Для проведения ремонта электрической сети под нагрузкой или замены оборудования необходимо отключить электропитание. В этом поможет выключатель нагрузки, который безопасно разъединяет токоведущую цепь, а благодаря встроенной дугогасительной камере предотвращает образование электрической дуги при отключении.
В данной статье мы подробно рассмотрим типы выключателей и их функциональность, которые обеспечивают защиту оборудования и безопасность во время будущих работ. Также представлены технические характеристики популярных моделей, а также рекомендации по выбору и использованию защитных устройств.
Полное описание устройства
Выключатель нагрузки – это современное коммутационное устройство, оборудованное дугогасительной камерой и механизмом для автоматического или ручного управления.
Он предназначен для отключения или подключения группы контактов в электрической цепи переменного тока, находящейся под нагрузкой. Прибор подходит для переключения как высоковольтных, так и низковольтных цепей с рабочей нагрузкой.
Отключающие устройства имеют удлинённую рукоятку. Рабочий температурный диапазон составляет от -40 до +50 °C. На контактах предусмотрены специальные насечки, которые снижают тепловые потери и повышают прочность соединения.
Данные устройства не предназначены для работы при коротком замыкании, так как их основной задачей является гашение маломощной электрической дуги и отключение нагрузки.
В производственных цехах и больших предприятиях чаще всего устанавливают автогазовые выключатели нагрузки. Эти устройства просты в использовании и легко поддаются ремонту даже непрофессионалами.
Выключатели относятся к высоковольтным категориям и, как правило, устанавливаются в электрических системах, работающих при напряжении 6-10 киловольт, где нет автоматических защитных систем от короткого замыкания.
Эти приборы оснащены прочными контактами, срок службы которых значительно превышает подобные показатели у простых автоматов. Это гарантирует безопасное отключение линий, находящихся под нагрузкой, для выполнения необходимых работ.
Некоторые усовершенствованные модели выключателей нагрузки снабжены окошком для визуального контроля, позволяющим проверить состояние контактов (замкнуты или разомкнуты) в данный момент.
Устройство для отключения нагрузки состоит из стальной сварной рамы с особыми валами и шестью изоляторами.
Три нижних изолятора соединены с контактными ножами, в то время как на верхних расположены главные и дугогасительные контакты. Изоляционные тяги передают движение от валов к ножам.
Также присутствуют отключающие пружины, установленные на концах вала, позволяющие устройству отключаться с заданной скоростью после освобождения механизма.
Контакты, отвечающие за гашение дуги, размещаются в специальных камерах, изготовленных из фенопласта, который отличается высокой стойкостью к механическим повреждениям и коррозии, а также отличными электроизоляционными свойствами.
Внутренние элементы камер выполнены из стеклонаполненного полиамида, который обладает плотной структурой и ударной прочностью. Дугаобразная форма камер и внутренних частей позволяет контактам беспрепятственно входить внутрь.
Выключатели нагрузки применяются для прерывания и восстановления подачи энергии на подстанциях, отвечающих за распределение электричества как в городах, так и в сельской местности.
При активации устройства сначала замыкаются дугогасительные контакты, а после основные. При отключении порядок обратный: вначале размыкаются главные контакты, а затем дугогасительные.
Установка переносного заземления на отключающее устройство поможет обеспечить безопасность сети и минимизировать риски во время плановых или ремонтных работ с электрооборудованием.
В режиме ожидания подвижный дугогасительный контакт формирует видимый воздушный зазор с камерой, аналогично обычному разъединителю, а при отключении возникает дуга между контактами.
Под действием температуры дуги внутренний материал выделяет газы, которые эффективно гасит дугу, что обеспечивает безопасность работы с электрическими цепями и оборудованием.
Выключатели для отключения нагрузки различаются по таким техническим характеристикам:
- Способ крепления;
- Номинальный ток;
- Стандартная комплектация;
- Количество и наличие дополнительных функций;
- Конструктивные особенности;
- Номинальное напряжение.
Большинство бытовых выключателей, в отличие от промышленных, управляются вручную и могут отключать ток до 100 ампер. Для того чтобы избежать перегрева контактов, необходимо выбирать устройство с номинальным током, который превышает общую нагрузку.
Выключатель для отключения нагрузки помечен буквой ВН и имеет более широкую рукоятку. Эти обозначения помогают избежать путаницы с устройствами, которые выглядят похоже, но функционируют иначе.
В отличие от стандартного автоматического выключателя, устройства для отключения нагрузки имеют усиленные контакты, которые выдерживают длительные нагрузки.
Особая надежность достигается за счет следующих характеристик:
- Автоматическая блокировка управляющей ручки от случайного включения;
- Наличие просмотра визуальных окошек для контроля разрыва контактов;
- Двойное размыкание контактов, что обеспечивает полное отключение питания и безопасность во время ремонта.
