Выключатель-разъединитель (ВР) внутренней установки – это коммутационный аппарат ручного управления, предназначенный для оперативных включений и отключений электрических цепей под нагрузкой, а также для создания видимого разрыва, гарантирующего безопасность проведения работ на отключенном участке. Данный аппарат сочетает функции выключателя нагрузки и разъединителя, что делает его ключевым элементом в схемах распределения электроэнергии напряжением до 1000 В. Он применяется в качестве вводного и секционного аппарата в распределительных устройствах (РУ), главных распределительных щитах (ГРЩ), вводно-распределительных устройствах (ВРУ), а также для управления мощными электроприемниками.
Конструкция выключателя-разъединителя базируется на трех основных узлах: контактной системе, дугогасительной камере и механизме управления. Корпус аппарата, выполненный из термостойкой негорючей пластмассы (например, полиамида, усиленного стекловолокном), обеспечивает высокую механическую прочность и степень защиты, как правило, IP20 или IP40. Внутри корпуса на изоляционной раме смонтированы неподвижные контакты (губки) и подвижные контакты (ножи), изготовленные из электролитической меди с серебряным или серебросодержащим наплавлением на рабочих поверхностях для снижения переходного сопротивления и повышения стойкости к дуговому износу.
Принцип действия основан на повороте вала с закрепленными на нем подвижными контактами посредством рукоятки управления, которая может быть установлена непосредственно на аппарате или вынесена на дверь шкафа. Переключение происходит в следующей последовательности: при повороте рукоятки сначала замыкаются/размыкаются силовые контакты, а затем, на последней стадии хода, происходит коммутация вспомогательных контактов, используемых в цепях сигнализации и управления. Это обеспечивает правильную логику работы схемы. Для гашения электрической дуги, возникающей при отключении нагрузки, используется дугогасительная камера с деионными решетками (демпферами), изготовленными из стальных оцинкованных пластин. Дуга, затягиваясь в решетку, дробится на короткие участки, интенсивно охлаждается и гаснет при первом же переходе тока через ноль.
Выключатели-разъединители классифицируются по ряду ключевых параметров, определяющих область их применения.
Ряд номинальных токов стандартизирован: 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3200 А. Выбор осуществляется с учетом длительно допустимого тока защищаемой линии и характеристик защитных аппаратов (автоматических выключателей).
Это максимальный ток (действующее значение), который аппарат способен надежно отключить при заданном коэффициенте мощности цепи (обычно cos φ = 0.65-0.7). Указывается в амперах при номинальном напряжении. Значение отключающей способности (Icu для категории применения AC-23A) должно быть не меньше ожидаемого тока нагрузки.
| Параметр | Значение для номинального тока 100А | Значение для номинального тока 400А | Значение для номинального тока 1000А |
|---|---|---|---|
| Номинальное рабочее напряжение Ue, В | 690 В переменного тока | ||
| Номинальный рабочий ток Ie, А | 100 | 400 | 1000 |
| Номинальная отключающая способность при 415В AC-23A, кА | 10 | 25 | 50 |
| Стойкость к токам КЗ (1 с), кА | 20 | 50 | 80 |
| Механическая износостойкость, циклов В-О | ~10000 | ~8000 | ~5000 |
| Электрическая износостойкость при Ie, циклов | ~1500 | ~1000 | ~500 |
| Степень защиты (со стороны клемм) | IP20 (стандартно), IP40 (с крышкой) | ||
Современные ВР редко используются в базовом исполнении. Для расширения функциональности и обеспечения безопасности применяется широкий ряд аксессуаров.
Выбор ВР осуществляется на основе анализа параметров электрической сети и условий эксплуатации.
Монтаж должен производиться на вертикальную плоскость в строго вертикальном положении, как правило, это указано производителем. Несоблюдение этого требования может привести к нарушению работы механизма свободного расцепления и увеличению времени гашения дуги. Подключение шин или кабелей должно выполняться с соблюдением моментов затяжки, указанных в технической документации, чтобы избежать перекоса контактов и локального перегрева. Необходимо обеспечить свободный доступ для охлаждения аппарата и визуального контроля положения контактов.
Техническое обслуживание ВР проводится в соответствии с графиком ППР (планово-предупредительных работ) и включает в себя:
Диагностика теплового состояния в эксплуатации рекомендуется с помощью тепловизоров или пирометров в рамках термографического обследования электрооборудования. Нагрев контактных соединений не должен превышать допустимых значений по ПУЭ (например, +70°C для изолированных проводов при температуре окружающей среды +25°C).
Автоматический выключатель – это защитный аппарат, предназначенный для автоматического отключения цепи при перегрузках и коротких замыканиях. Выключатель-разъединитель – это аппарат ручного управления, не имеющий встроенных расцепителей. Он предназначен для оперативных коммутаций под нагрузкой и создания видимого разрыва. ВР не заменяет АВ, а работает с ним в паре: АВ обеспечивает защиту, ВР – видимый разрыв и возможность безопасного обслуживания.
Нет, категорически запрещено. Выключатель-разъединитель не рассчитан на отключение токов КЗ. Его отключающая способность относится только к токам нагрузки. Отключение тока КЗ должно производиться автоматическим выключателем или предохранителем, установленными последовательно с ВР.
Выбор определяется системой заземления электроустановки. В системах TN-S и TN-C-S, где нейтральный проводник (N) является отдельным от защитного (PE), необходимо использовать 4-полюсный ВР для возможности полного отключения всех токоведущих проводников, включая нейтраль. В системе TN-C (PEN-проводник) и для управления трехфазными двигателями без нейтрали, как правило, достаточно 3-полюсного аппарата. Требования конкретного проекта всегда являются приоритетными.
Это категория, указывающая, что аппарат предназначен для коммутации сильноиндуктивных нагрузок с высокими пусковыми токами (например, асинхронные двигатели, трансформаторы). Буква «A» означает, что аппарат рассчитан на редкие коммутационные операции (не более нескольких в час). Если аппарат используется для частых коммутаций (например, более 30 в час), следует выбирать категорию AC-23B, которая предполагает более высокую электрическую износостойкость.
Да, требуется периодический осмотр и обслуживание. Контакты не следует смазывать. При наличии незначительного нагара или окисления допускается аккуратная зачистка контактных поверхностей мелкозернистой стеклянной шкуркой или специальным алмазным надфилем без снятия серебряного напыления. При значительном износе (более 50% слоя наплавления) контактная система подлежит замене в сборе.
Нет, как правило, производители строго регламентируют вертикальный монтаж аппарата. Горизонтальная установка может привести к неправильной работе механизма, ухудшению условий гашения дуги, самопроизвольному отключению или включению под действием силы тяжести подвижных частей, что недопустимо с точки зрения безопасности.
Блокировка, чаще всего механическая с помощью замков (на 2-3 ключа), необходима для обеспечения безопасности персонала при проведении ремонтных работ. Замки фиксируют аппарат в положении «ОТКЛ», предотвращая ошибочное включение. Также существуют блокировки между несколькими аппаратами (вводным и секционным) для исключения недопустимых режимов работы схемы.