Прекъсвач на натоварване: предназначение, устройство, особености при избор и монтаж

За да се извърши ремонт на намиращ се под товар фрагмент от електрическата мрежа или да се осъществи подмяна на оборудване, е необходимо да се прекъсне подаването на ток в системата. Това може да се направи с помощта на прекъсвач на товар. Той правилно разделя тоководещата верига и благодарение на наличието на камера погасява електрическата дъга, възникваща при разтваряне на контактите.

В представената от нас статия са описани подробно разновидностите и принципът на действие на уредите, осигуряващи запазването на оборудването и безопасността на провеждането на последващите работи. Посочени са техническите характеристики на търсените в бита модели. Дадени са препоръки за избор и експлоатация на защитното устройство.

Подробно описание на уреда

Прекъсвачът на товар представлява прогресивен комутационен уред, снабден с дъгогасителна камера и задвижване за автоматично или механично управление.

Предназначен е за механично разтваряне/затваряне на група контакти в участък от намираща се под товар електрическа верига за променлив ток. Подходящ е за комутиране на вериги с ниско и високо напрежение с работно натоварване.

Изключващите устройства имат разширена ръкохватка. Диапазонът на работните температури варира в границите от –40 – +50 °C. Нарезите на контактните клеми намаляват топлинните загуби и увеличават механичната устойчивост на съединението.

При късо съединение не се използва, тъй като е разработен за погасяване на маломощна дъга и сваляне на номиналното натоварване.

В производствените цехове и в предприятията, заемащи голяма площ, обикновено се инсталират автогазови прекъсвачи на товар. Тези елементи са лесни за експлоатация и лесно се ремонтират от персонал дори с ниска квалификация.

Отнася се към класа на високоволтовите уреди и като правило се разполага в електрически инсталации, функциониращи под напрежение 6-10 киловолта, не оборудвани с автоматична система, предпазваща мрежата от късо съединение.

Уредът е снабден с усилени контакти, които имат удължен срок на експлоатация, значително надвишаващ експлоатационния период на контактните съединения при обикновените автомати. Това осигурява възможност за абсолютно безопасно изключване на линията под товар и извършване на всички необходими мероприятия.

Отделни напреднали модули на превключватели за товар са снабдени със специални наблюдателни прозорчета. През тях можете визуално да се убедите в какво състояние – затворено или отворено – в конкретния даден момент се намират контактите на превключвателя.

Устройството за изключване на товара се състои от здрава заварена рама, снабдена със специален вал. На нея са монтирани 6 опорни изолатора.

Към трите, разположени в долната част, шарнирно се прикрепват контактните ножове, а на останалите елементи, намиращи се отгоре, се държат главните и дъгогасителни контакти. Изолационните тяги правилно осъществяват предаването на движението от валовите лостови елементи директно към контактните ножове.

Агрегатът е снабден с отключващи пружини, заварени към краищата на вала. Те позволяват с определена скорост да се деактивира изключвателят, след като механизмът за свободно разединяване на проводника се освободи.

Контактите, отговорни за дъгогасене, се разтварят в специални дъгогасителни камери, изработени от фенопласт. Този материал притежава висока механична и корозионна устойчивост, демонстрира изключителна здравина и притежава безпрецедентно високи електроизолационни характеристики.

Вътрешните вложки, намиращи се в камерите, са направени от стъклонапълнен полиамит, отличаващ се с плътна структура и удароустойчивост. Дъгообразната форма на камерите и вложките дава възможност на подвижните дъгогасителни контакти да влизат вътре лесно и без напрежение.

Уредите за изключване на товара в електрическите мрежи се използват за прекъсване/възобновяване на подаването на напрежение в подстанциите, отговорни за разпределение на електроенергията в градските и селските райони.

При активиране на уреда първо се затварят дъгогасителните контакти, а веднага след тях ножовете затварят основните контакти. В момента на изключване всичко се случва обратно: първо се разтварят главните и едва след тях дъгогасителните контакти.

Монтажът на преносимо заземяване на устройството за изключване на напрежение ще осигури безопасността на мрежата и ще позволи без риск да се провеждат всякакви планови или ремонтни работи с електросистемата и оборудването.

В неактивен режим подвижният дъгогасителен контакт създава ясно видима въздушна междина с дъгопоглъщащата камера, точно като в традиционния разединител. Непосредствено в момента на изключване между дъгогасителните контакти се образува дъга.

Под въздействието на високата температура на дъгата вложката от стъклонапълнен полиамид отделя специфични газове. Този поток, появил се в камерата, гаси дъгата, осигурявайки по-нататъшна безопасност за работа с токовата верига и електрооборудването.

