Что такое разъединитель? Что такое выключатель нагрузки? Что такое вакуумный выключатель?
2025-06-16
Что такое выключатель нагрузки?
Это коммутационный аппарат с простой дугогасительной системой, способный включать и отключать цепь под нагрузкой. Он может коммутировать определенный ток нагрузки и ток перегрузки, но не способен отключать ток короткого замыкания. Поэтому он должен использоваться последовательно с высоковольтным предохранителем, который обеспечивает отключение тока короткого замыкания.
Функции выключателя нагрузки:
1) Функции включения и отключения
Благодаря наличию дугогасительного устройства, выключатель нагрузки может использоваться для включения и отключения тока нагрузки и перегрузки, не превышающей определенный коэффициент (обычно в 3-4 раза). Он также может применяться для включения и отключения ненагруженных трансформаторов с большей мощностью, чем допустимо для разъединителей, более длинных ненагруженных линий, а иногда и для коммутации мощных конденсаторных батарей.
2) Функция замены
Выключатель нагрузки, соединенный последовательно с токоограничивающим предохранителем, может заменять автоматический выключатель. В такой комбинации выключатель нагрузки отвечает за включение и отключение токов перегрузки ниже определенного уровня, а токоограничивающий предохранитель отключает более высокие токи перегрузки и токи короткого замыкания.
3) Комбинированное устройство
Выключатель нагрузки, конструктивно объединенный с токоограничивающим предохранителем, согласно национальным стандартам называется "комбинированным аппаратом: выключатель нагрузки-предохранитель".
Предохранитель может быть установлен как со стороны питания выключателя нагрузки, так и со стороны нагрузки. Если не требуется частая замена предохранителей, предпочтительна первая схема, так как выключатель нагрузки может дополнительно выполнять функции разъединителя, обеспечивая отключение напряжения от токоограничивающего предохранителя.
Что такое разъединитель?
Разъединитель представляет собой коммутационный аппарат без дугогасительного устройства, основная функция которого заключается в отключении питания для обеспечения безопасного обслуживания другого электрооборудования. По этой причине он не допускает операций под нагрузкой. Однако при определенных условиях он может включать или отключать маломощные цепи. Это наиболее распространённый и часто используемый аппарат среди высоковольтных коммутационных устройств.
Функции разъединителя:
1. После отключения создаёт надёжный изоляционный промежуток, отделяя оборудование или линии, требующие обслуживания, от источника питания с помощью видимого разрыва цепи, что обеспечивает безопасность обслуживающего персонала и оборудования.
2. Позволяет переключать линии в соответствии с эксплуатационными потребностями.
3.Может использоваться для включения и отключения малых токов в цепях, включая зарядные токи вводов, шин, соединителей и коротких кабелей, ёмкостные токи выравнивающих конденсаторов выключателя, циркулирующие токи при переключении на двойную систему шин, а также токи намагничивания измерительных трансформаторов напряжения.
4. В зависимости от конкретных конструктивных особенностей, может использоваться для включения и отключения тока холостого хода трансформаторов определенной мощности.
Высоковольтные разъединители по способу установки подразделяются на разъединители для наружной установки и разъединители для внутренней установки.
Разъединители для наружной установки предназначены для эксплуатации под воздействием ветра, дождя, снега, загрязнений, конденсата, льда и обильного инея, и подходят для монтажа на открытом воздухе.
По конструкции изоляционных колонок они классифицируются на одноколонковые, двухколонковые и трехколонковые разъединители. Одноколонковые разъединители используют вертикальное пространство под шинной конструкцией в качестве изоляции разрыва, что обеспечивает значительное преимущество в виде экономии занимаемой площади, сокращения количества соединительных проводов, а также обеспечивает четкую видимость положения "включено/отключено". При сверхвысоком напряжении использование одноколонковых разъединителей на подстанциях дает особенно заметный эффект экономии площади.
В низковольтных установках разъединители в основном применяются в конечных распределительных системах жилых зданий и сооружений.
Основная функция: отключение и включение линий под нагрузкой.
Что такое вакуумный выключатель?
Вакуумный выключатель получил свое название благодаря тому, что среда гашения дуги и изолирующая среда после гашения дуги в контактном зазоре представляют собой высокий вакуум. Он обладает преимуществами компактных размеров, малого веса, пригодности для частых операций и отсутствия необходимости обслуживания дугогасительного устройства, что делает его широко распространенным в распределительных сетях.
