Выключатели-разъединители управления IEK
Выключатели-разъединители управления IEK: технические характеристики, конструкция и применение
Выключатели-разъединители управления (ВРУ) серии ВР32, ВР40, ВР63 и ВР125 производства IEK относятся к категории аппаратов ручного управления, совмещающих функции силового выключателя нагрузки и разъединителя. Они предназначены для оперативных коммутаций электрических цепей под нагрузкой, а также для видимого разрыва цепи с целью обеспечения безопасного проведения работ. Данные аппараты находят широкое применение в распределительных щитах, пультах управления, станциях автоматического и ручного управления электроприводами в промышленных установках, а также в системах АВР.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция выключателей-разъединителей IEK основана на модульном принципе с использованием дугогасительных камер. Основные компоненты включают:
- Корпус и основание: Изготовлены из самозатухающей пластиковой композиции, обладающей высокой дугостойкостью, механической прочностью и стойкостью к УФ-излучению.
- Силовые контакты: Используются серебросодержащие напайки на подвижных и неподвижных контактах, что обеспечивает низкое переходное сопротивление, высокую износостойкость и устойчивость к свариванию.
- Дугогасительная система: Каждая полюсная группа оснащена отдельной дугогасительной камерой с деионными решетками. При отключении под нагрузкой электрическая дуга затягивается в решетку, дробится, охлаждается и гаснет.
- Приводной механизм: Рычажный механизм с пружинным приводом обеспечивает быстрое, независимое от скорости движения оператора, замыкание и размыкание контактов. Это повышает коммутационную способность и снижает эрозию контактов.
- Положение «ВКЛ»/»ВЫКЛ»: Четко фиксируется с помощью специальных защелок. Положение рукоятки однозначно указывает на состояние контактов, что соответствует функции разъединителя.
- Вспомогательные контакты: Устанавливаются на боковые поверхности аппарата (обычно 2NO+2NC или 4NO+4NC) и механически связаны с главными контактами. Используются для сигнализации положения, управления или блокировок в цепях автоматики.
- Количество полюсов: 1, 2, 3, 4 полюса. Четвертый полюс часто используется для коммутации нейтрали в трехфазных сетях TN-S.
- Тип рукоятки: Стандартная рукоятка, вынесенная рукоятка (для монтажа на дверь шкафа), запираемая рукоятка (с возможностью установки замка в положения «ВКЛ» и/или «ВЫКЛ» для безопасности).
- Вспомогательные контакты: Модульные блоки контактов (NO, NC), которые легко монтируются сбоку аппарата. Количество и комбинация подбираются под задачи схемы управления и сигнализации.
- Защитные крышки и кожухи: Предохраняют от случайного прикосновения к токоведущим частям.
- От автоматических выключателей: ВРУ не имеют встроенной защиты от сверхтоков (тепловой и электромагнитный расцепитель). Их защита обеспечивается только предохранителями, установленными последовательно. Ключевое преимущество ВРУ – видимый разрыв цепи и ручное управление.
- От контакторов: ВРУ – аппараты ручного управления, в то время как контакторы управляются дистанционно. ВРУ не предназначены для частых коммутаций (как контакторы), но обеспечивают видимый разрыв.
- От разъединителей (изоляторов): Классические разъединители не предназначены для отключения тока нагрузки. ВРУ совмещает эту функцию с функцией разъединителя.
Ключевые технические параметры и характеристики
Основные параметры выключателей-разъединителей IEK регламентируются стандартами ГОСТ Р 50030.3 и МЭК 60947-3. Ниже приведены сводные данные по основным сериям.
Таблица 1. Основные технические характеристики ВРУ IEK
| Параметр | ВР32 | ВР40 | ВР63 | ВР125 |
|---|---|---|---|---|
| Номинальный рабочий ток, Ie (А) | 32 | 40 | 63 | 125 |
| Номинальное рабочее напряжение, Ue (В) | ~400/690, =250/440 | |||
| Номинальная отключающая способность при 400В AC-23 (кА) | 3.5 | 4.5 | 6.3 | 10 |
| Стойкость к токам короткого замыкания (1 с), Icw (кА) | 6 | 10 | 10 | 20 |
| Механическая износостойкость, циклов В-О | ~30 000 | ~20 000 | ~15 000 | ~10 000 |
| Степень защиты по IP | IP20 (со стороны клемм), IP40 (со стороны лицевой панели при установке) | |||
| Момент затяжки клемм (Н·м) | 2.0 — 2.5 | 2.5 — 3.0 | 3.5 — 4.0 | 5.0 — 6.0 |
Классы эксплуатации и категории применения
Правильный выбор аппарата по категории применения (AC/DC) критически важен для надежной работы. Категория определяет условия коммутации и гашения дуги.