Елементите, отговорни за изключване/включване на товара, се различават един от друг по следните технически характеристики:

• начин на закрепване;
• ниво на номиналния ток;
• базова комплектация;
• наличие и брой на допълнителните функции;
• конструкционни особености на модула;
• номинално напрежение.

Повечето битови превключватели, за разлика от промишлените уреди, се управляват ръчно и изключват токов поток не повече от 100 ампера. За да не се прегряват контактите в процеса на работа и при потенциално възможно претоварване, изделието се придобива така, че показателят на неговия номинален ток задължително да надвишава общия токов поток на товарите на потребителите.

Уредът, предназначен за изключване на товара, има буквена маркировка – ВН и по-широка ръкохватка за управление. Тези позиции служат за ориентир на потребителя и не му позволяват да обърка агрегата с друго външно подобно устройство – автомат.

За разлика от класическия превключвател-автомат, нагрузочният деактиватор е оборудван с усилени контакти, способни да издържат на продължителна работа.

Повишена надеждност на модула осигуряват такива позиции като:

• автоматично блокиране на управляващата ръкохватка от неоторизирано включване;
• наличие на прозорчета за преглед, позволяващи визуално да се убедите в разкъсването на контактите и даващи възможност да се контролира ситуацията на всички етапи на работа;
• двойно разкъсване на верижни контакти, осигуряващо пълно изключване на захранването и гарантиращо безопасността на всички провеждани ремонтно-обслужващи мероприятия.

Всички тези параметри правят превключвателите на напрежение много полезни за използване и предразполагат потребителя към покупката на такива уреди и внедряването им в електрическата система за повишаване на надеждността и осигуряване на безопасността на експлоатацията.

Класификация на изключващите модули

Изделията, отговорни за деактивация на товара в електропреносната мрежа, се произвеждат в няколко различни варианта. Класификацията на уредите се извършва по метода на гасене на дъгата, възникваща при деактивация на товара, и по типа на дъгопоглъщащата камера.

Превключвателят на товара от автогазов тип най-често се монтира в разпределителни устройства, обслужващи боксове и на трансформаторни подстанции. Активиращото задвижване в модула бива ръчно и електрическо.

Производителите, които работят на пазара на електрическо оборудване, произвеждат прекъсвачи на товари от следните видове:

• автогазови – стените на камерата, като се нагряват под действието на електрическата дъга, отделят специален газ, който я поглъща;
• вакуумни – в вакуумните прекъсвачи се използват свойствата на среда, в която не се разпространява електрическа дъга;
• електромагнитни – електромагнитните релета въздействат върху дъгата с електромагнитно поле и по този начин променят нейното направление;
• автопневматични – гасят електрическата дъга чрез компресиране на въздуха, намиращ се в камерата, с мощен пружинен елемент;
• елегазови – кухината на поглъщателната камера на елегазовите прекъсвачи е изпълнена с електротехнически газ, състоящ се от шестфториста сяра. Този безцветен тежък елемент е шест пъти по-тежък от въздуха и много бързо гаси възникналата при разединяване на контакта електрическа дъга.

Автогазовите устройства днес са разпространени най-широко и се радват на максимално търсене. Въпреки това буквално „настъпват по петите“ вакуумните агрегати, признати от специалистите за най-перспективните, прогресивните, ефективните и надеждните прекъсвачи на напрежение.

При вакуумните прекъсвачи камерите за гасене са снабдени с допълнителна надеждна изолация. Благодарение на това срокът им на служба и устойчивостта на експлоатационно износване са значително по-високи, отколкото при автогазовите аналози.

Директното управление на уредите се осъществява с помощта на ръчно задвижване от лостови тип, оборудвано с вграден електромагнит, позволяващо да се осъществи дистанционно изключване.

Освен гореописаните параметри прекъсвачите на товар се различават един от друг по броя на полюсите на контактите. Днес на пазара се предлагат едно-, дву- и триполюсни модули, предназначени за коректно изключване на товара в токоподаващата система.

Още една важна особеност – това е конструкцията на изпълнителния механизъм.

Този възел може да бъде:

• електромагнитен;
• топлинен;
• полупроводников;
• комбиниран.

Последната черта се отнася до принципа на инсталиране на модула. Той може да бъде изтеглящ, стационарен или неподвижен. Изборът се осъществява в зависимост от разположението на електропреносната мрежа и външните метеорологични условия на мястото на разполагане.

