Spínače - účel, typy, zariadenie, princíp činnosti

Nožové spínače sú najjednoduchšie manuálne ovládacie zariadenia, ktoré sa používajú v obvodoch striedavého prúdu pri napätí do 660 V a jednosmerného prúdu pri napätí do 440 V.

Nožové spínače a spínače pre prúdy od 100 do 1000 A sa používajú v rozvádzačoch elektrických inštalácií a používajú sa na neautomatické uzatváranie a otváranie elektrických obvodov.

Okrem spínačov obsahujú ručné spínacie zariadenia balíky vypínače a vypínače, univerzálne kľúče, ovládače. Tieto zariadenia sa používajú na zapínanie a vypínanie a spínače sa používajú na spínanie elektrických obvodov AC a DC pri menovitom zaťažení.

Nosnosť

Všetky spínače a spínače umožňujú nepretržitú prevádzku pri teplote okolia nie vyššej ako 40 °C

OS a nabite ich menovitým striedavým alebo jednosmerným prúdom.

Klasifikácia

Kľúče a nožové spínače sú klasifikované podľa nasledujúcich kritérií:

1) o hodnotu menovitého prúdu — 100; 200; 400; 600; 1000 A;

2) podľa počtu pólov - jednopólové, dvojpólové, trojpólové:

3) z prítomnosti prerušovacích kontaktov - s prerušenými kontaktmi, bez prerušovacích kontaktov.

Bez ohľadu na prítomnosť vypínacích kontaktov sú rovnaké ističe a spínače vhodné na prevádzku jednosmerného a striedavého prúdu. Ale kvôli horším podmienkam na zhasnutie oblúka jednosmerného prúdu sa nožové spínače a spínače bez prerušenia kontaktov v sieťach s jednosmerným prúdom používajú iba ako odpojovače;

4) spôsobom ovládania — s priamym ovládaním pre inštaláciu na prednú stranu rozvádzača, s diaľkovým ovládaním pre inštaláciu na zadnú stranu rozvádzača;

5) spôsobom pripojenia vodičov - s predným pripojením vodičov, so zadným pripojením vodičov.

Podľa počtu pólov sa ističe delia na jedno-, dvojpólové a trojpólové, podľa druhu ovládacieho prúdu sú zo stredovej a bočnej rukoväte, podľa spôsobu zapojenia - spredu a zozadu zariadenia.

Kľúčové a nožové spínače sa vyrábajú v jedno, dvoj a trojpólovom prevedení s centrálnym alebo pákovým ovládaním pre prednú alebo zadnú kabeláž. Spínače s centrálnou rukoväťou slúžia ako odpojovač, to znamená, že odpájajú predtým odpojené elektrické obvody a s pohonmi bočnej rukoväte a páky odpájajú obvody pod záťažou.

Princíp činnosti ističa

Spínač (vypínač) je ručne ovládané elektrické zariadenie určené na spínanie elektrických obvodov.

V súčasnosti sa najbežnejšie nožové spínače a kohútikové spínače pre prúdy 100 A a viac vykonávajú podľa princípu lineárneho kontaktu pohyblivého kontaktu (noža) s pevnou kontaktnou lištou. Lineárny kontakt poskytuje nízky prechodový odpor, prerušuje veľké prúdy a prevádzkovú spoľahlivosť.

Na obr. 1 je znázornený princíp lineárneho kontaktu. Pevný kontaktný pól 1 je v línii s pohyblivým kontaktným nožom 2, ktorý pozostáva z dvoch pásikov s valcovými výstupkami 3, ktoré zabezpečujú kontakt s pólom pozdĺž línie. Konce nožových pásikov sú pokryté plochou pružinou 4.

Ryža. 1. Linkový kontakt

Celkový pohľad na bipolárny spínač je znázornený na obr. 2.

Ryža. 2. Dvojpólový spínač

Každý pól ističa pozostáva z kontaktnej lišty 1 s dvoma čeľusťami, medzi ktorými je v spodných čeľustiach 4 upevnená kontaktná lopatka 2, otáčajúca sa na osi 3. Kontaktné lopatky sú pevne spojené s izolačným krížikom 5, na ktorom je pripevnená izolovaná rukoväť 6.

Procesy, ktoré sa vyskytujú pri otvorení ističa

Otvorenie obvodu pomocou spínača spôsobí zmenu prúdu, čím sa vytvorí elektrické pole medzi pevnými a pohyblivými kontaktmi. Sila tohto poľa je úmerná sieťovému napätiu a nepriamo úmerná vzdialenosti medzi kontaktmi.

