Выключатели с твердым газогенерирующим материалом, типы конструкций воздушных выключателей

5 Выключатели  с твердым газогенерирующим материалом, типы конструкций воздушных выключателей.

К воздушным неавтоматическим выключателям относятся рубильники и переключатели. Они являются простейшими воздушными выключателями и служат для неавтоматического включения, отключения и переключения цепей постоянного и переменного тока напряжением до 660 в включительно и применяются обычно на номинальпные токи до 1000 А. На большие токи рубильники и переключатели применяют сравнительно редко и главным образом в установках постоянного тока. При применении рубильников или переключателей дополнительно к ним устанавливают плавкие предохранители, служащие для автоматического отключения цепей при перегрузках и коротких замыканиях. По конструктивному выполнению различают рубильники и переключатели одно-, двух- и трехполюсные, с передним или задним присоединением проводов. Рубильники и переключатели, предназначенные для установки на панелях из изоляционного материала, изготовляют без оснований, а предназначенные для установки на металлических конструкциях — на изоляционных плитах. По способу управления рубильники и переключатели бывают с центральными рукоятками (рис. 8.1) для установки с лицевой стороны распределительных щитов, с рычажными приводами (рис. 8.2) для установки с задней стороны щитов на металлическом каркасе.

На рис. 8.1 показан  трехполюсный рубильник с центральной рукояткой ка номинальный ток 200 А. Каждый полюс рубильника состоит из контактных стоек 2 и 3, укрепленных на изоляционной плите 4, и контактного ножа 1 с осью вращения 5 в нижней стойке 2. Каждая стойка состоит из двух контактных элементов, охватывающих нож рубильника во включенном

Необходимое давление в контактах создают контактные пружины. Ножи полюсов соединены изоляционной траверсой 6, на которой установлена рукоятка 7 для управления рубильником. Провода (шины) присоединяют к болтовым зажимам 8. На ножах или контактных стойках рубильника имеются выштампованные цилиндрические поверхности, обеспечивающие линейное соприкосновение ножей и стоек.

 Рис. 8.2. Рубильник с рычажным приводом

Рубильники с  центральными рукоятками и открытыми  ножами по условиям безопасности можно  применять в установках напряжением  не более 220 В. В установках напряжением 380 и 660 В следует применять рубильники с защитными кожухами и боковыми рукоятками управления, а при установке сзади панелей щитов — рубильники с рычажными приводами (рис. 8.2).

Рубильники без  дугогасительных решеток имеют очень малую отключающую способность: в установках постоянного тока напряжением 220 В и в установках переменного тока напряжением 220 В при соsφ = 0,8 рубильниками можно отключать ток не более 0,2I_ном. В установках более высоких напряжений рубильники без дугогасительных решеток можно использовать лишь для снятия напряжения с объектов в предварительно обесточенных цепях. Рубильниками с рычажными приводами и дугогасительными решетками можно отключать токи номинальной нагрузки.

ВОЗДУШНЫЕ  АВТОМАТИЧЕСКИЕ  ВЫКЛЮЧАТЕЛИ  (АВТОМАТЫ)

Автоматы применяют  в установках переменного тока напряжением  до 1000 В включительно, а в установках постоянного тока — и больших напряжений. Автоматы имеют специальные приспособления для автоматического отключения защищаемой части установки при перегрузке их, при коротких замыканиях в них, при исчезновении или снижении напряжения, при изменении направления постоянного тока и т. п. Наиболее распространенными являются автоматы максимального тока, служащие для защиты частей установки от токов короткого замыкания и токов перегрузки. Такой автомат заменяет два простейших аппарата — рубильник и плавкий предохранитель.

На рис. 8.3 приведены  принципиальная схема а и схематический эскиз б простейшего однополюсного автомата максимального тока без выдержки времени. Во включенном положении автомат удерживается защелкой 4, оттягиваемой сверху пружиной 7 и сцепленной с рычагом 3. Когда ток превышает некоторое установленное значение, электромагнит 9 (катушка максимального тока) притягивает якорь 6, преодолевая усилие пружины, защелка поворачивается на оси 5 и освобождает рычаг, после чего под действием отключающей пружины 2 нож 1 автомата отключается. Положение защелки при отключенном автомате определяется упором 8.

Сила тока, при  котором автомат отключается, зависит  от натяжения регулировочной пружины 7; с увеличением натяжения пружины увеличивается сила тока отключения и наоборот. Включают автомат от руки при помощи рукоятки 10.

Описанный автомат  не снабжен механизмом выдержки времени, поэтому его условно называют автоматом мгновенного действия. Время отключения подобных автоматов  достигает 0,05—0,25 сек. Чтобы избежать отключения автомата при кратковременных  перегрузках, не опасных для установки, устанавливают ток отключения автомата больше возможных кратковременных  пиков тока нагрузки.

Некоторые автоматы снабжаются механизмом выдержки времени, при помощи которого можно устанавливать  определенное время действия автомата (несколько секунд). Этим предупреждается отключение автомата при кратковременных пиках тока нагрузки.

Недостатком максимальных автоматов, подобных описанному выше, является отсутствие в них механизма свободного расцепления, обеспечивающего автоматическое отключение автомата и в том случае, когда по каким-либо причинам его рукоятка 10 продолжительно удерживается во включенном положении (например, рукой).

выключателям с гасительной камерой из твердого газогенерирующего материала, снабженной резервуаром для накапливания во время горения дуги газов, используемых для более интенсивного обдувания дуги в период ее гашения.

В таких выключателях газ, выделяемый газогенерирующим материалом под влиянием дуги, выбрасываясь из дугового пространства в резервуар, значительно снижает свою температуру.

Объем резервуара обычно значительно больше объема дугового пространства и накапливание в нём газов может производиться дольше одного полупериода (т. е. несколько полу- периодов).

Благодаря этому в период гашения и непосредственно ему предшествующий дуга обдувается сравнительно холодным газом при почти неизменном давлении, что обеспечивает хорошее гашение. Такой резервуар приближает условия работы выключателя с твердым газогенерирующим материалом в момент гашения дуги к условиям работы выключателяс гашением дуги сжатым воздухом из независимого от дуги источника.

Достоинства автогазовых  выключателей: отсутствие масла; небольшая масса.  
Недостатки: быстрый износ твердого дугогасителя, относительно большой износ контактов или да разрушение (в выключателе УПС).