Эти качества делают выключатели напряжения крайне полезными и способствуют их популяризации среди потребителей, которые стремятся повысить надежность и безопасность своих электрических систем.
Типы выключающих модулей
Устройства, отвечающие за отключение нагрузки в электрических системах, производятся в разных вариантах. Классификация основана на методах гашения дуги и типе камер, используемых для этой цели.
Автогазовые выключатели чаще всего монтируются в распределительных устройствах и трансформаторных подстанциях, с ручным или электрическим приводом.
На рынке электротехнического оборудования представлены следующие виды выключателей нагрузки:
- Автогазовые – при нагреве стенок камеры выделяется газ, который гасит дугу;
- Вакуумные – используют свойства среды, где дуга не распространяется;
- Электромагнитные – воздействуют на дугу с помощью электромагнитного поля;
- Автопневматические – гасят электрическую дугу с помощью сжатого воздуха;
- Элегазовые – заполнены электротехническим газом, который эффективно гасит дугу.
Автогазовые устройства сегодня наиболее распространены и используются с наибольшим спросом, однако вакуумные выключатели считают наиболее перспективными и надежными.
В вакуумных устройствах используются дополнительные изоляционные меры, которые значительно увеличивают срок их службы по сравнению с автогазовыми моделями.
Управление этими приборами осуществляется с помощью ручного механизма рычажного типа, в состав которого входит электромагнит для дистанционного отключения.
Кроме описанных параметров выключатели нагрузки различаются по количеству полюсов. На рынке доступны одно-, двух- и трехполюсные модели.
Кроме того, важен принцип конструкции исполнительного механизма:
- Электромагнитный;
- Тепловой;
- Полупроводниковый;
- Комбинированный.
Что касается установки модуля, его можно выбрать как выдвижным, так и стационарным или неподвижным в зависимости от условий эксплуатации.
Технические характеристики устройства
Устройства, которые обеспечивают отключение нагрузки путём разрыва электрической цепи, обладают разнообразными техническими параметрами. Эти характеристики имеют значительное значение и играют ключевую роль при выборе нужного агрегата и его последующей установке.
Параметр номинального значения напряжения указывает на рабочее напряжение, для которого электротехническое оборудование было спроектировано производителем.
Максимальное рабочее напряжение устанавливает допустимый предел высоковольтного значения, при котором выключатель может работать нормально без ущерба для своего функционирования. Обычно это значение превосходит номинальное на 5-20%.
Поток электрического тока, который может проходить через устройство без перегрева изоляции и других частей, и при этом выдерживается всеми элементами в течение бесконечного срока, называется номинальным током. Это значение крайне важно при выборе и покупке выключателя нагрузки.
Сквозной ток допустимых пределов демонстрирует, сколько тока в условиях короткого замыкания может выдержать установленный выключатель нагрузки в системе.
Ток электродинамической стойкости обозначает уровень короткого замыкания, который, воздействуя на прибор в течение первых моментов, не приведет к его повреждению и не окажет негативного влияния.
Ток термической стойкости указывает на максимальный уровень тока, при котором его нагрев за определённый период времени не приводит к выходу отключателя из строя.
Также большую значимость имеют конструктивные особенности устройства и его физические параметры, такие как габариты и масса, которые влияют на его размещение для надлежащей работы и выполнения заданных функций.
К числу неоспоримых преимуществ устройств, предназначенных для отключения нагрузки, можно отнести:
- простота и доступность в производстве;
- лёгкость в использовании;
- низкая стоимость по сравнению с другими типами выключателей;
- удобство активации и деактивации номинальных токов;
- явно видимый разрыв контактов для обеспечения полной безопасности при проведении работ в линиях (дополнительный разъединитель не нужен);
- экономичная защита от перегрузок с помощью предохранителей, часто заполненных кварцевым песком (модели ПКТ, ПК, ПТ).
Среди недостатков различных типов выключателей чаще всего упоминают их способность работать исключительно с номинальными мощностями и бесполезность в условиях аварийного режима.
Несмотря на свою недорогую стоимость и простоту обслуживания, автогазовые модули считаются устаревшими, и при плановом обслуживании или модернизации электросетей их обычно заменяют более современными вакуумными устройствами.
Автогазовые модули критикуют за ограниченный эксплуатационный ресурс, который связан с постепенным выгоранием внутренних компонентов, создающих газ в камере для гашения дуги.
Тем не менее, данная проблема легко решается с минимальными затратами, так как элементы для генерации газа и парные контакты для гашения дуги стоят недорого и могут заменяться не только профессионалами, но и квалифицированными рабочими.