V prvom momente vypnutia vypínača, keď je vzdialenosť medzi kontaktmi malá, môže sila elektrického poľa dosiahnuť hodnotu rádovo niekoľko tisíc až desaťtisíc voltov na centimeter, čo prirodzene spôsobuje ionizáciu vzduchová medzera.

Ryža. 3. Sily pôsobiace na oblúk pri vypnutí ističa

Pri dostatočnom stupni ionizácie dôjde k rozpadu vzduchovej medzery a vzniká elektrický oblúk… Pri jednosmernom prúde je čas oblúka ako pri striedavom prúde, takže bude existovať dlhší čas, pretože v druhom prípade, keď prúd prechádza cez nulovú hodnotu v každom polcykle, oblúk zhasne v veľmi krátke časové obdobie.

Ďalej sa zistilo, že oblúk zháša rýchlejšie, čím vyšší je prerušovací prúd a čím kratšie sú čepele ističa. Fyzikálne sa to vysvetľuje skutočnosťou, že pri veľkých prúdoch, ktoré musia byť vypnuté, sily interakcie medzi prúdom prúdiacim v prúdových častiach spínača a magnetickým poľom oblúka urýchľujú jeho pohyb vo vzduchu a deionizáciu. .

Oblúk bude vystavený väčšej ťahovej sile, čím kratšie sú čepele noža, pretože v tomto prípade sa zvyšuje sila magnetického poľa pôsobiaceho na oblúk.

Pri vypnutých prúdoch 75 A alebo menej sú sily pôsobiace na oblúk zanedbateľné a preto je prvoradé čo najrýchlejšie predĺženie oblúka. Tieto prúdy (75 A a menej) sú prerušované spínačmi (spínačmi) pre 100 — 400 A, preto tieto majú okrem hlavných nožov aj prestávku (momentové nože), ktoré poskytujú dostatočnú rýchlosť na vypnutie spínača. bez ohľadu na rýchlosť ruky operátora a ochranu hlavných kontaktov pred deštruktívnym pôsobením oblúka.

Momentové nože sú vyrobené v ľahkej konštrukcii, pretože sa nabíjajú krátkodobo - iba počas procesu odstavenia. Nožové spínače a spínače pre prúdy 600 A a vyššie sú vyrábané bez momentových nožov.

Dešifrovanie označení nožových spínačov

Písmenové označenia ističov: P — vypínač; P - spínač; druhé písmeno — P — predné pripojenie vodičov; B — s bočnou rukoväťou; Ts — s centrálnym pripojením. Čísla označujú: prvý (1, 2 a 3) je počet pólov, druhý je menovitý prúd (1 — 100 A, 2 — 250 A, 4 — 400 A a 6 — 600 A).

Nôž a bočná rukoväť a pákové kľúče sa vyrábajú s oblúkovými žľabmi a bez nich. Nožové kľúče so stredovou rukoväťou sa vyrábajú bez oblúkových komôr s kontaktmi lapača iskier. Tesnosť styčných plôch noža a čeľustí je zabezpečená vďaka pružiacim vlastnostiam materiálu čeľustí (pre spínače do 100 A) a vďaka oceľovým pružinám (pre spínače nad 200 A).

Na ochranu lopatiek pred roztavením oblúka pri vypínaní sa používajú vysokoprúdové ističe s kontaktmi na zhášanie iskier alebo oblúkov. Kontakty zhášania iskier, ktorými sú nože vybavené, sa po vypnutí pôsobením pružín vzdiali od čeľustí, bez ohľadu na rýchlosť rukoväte a stlačenie spínača.

Zhášacie kontakty ističov sú umiestnené vonku alebo vo vnútri zhášacích komôr. Slúžia na zabezpečenie rýchleho zhasnutia elektrického oblúka a zabránenie jeho prenosu na susedné vodivé alebo uzemnené rozvodné konštrukcie Kľúčové spínače majú rovnakú konštrukciu ako spínače a slúžia na spínanie elektrických obvodov.

V niektorých prevedeniach sú ističe kombinované s poistkami alebo sa poistky používajú ako nože. Takáto konštrukcia, ktorá umožňuje vykonávanie spínacích a ochranných funkcií, sa nazýva poistka (FBB).

Pre bezpečnosť obsluhy sú spínače uzavreté v kovovom ochrannom kryte

Ističe-odpínače BP

Ističe (nožové spínače) VR32-31, VR32-35, VR32-37, VR32-39 sú určené na zapínanie, vypínanie a vypínanie striedavého prúdu s menovitým napätím do 660 V, menovitou frekvenciou 50 a 60 Hz a jednosmerný prúd s menovitým napätím do 440V v elektrických rozvodných zariadeniach.