Вакуумный выключатель предназначен для внутренней распределительной аппаратуры в трехфазных системах переменного тока 3-10 кВ, 50 Гц. Он может использоваться на промышленных предприятиях, электростанциях и подстанциях для защиты и управления электрооборудованием, особенно в условиях, где требуется отсутствие масла, минимальное техническое обслуживание и частые переключения. Выключатель может быть установлен в ячейках выкатного типа, двухъярусных и стационарных шкафах для управления и защиты высоковольтного электрооборудования.
1) Принцип работы: при размыкании подвижных и неподвижных контактов под действием приводного механизма между контактами возникает дуга. Поверхность контактов при высокой температуре выделяет пар, а специальная форма контактов создает магнитное поле при прохождении тока. Под действием этого магнитного поля дуга быстро движется по касательной к поверхности контактов. Часть металлического пара конденсируется на металлическом цилиндре (экранирующем кожухе), и дуга гаснет при естественном переходе тока через ноль, после чего диэлектрическая прочность среды между контактами быстро восстанавливается.
2) Функции вакуумного выключателя:
Выключатель обладает функциями защиты от перегрузки, короткого замыкания и пониженного напряжения, способен защищать линии и источники питания.
Различия между выключателем нагрузки и разъединителем
Первое отличие заключается в том, что они отключают разные токи.
Поскольку разъединитель не имеет дугогасительного устройства, он подходит только для отключения тока без нагрузки и не может отключать ток нагрузки или ток короткого замыкания. Поэтому операции с разъединителем можно безопасно выполнять только при безопасно отключенной цепи, и категорически запрещается работать под нагрузкой во избежание аварий. Выключатель нагрузки, имея дугогасительное устройство, может отключать ток перегрузки и номинальный ток нагрузки, но также не способен отключать ток короткого замыкания.
Второе отличие - наличие дугогасительного устройства.
Выключатель нагрузки оснащен дугогасительным устройством, тогда как разъединитель не имеет такого устройства. В чем же разница? Дугогасительное устройство помогает обеспечить лучшее размыкание и замыкание коммутационного аппарата, а также эффективно ограничивает и гасит дугу. Наличие такого устройства делает коммутационный аппарат более безопасным. Поэтому большинство коммутационных аппаратов, особенно бытовых, оснащены дугогасительными устройствами.
Третье отличие заключается в их назначении.
Разъединитель, не имея дугогасительного устройства, применяется только в высоковольтных установках для отделения находящихся под напряжением частей от обесточенных, что обеспечивает безопасность персонала при обслуживании и проверке высоковольтных цепей.
Выключатель нагрузки используется в стационарных высоковольтных установках и может отключать токи неисправностей и номинальные токи в высоковольтном оборудовании. Таким образом, их назначение различается, но оба применяются в высоковольтном оборудовании.
Различия между высоковольтным выключателем нагрузки и вакуумным выключателем
1. Высоковольтный выключатель нагрузки способен отключать нагрузку и обладает функцией самостоятельного гашения дуги, однако его отключающая способность весьма ограничена.
2. Высоковольтный разъединитель, как правило, не может отключать нагрузку и конструктивно не имеет дугогасительной камеры. Хотя существуют разъединители с возможностью отключения нагрузки, их конструкция отличается от выключателей нагрузки и является относительно более простой.
3. Как высоковольтный выключатель нагрузки, так и высоковольтный разъединитель могут создавать видимый разрыв цепи. Большинство автоматических выключателей не обладают функцией разъединения, хотя некоторые модели имеют такую возможность.
4. Высоковольтный разъединитель не имеет защитных функций, тогда как защита высоковольтного выключателя нагрузки обычно обеспечивается предохранителями и ограничивается функциями мгновенного отключения и защиты от перегрузки по току.
5. Отключающая способность высоковольтных автоматических выключателей может быть значительно увеличена в процессе производства. Защита обеспечивается главным образом за счет использования трансформаторов тока совместно с вторичным оборудованием. Такие выключатели могут иметь функции защиты от короткого замыкания, перегрузки и утечки тока.
Высоковольтный выключатель нагрузки занимает промежуточное положение между высоковольтным автоматическим выключателем и высоковольтным разъединителем. Он часто используется последовательно с высоковольтными предохранителями для управления силовыми трансформаторами. Благодаря простей дугогасительной системе выключатель нагрузки способен коммутировать определенные токи нагрузки и перегрузки. Однако он не может отключать токи короткого замыкания, поэтому обычно применяется в сочетании с высоковольтными предохранителями, которые обеспечивают защиту от коротких замыканий.