На что обратить внимание при выборе?
При планировании покупки выключателя нагрузки важно помнить, что он в первую очередь предназначен не для защиты электроприборов, а для предотвращения перегрева, прогорания и перенапряжения проводки.
Чтобы сделать правильный выбор, необходимо предварительно выяснить сечение кабеля, идущего в квартирный или домовый распределительный щиток, а также уровень тока, на который он рассчитан.
Вакуумные модули становятся всё более популярными. Их компактные размеры делают их удобными для установки в различные распределительные коробки.
После получения этой информации, её сравнивают с заводскими характеристиками выключателя нагрузки. Параметр тока срабатывания должен быть немного ниже, чем максимальный допустимый ток для провода.
Вакуумные выключатели нагрузки представляют собой современный класс электрических компонентов, значительно повышающих безопасность системы, так как не создают продуктов горения и не выделяют их в окружающую среду.
Если пропускная способность кабеля значительно превышает ток нагрузки, стоит рассмотреть покупку автоматического модуля, соответствующего нагрузке.
Чтобы определить нужные характеристики устройства, сначала складывают мощности всех электрических приборов в доме. К полученной сумме нужно добавить 5-15% для запаса и по закону Ома вычислить общий ток потребления. Затем выбирают автомат с током срабатывания чуть выше рассчитанного.
Сферы применения выключателей в быту
В частных домах и квартирах обычно используют автоматические выключатели, которые позволяют при необходимости обесточить помещения и произвести монтажные работы, связанные с обслуживанием или ремонтом электрических сетей.
Однако эти устройства не являются универсальным решением. Автоматы в первую очередь защищают электроприемники и проводку от негативного воздействия перегрузок. Разрыв цепи — это второстепенная функция, которую они выполняют.
Производители компонентов электросистемы всегда указывают в документации, что автоматы не предназначены для частого переключения. Максимальная частота отключения не должна превышать 6 раз в час.
Регулярное отключение электроэнергии с помощью автомата — это не лучший подход, особенно если нагрузка не снимается с розетки. В таком случае модуль изнашивается быстрее и теряет свой ресурс гораздо быстрее, чем указано в характеристиках.
Если устройство отключения нагрузки работает неправильно или обнаруживаются неисправности, не стоит пытаться его чинить самостоятельно. Лучше приобрести новое устройство и установить его вместо неисправного.
Во время работы контакты внутри корпуса постепенно исчерпываются и испорчаются, что приводит к снижению номинального тока и возможным поломкам. Хозяевам в таких случаях приходится срочно менять прибор.
Если не принять меры, при следующем коротком замыкании может произойти повреждение проводки и даже воспламенение автомата с потенциально более серьезными последствиями.
В групповых щитках устройства отключения нагрузки нередко применяются в качестве вводных коммутаторов, к ним подключается силовой кабель от подстанции или другого распределительного щитка.
Поэтому специалисты рекомендуют использовать не простые автоматы, а более современные и надёжные выключатели нагрузки для частого переключения.
Эти устройства повысят безопасность электрических щитков, обеспечат качественное и стабильное электроснабжение жилых помещений и позволят быстро разомкнуть цепь в случае необходимости, проводя любые работы и после этого снова подключая жилье к энергосети.
Установка устройства для отключения нагрузки на входе распределительного щитка позволяет безопасно обесточить сам щиток и корректно заменить неисправные автоматы.
С таким прибором можно легко отключить любое помещение от централизованного питания для планового обслуживания или ремонтов. Агрегат обеспечит безопасность мастера и облегчит устранение всех обнаруженных неполадок.
Заключение и рекомендации по теме
Дополнительную информацию о выключателях нагрузки можно найти в следующих видеороликах, где эксперты делятся своим опытом и аспектами монтажа.
Рекомендации по монтажу выключателя нагрузки. Пошаговая инструкция от специалиста.
Подробное и доступное описание, а также правила использования и назначение устройства от опытного электрика.
Обзор модульного выключателя нагрузки от компании Hyundai, который решает вопрос переключения электрической цепи по доступной цене.
Особенности работы выключателя нагрузки ВН32-100 и его применение в электроцепях переменного тока с номинальным напряжением 230-400В частоты 50-60 Гц.
Надежный выключатель нагрузки увеличивает уровень безопасности электросети и своевременно позволяет отключить токовую цепь для ликвидации поломки или замены поврежденного оборудования.
Наличие выключателя защищает внутреннюю проводку жилого помещения от преждевременного износа и значительно продлевает ее срок службы.
Если у вас есть опыт выбора защитного устройства для электросети в вашем доме или квартире, или вы располагаете полезной информацией для посетителей сайта, делитесь мнениями, задавайте вопросы или размещайте свои фото в комментариях ниже.