаны устаревшими и при плановом обслуживании или во время реконструкции сетей и подстанций их целенаправленно заменяют на более современные вакуумные элементы
Автогазовым модулям обычно ставят в упрек ограниченный рабочий ресурс, обусловленный постепенным выгоранием внутренних деталей, генерирующих образование газа в дугогасительной камере.
Однако этот момент вполне решаем, причем небольшими средствами, так как элементы газогенерации и парные контакты, предназначенные для дугопоглащения, стоят очень недорого и легко заменяются, причем, не только профессионалами, но и рабочими с невысокой квалификацией.
Выключатель нагрузки и автомат в чем разница
Некоторые пользователи электроэнергии, покидая помещение, обесточивают его, щелкая рычажками вводных автоматов на электрическом щитке. Согласитесь, это позволяет чувствовать себя намного увереннее, например, покидая рабочее место в конце дня, таким образом, отключают нагрузку, иногда это даже выделено отдельным пунктом в должностной инструкции. Однако стоит ли это делать, рассмотрим ниже. Ответ на поставленный вопрос однозначен – конечно, нет! Обесточивание электрической цепи обычным автоматическим выключателем, возможно, но оно не предусмотрено:
- назначением самого автомата, который срабатывает при перегрузках или от токов КЗ;
- ограниченным ресурсом (количеством циклов срабатывания).
Зачастую цепь отключают при работе электрических приборов и дуга, возникающая в момент разрыва контактов, способствует их подгоранию. Нагрузку отключают с помощью специального коммутационного устройства – выключателя нагрузки (ВН), аналога древнего рубильника, который так и называют «мини-рубильником».
Устройство выключателя нагрузки, особенности выбора и подключения
Выключатель нагрузки представляет собой обыкновенный модульный выключатель, выполненный в корпусе аналогичном автоматическому выключателю и производящий коммутацию электрических линий вручную. Внутри корпуса предназначенного для установки на DIN-рейку расположена мощная контактная группа с одинарным или двойным разрывом цепи. Контактные группы в модульных выключателях рассчитаны на коммутацию номинальных токов от 16 до 125 А (9 ступеней). Ресурс контактов модульных выключателей нагрузки значительно превышает аналогичный показатель автомата и составляет не менее 10 тыс. циклов.
По количеству коммутируемых линий выключатели нагрузки выпускаются 1, 2, 3 и 4-х полюсными. Это позволяет их использовать в любых схемах электрической сети с номинальным напряжением 230/400 В:
- однофазной;
- трехфазной;
- с разрывом нулевого провода;
- без разрыва нуля.
В зависимости от производителя, корпуса выключателей нагрузки могут быть глухими, а могут быть оснащены прозрачным окошком, позволяющим визуально определять положение контактных групп. Кроме того они оснащены блокировкой, которая предотвращает возможность его случайного включения.
Выбор выключателя нагрузки производится согласно номиналу вводного автомата, лучшим вариантом будет, если номинальный ток ВН будет на 1 – 2 ступени выше номинала автоматического выключателя. К примеру, при 40-ка амперном автомате лучше использовать выключатель номиналом 63А.
Поскольку в выключателях нагрузки токовая защита не предусмотрена использовать их следует только последовательно с автоматикой защитного отключения, в цепи входных или дифференциальных автоматов. Допускается установка ВН перед счетчиком электроэнергии.
Отличия ВН от автомата
Теперь мы видим разницу между выключателями нагрузки и вводным автоматом. Наверно проще говорить о сходствах, поскольку их объединяет всего лишь внешний вид. Но и здесь имеются отличия:
- мини-рубильник имеет более мощный рычаг;
- на корпусе приведена аббревиатура «ВН» с указанием номинального тока;
- нанесена схема включения.
Кроме того в сравнении с автоматом коммутатор нагрузки имеет:
- более мощные контактные группы, рассчитанные на высокие нагрузки, превышающие ограничения автоматикой;
- повышенную износоустойчивость;
- менее подвержены разрушительному воздействию дуги.
Применение этого устройства позволит корректно отключать нагрузку и продлит жизнь автоматике.
Испытания электрооборудования сети и проведение электроизмерительных работ выполняются с целью проверки параметров сети на соответствие проектным величинам и требованиям установленных норм.
Часто можно услышать, что одни, SH серии — Российской сборки, другие S оригинальные, Немецкой или Французской. На самом деле обе серии оригинальные, если приобретены у официальных поставщиков, отличия этих двух серий в другом.
Монтаж, демонтаж и замена выключателей нагрузки ВНР и ВНА
- Главная →
- Статьи →
- Монтаж, демонтаж и замена выключателей нагрузки ВНР и ВНА
Нашими специалистами выполняется монтаж, демонтаж и замена выключателей нагрузки ВНР и ВНА в камерах комплектных ячеек и на конструкциях распределительных устройств.
Подготовительные работы
Перед началом монтажа выключателя нагрузки проводится его ревизия. Во время нее проверяется комплектность коммутационного устройства, осматриваются и очищаются контактные поверхности. Удостоверяются в наличии вкладышей в пластмассовых камерах. Проводится тщательный осмотр дугогасительной камеры, элементов механизма автоматического отключения и предохранителей. Кроме этого удостоверяются в отсутствии недопустимых сколов, трещин и устойчивых загрязнений у фарфоровой изоляции выключателя.
Затем проверяется правильность (соосность) хода подвижных контактов. Вхождение ножа дугогасительного контура во вкладыши должен быть свободным. Измеряется характеристики работы элементов выключателя: длина хода дугогасительных ножей и соответствие углов поворота вала и ножей рабочего контура.
Монтаж выключателей нагрузки
Монтажные работы по установке выключателей нагрузки ВНР, ВНА сводится к их креплению и регулировке работы привода. Перед началом монтажа размечаются места установки выключателя, привода и полурамы с предохранителями. Предохранители по направлению мощности должны располагаться до выключателей, но при этом находиться на доступной для обслуживания высоте.
Устройства поднимаются на место установки средствами механизации. Сварную раму выключателя нагрузки сначала подвешивается на двух болтах, проводят с помощью уровня и отвеса ее выверку.
После этого все болты крепления рамы и полурамы попеременно затягиваются. Во время затяжки постоянно контролируется правильность входа ножей в пазы дугогасительных камер. В случае перекоса ножей их положение регулируется поворотом изоляторов осевых контактов. Привод устройства может быть размещен как спереди, так и сзади выключателя нагрузки. Затем, с помощью болтовых соединений, выполняется ошиновка выключателя и присоединение заземляющего проводника.
Пуско-наладочные работы
После окончания монтажных работ изменением длин тяг, траверс и углов элементов привода регулируется ход главных и дугогасительных контактов выключателя. При включениях сначала должны замыкаться дугогасительные контакты, а при отключениях — размыкаться главные контакты. Совместно с этим проверяется работа блокировочных систем. Затем многократно выполняют пробные ручные или дистанционные циклы включения и отключения выключателя, после чего снова проверяется правильность хода контактов.
Перед сдачей выключателя в эксплуатацию выполняются его механические и электрические испытания.
Благодаря накопленному опыту монтаж, демонтаж и замена выключателей нагрузки ВНР и ВНА выполняется нами в максимально сжатые сроки. Это позволяет ускорить ввод устройств в эксплуатацию, а значит снизить потери от недопоставки потребителям электроэнергии.