Технически характеристики на устройството

Уредите, които осъществяват изключване на товара чрез разкъсване на електрическата верига, притежават различни технически характеристики. Всички те имат важно значение и стават определящи при избора на подходящия за закупуване агрегат и последващия му монтаж.

Показателят на номиналната стойност на напрежението отразява работното напрежение на електротехническия уред, за което той е първоначално проектиран от производителя.

Максималната стойност на работното напрежение показва крайно възможното допустимо високо напрежение, при което превключвателят може да функционира в нормален режим без вреда за своята работоспособност. Обикновено тази стойност надвишава номиналното напрежение с 5-20%.

Електрическият ток, при преминаването на който нивото на нагряване на изолационното покритие и частите на токопровода не пречи на нормалната работа на системата и може да бъде издържано от всички елементи за неограничено време, се нарича номинален ток. Неговата стойност задължително се взема предвид при избора и покупката на превключвател на натоварване.

Стойността на проходния ток в допустими граници показва какъв обем ток, протичащ в мрежата в режим на късо съединение, може да издържи монтираният в системата превключвател на натоварвания.

Токът на електродинамична устойчивост отразява стойността на тока на късо съединение, който, въздействайки върху устройството в продължение на няколко първи периода, не оказва никакво негативно въздействие върху него и механично не го уврежда.

Токът на термична устойчивост определя граничното ниво на ток, чието нагревателно действие в продължение на определен период от време не извежда от строя превключвателя на натоварване.

Също така много важни са техническото изпълнение на задвижването и физическите параметри на устройствата, които определят общия размер и маса на уреда. Ориентирайки се според тях, може да се разбере къде ще бъде по-удобно да се поставят апаратите, така че да работят коректно и да изпълняват ясно поставените задачи.

Сред безусловните положителни качества на устройствата, отговорни за изключването на натоварването, се намират следните позиции:

• простота и достъпност в изработката;
• елементарен начин на експлоатация;
• много ниска цена на готовото изделие в сравнение с други видове превключватели;
• възможност за комфортно активиране/деактивиране на номиналните токове на натоварванията;
• видима за окото прекъсване между контактите, осигуряваща пълна безопасност на всякакви работи по изходящите линии (не се изисква монтаж на допълнителен разединител);
• евтина защита от свръхтоков поток посредством предпазители, обикновено запълнени с кварцов пясък (тип ПКТ, ПК, ПТ).

От минусите на превключвателите от всички типове най-често се споменава способността да комутират само номинални мощности, без да работят с токове на авариен режим.

Въпреки евтинията в цената и обслужването, автогазовите модули се приемат за остарели и при планово обслужване или по време на реконструкция на мрежи и подстанции целенасочено се заменят с по-модерни вакуумни елементи

На автогазовите модули обикновено се поставя в укор ограничен работен ресурс, обусловен от постепенното изгаряне на вътрешни детайли, генериращи образуването на газ в дъгогасителната камера.

Но този момент е напълно разрешим, при това с малки средства, тъй като елементите за генериране на газ и двойните контакти, предназначени за гасене на дъгата, струват много евтино и лесно се сменят, при това не само от професионалисти, но и от работници с ниска квалификация.

Какво да се вземе предвид при избора?

Когато планирате закупуване на превключвател за натоварване, трябва да помните, че устройството е предназначено преди всичко не за защита на електрическите уреди, а за предпазване на окабеляването от прегряване, изгаряне и пренапрежение.

За да бъде покупката правилна и устройството да се справи с поставените задачи, предварително задължително се установяват напречното сечение на кабела, влизащ в апартаментното или домашното табло, и нивото на тока, за който е проектиран.

Модулите от вакуумен тип печелят все по-голяма популярност. Те имат малки външни размери и поради това стават удобни за вграждане в различни видове разпределителни кутии.

Когато тази информация бъде получена, тя се съпоставя с фабричните характеристики на превключвателя за натоварване. Показателят за тока на изключване на устройството трябва да е малко по-нисък от максимално допустимия ток за проводника.

Вакуумните превключватели за натоварване са прогресивен вид спомагателни електрически части. Те значително повишават нивото на основна безопасност на системата, не създават продукти на горене и не ги изхвърлят в атмосферата.

Ако пропускателната способност на кабела е много по-висока от тока на потребление на натоварването, се обмисля закупуване на автоматичен модул за натоварване.

За да се определят необходимите параметри на устройството, първо се сумира мощността на всички електрически уреди в жилищното помещение. Към получената сума се добавят от 5 до 15% за резерв и по формулата на закона на Ом се определя общият сумарен ток на потребление. След това се купува автомат с ток на изключване малко по-висок от изчисления.