Таблица 2. Категории применения ВРУ IEK
| Категория | Нагрузка | Характеристики цепи | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| AC-22 | Смешанная (резистивно-индуктивная) | Коммутация под нагрузкой, возможны умеренные перенапряжения. | Цепи управления, смешанные нагрузки. |
| AC-23 | Индуктивная, двигательная | Коммутация пусковых и токов отключения асинхронных электродвигателей. Высокие требования к дугогашению. | Прямой пуск и остановка электродвигателей (до указанной мощности). |
| DC-1 | Резистивная | Цепи постоянного тока без значительной индуктивности. | Освещение, ТЭНы на постоянном токе. |
| DC-3, DC-5 | Индуктивная (двигательная) | Коммутация цепей шунтовых двигателей. Наиболее тяжелые условия для гашения дуги постоянного тока. | Приводы постоянного тока. |
Важно: Номинальный ток для категории AC-23 ниже, чем для AC-22. Например, ВР63 на 400В AC-23 рассчитан на 20А на полюс, что соответствует управлению асинхронным двигателем мощностью ~11 кВт.
Комплектация и варианты исполнения
ВРУ IEK предлагаются в различных вариантах исполнения для расширения функциональности:
Монтаж, подключение и эксплуатация
Монтаж осуществляется на стандартную DIN-рейку (TH35) или на монтажную панель с помощью винтов. При установке необходимо обеспечить свободный ход рукоятки. Подключение силовых и контрольных цепей выполняется винтовыми зажимами с насечкой, предотвращающей выдавливание жилы. Рекомендуется использовать кабельные наконечники для многопроволочных жил. Критически важно соблюдать указанный в документации момент затяжки для обеспечения надежного контакта и отсутствия перегрева. Эксплуатация допускается в условиях, указанных в технической документации: температура окружающей среды от -25°С до +55°С, высота над уровнем моря до 2000 м, относительная влажность до 80% при +35°С.
Сравнение с другими аппаратами коммутации
Таким образом, ВРУ часто используется в паре с предохранителями (образуя выключатель-разъединитель с плавкими вставками) или на вводе цепи перед контактором для безопасного обслуживания.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное отличие ВР32 от автоматического выключателя ВА47-29 на тот же ток?
Автоматический выключатель ВА47-29 предназначен для защиты цепи от перегрузок и коротких замыканий, а также для нечастых оперативных коммутаций. ВР32 не имеет встроенных расцепителей, его основная функция – создание видимого разрыва цепи и ручное отключение нагрузки. Для защиты цепи с ВР32 необходимо использовать плавкие предохранители соответствующего номинала.
Можно ли использовать ВР63 для прямого пуска асинхронного двигателя на 15 кВт?
Нет, нельзя без проверки по категории применения. Для двигателя 15 кВт (~30А при 400В) номинальный ток ВР63 в категории AC-23 составляет 20А на полюс (для 3-полюсного исполнения). Это недостаточно. Необходимо либо выбирать ВР125 (рассчитанный на 40А в AC-23), либо использовать схему с контактором, управляемым через ВРУ меньшего номинала, где ВРУ будет выполнять функцию вводного разъединителя.
Как правильно выбрать номинал предохранителей для защиты цепи с ВРУ?
Номинальный ток плавкой вставки предохранителя (например, серии ППН, ПН-2 или современных NH) должен быть равен или меньше номинального тока ВРУ в выбранной категории применения. При этом он должен обеспечивать защиту кабеля и нагрузки. Также необходимо проверить согласование по стойкости к токам КЗ: отключающая способность предохранителя должна быть выше ожидаемого тока КЗ в точке установки.
Допускается ли установка вынесенной рукоятки на дверь шкафа, если толщина двери больше указанной в инструкции?
Нет, не допускается. Конструкция удлинительного вала и крепления рукоятки рассчитана на строго определенный диапазон толщин. Превышение этого диапазона может привести к заклиниванию механизма, неполному включению/отключению, повышенному износу и возникновению небезопасной ситуации. Для нестандартных дверей необходимо использовать специальные комплекты удлинителей или иные конструктивные решения.
Чем обусловлена разница в номинальных токах для категорий AC-22 и AC-23?
Разница обусловлена тяжестью условий коммутации. В категории AC-23 аппарат коммутирует высокие пусковые токи двигателей (в 5-8 раз выше номинального) и отключает токи, близкие к номинальным, при наличии значительной индуктивности в цепи. Это вызывает интенсивное дугообразование и эрозию контактов. Поэтому для обеспечения надежности и заявленной механической и электрической износостойкости производитель снижает допустимый рабочий ток для таких тяжелых условий.
Заключение
Выключатели-разъединители управления IEK представляют собой надежные и функциональные аппараты, занимающие важную нишу в системах распределения электроэнергии и управления. Их ключевые преимущества – наличие видимого разрыва цепи, ручное управление с фиксацией положений, возможность установки вспомогательных контактов и разнообразие исполнений. Корректный выбор по номинальному току, категории применения, комплектации и последующий правильный монтаж с соблюдением моментов затяжки обеспечивают долговечную и безопасную эксплуатацию аппарата в составе распределительных устройств и щитов управления.