Jednosmerný trojpólový spínač BP-32 s bočnou rukoväťou

BP-32 Dvojcestný trojpólový istič s bočnou rukoväťou

Klasifikácia odpínačov BP:

Podľa stupňa krytia rukoväte: IP00, IP32.

Prítomnosťou pomocných kontaktov: bez pomocných kontaktov; s pomocnými kontaktmi.

Podľa typu rukoväte ručný pohon: bez rukoväte; bočná rukoväť; predná odsadená rukoväť; bočná odsadená rukoväť.

Podľa umiestnenia roviny pripojenia vonkajších svoriek trolejových drôtov: 1 — rovnobežne s rovinou inštalácie; 2 — kolmo na montážnu rovinu; 3 — kombinovaný: vstup paralelný, výstup kolmý na montážnu rovinu; 4 — kombinovaný: vstup kolmý, výstup rovnobežný s montážnou rovinou.

Podľa počtu pólov a počtu smerov: jednopólový odpínač, jedna dopravná značka; dvojpólový odpínač pre jeden smer; trojpólový jednosmerný odpínač; jednopólový odpínač pre dva smery; dvojpólový odpínač pre dva smery; trojpólový odpínač pre dva smery.

Hlavné technické vlastnosti ističov VR-32:

menovité prevádzkové napätie pre hlavný obvod:

striedavý prúd:

380, 660 V.

priamy prúd:

220, 440 V

konvenčný prúd voľného vzduchu (Jth)

100, 250, 400 a 630 A

konvenčný prúd tepelného plášťa (Jth)

80, 200, 315 a 500 A.

Menovitá frekvencia striedavého prúdu

50 a 60 Hz

Mechanická odolnosť

pre prúdy 100 a 250 A:

25 000 cyklov «VO»

pre prúdy 400 a 630 A:

16000 cyklov "IN"

Výkon spotrebovaný zariadením na pól

BP32-31

3 watty

BP32-35

15 wattov

BP32-37

35 wattov

BP32-39

60 wattov

Poistkové bloky - istič

Na zmenšenie celkových rozmerov rozvádzača sa vyrábajú poistkové bloky (BPV), ktoré zabezpečujú odpojenie menovitých prúdov a ochranu obvodov pred prúdovým preťažením a skratom. V BVP sa pri otočení kľučky posunie traverza s nasadenou poistkou a rozopnú sa kontakty prístroja.

Prítomnosť dvoch prerušení na pól zaisťuje odpojenie menovitých prúdov do 350 A so striedavým U do 550 V. Na odpojenie menovitého jednosmerného prúdu 350 A pri U do 440 V sú prerušenia napájané oblúkovými sieťami.

Vytiahnutie kazety s vypálenou vložkou je možné len vo vypnutej polohe BPV po uvoľnení špeciálnej západky. Elektrická životnosť zariadenia 2500, mechanická 500 cyklov.

Informácie o inštalácii

Spínače pri zaťažení musia byť inštalované vo zvislej polohe. Prípojnice a vodiče musia byť pripojené k pevným kontaktom spínača, to znamená, že keď je spínač vypnutý, jeho pohyblivé čepele nie sú pod napätím.

Prípojnice a vodiče pripojené k ističom musia mať prierez zodpovedajúci menovitému prúdu ističa a musia byť zosilnené tak, aby sa mechanické zaťaženie z nich neprenášalo na svorky.Prípojnice a vodiče musia byť pevne utiahnuté vo svorkách ističov, aby sa zabezpečil spoľahlivý kontakt a zabránilo sa ich prehriatiu.

Pri pripájaní prípojníc a vodičov by sa kontaktné matice spínačov a nožových spínačov mali utiahnuť hladko bez vytiahnutia. V tomto prípade by mala byť matica po prvom utiahnutí uvoľnená a potom znova hladko utiahnutá až do zlyhania.

Matice musia byť zaskrutkované bez zaseknutia; odporúča sa mazať ich závity technickou vazelínou.

Povrch kontaktných nožov spínačov nožov by mal byť namazaný malou vrstvou ricínového oleja, aby sa zabránilo ich prilepeniu do kontaktných stojanov. Pri čistení sa zahustená mastnota z nožových spínačov a spínačov odstráni čistým benzínom.

Kovové nevodivé časti pákových spínačov namontovaných na prednej strane tienenia musia byť uzemnené.