Област на приложение на прекъсвачите в бита

Обикновено в частни къщи и апартаменти се използват автоматични превключватели. С тяхна помощ, при необходимост, се изключват от захранване жилищните помещения и се извършват всички необходими монтажни работи, свързани с планова поддръжка или ремонт на електрическите мрежи.

Тези уреди обаче съвсем не са панацея. Автоматите служат преди всичко за предпазване на токоприемниците и електрическото окабеляване от агресивното въздействие на свръхтокове. Прекъсването на веригата е второстепенна задача, която тези уреди изпълняват.

Компаниите, които се занимават с производството на елементи на електросистемата, в придружаващата документация винаги посочват, че автоматът не предвижда честа комутация. Максималният режим на изключване не трябва да надвишава 6 пъти на час.

Редовното изключване на енергията с помощта на автоматичен прекъсвач не е най-добрата идея. Особено ако при това не се отстранява товарът от контакта. В този случай модулът се износва много по-бързо и изчерпва своя работен ресурс за по-кратко време, отколкото е заявено от заводските характеристики.

Ако модулът за изключване на товара работи некоректно или в самото устройство се открие дефект, не си струва да разглобявате уреда и да се опитвате да го поправите. По-разумно е да закупите нов апарат и да го монтирате на мястото на стария (неизправния).

Вътре в корпуса постепенно изгарят и почерняват контактите, а самото изделие губи номиналната си пропускателна способност, престава да изпълнява задачите си и след това се поврежда. На собствениците в тази ситуация се налага спешно да сменят уреда.

Ако пренебрегнете този момент, следващото късо съединение ще повреди проводката, ще предизвика запалване на автоматичния прекъсвач и, вероятно дори, ще доведе до по-сериозни последствия.

В груповите електротабла уредът за изключване на товара често се използва като входен комутатор. Именно чрез него към разпределителя се свързва силовият кабел, идващ от подстанция или друго табло.

Именно поради това специалистите препоръчват за чести изключвания да се използват не обикновени автоматични прекъсвачи, а прогресивни и надеждни прекъсвачи на товара.

Тези елементи ще повишат безопасността на електротаблата, ще осигурят качествено, непрекъснато захранване с електричество на всяко жилищно помещение и ще позволят, в случай на необходимост, удобно и бързо да се разкъса веригата, да се извършат ремонтно-монтажни дейности с всякаква сложност и отново да се свърже жилището към общата захранваща енергийна система.

Инсталирането на уред за деактивиране на товарите на входа на разпределителното табло позволява да се свали напрежението от самото табло и правилно да се сменят повредените автоматични прекъсвачи.

При наличието на такъв апарат е много лесно да се изключи всяко помещение от централизираната захранваща мрежа с цел планова поддръжка или извършване на необходими ремонтни работи. Агрегатът ще осигури пълна безопасност на майстора и ще позволи бързо да се отстранят всички открити неизправности.

Изводи и полезно видео по темата

Още повече за прекъсвачите на товара – в представените по-долу видеоклипове, където специалистите споделят опит от работата и нюанси на монтажа.

Особености на монтажа на прекъсвач на товари. Поетапна инструкция от майстор.

Подробно и разбираемо описание, правила за коректно използване и пряко предназначение на устройството от професионален електротехник.

Обзор на модулен прекъсвач на товара, произведен от компания Хюндай. С помощта на този уред може евтино да се реши въпросът с комутацията на електрическата верига.

Особености на работата на прекъсвача на натоварване ВН32-100 и практика на прилагане на този уред като прекъсвач в електрически вериги с променлив ток 50-60 Hz с номинално мрежово напрежение 230-400V.

Практичен и надежден прекъсвач на натоварвания спомага за повишаване нивото на безопасност при експлоатация на електрическата мрежа и помага своевременно да се разкъса токовата верига на нужното място и да се отстрани възникналата повреда или да се замени повреденото оборудване.

Наличието на прекъсвач осигурява запазването на вътрешнодомовото или вътрешноквартирното окабеляване, предпазва го от преждевременно износване и значително увеличава срока на експлоатация.

Искате ли да разкажете как сте избрали защитно устройство за електрическата мрежа в собствения си дом/апартамент? Разполагате ли с информация, която ще бъде полезна за посетителите на сайта? Моля, пишете коментари в разположения по-долу блок, задавайте въпроси, споделяйте сведения и снимки по темата на статията.