Разъединители

Добавлено 30.10.2025

Разъединители: назначение, классификация, конструкция и применение

Разъединитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для создания видимого разрыва в электрической цепи, обеспечивающего безопасность проведения работ на отключенном участке. Его основная функция – коммутация цепей без тока или с незначительным током (например, током холостого хода трансформаторов, зарядным током воздушных и кабельных линий). Разъединитель не предназначен для отключения токов нагрузки и, тем более, токов короткого замыкания. Эта функция возлагается на выключатели. Разъединитель является аппаратом, работающим исключительно вхолостую или с минимальными токами, что и определяет его относительно простую конструкцию по сравнению с выключателями.

Основные функции и назначение

Создание видимого разрыва: Обеспечение визуально наблюдаемого разрыва между контактами для гарантии безопасности персонала при выполнении работ на оборудовании.
Коммутация схем: Изменение схем соединений в электроустановках путем переключения соединений между различными системами шин или секциями.
Отключение и включение незначительных токов: Коммутация зарядных токов воздушных и кабельных линий, токов холостого хода силовых трансформаторов, уравнительных токов.
Замыкание на землю: С помощью специальных разъединителей с заземляющими ножами – создание видимого соединения отключенного участка цепи с землей для дополнительной защиты персонала.

Классификация разъединителей

Разъединители классифицируются по множеству признаков, что отражает их разнообразие и специфику применения.

По числу полюсов

Однополюсные: Управляются отдельно на каждом полюсе. Применяются, как правило, на воздушных линиях очень высокого напряжения (например, 750 кВ и выше).
Трехполюсные: Имеют общий привод для одновременного управления тремя полюсами. Наиболее распространенный тип в распределительных устройствах (РУ) среднего и высокого напряжения.

По роду установки

Для наружной установки (Н): Рассчитаны на работу в атмосферных условиях (дождь, снег, гололед, пыль). Имеют усиленную изоляцию и коррозионностойкое исполнение.
Для внутренней установки (В): Предназначены для работы в закрытых распределительных устройствах (ЗРУ) в нормальных атмосферных условиях.

По конструкции главных ножей (контактов)

Поворотные (горизонтально-поворотные): Коммутация осуществляется поворотом подвижного контакта (ножа) в горизонтальной плоскости вокруг оси опорного изолятора.
Рубящие (вертикально-поворотные): Подвижный контакт совершает движение в вертикальной плоскости по дуге. Часто применяются в ЗРУ.
Подвесные (качающиеся): Подвижный контакт подвешен на гибких связях и совершает качательное движение. Характерны для старых конструкций.
Передвижные (телескопические, откатные): Подвижный контакт перемещается поступательно. Часто используются в комплектных распределительных устройствах (КРУ) в качестве разъединителей-выдвижных элементов.
Пантографные (шарнирно-рычажные): Конструкция напоминает пантограф токоприемника электропоезда. Позволяют экономить площадь РУ, так как в отключенном положении занимают мало места по высоте.

По наличию заземляющих ножей

Без заземляющих ножей
С одним заземляющим ножом: Обычно на стороне отключенного оборудования.
С двумя заземляющими ножами: С обеих сторон главных ножей. Управление заземляющими ножами может быть независимым или связанным с главными ножами механической или электромеханической блокировкой.

По типу привода

Ручной (рычажной или штурвальный): Непосредственное управление оператором через изолирующую штангу или механическую связь. Для номинальных токов до 3200 А.
Пружинный: Взвод и последующий быстрый отключение/включение за счет энергии предварительно взведенной пружины. Уменьшает время операции и износ контактов.
Пневматический: Привод работает на сжатом воздухе. Обеспечивает высокую скорость и возможность дистанционного управления.
Электродвигательный: Привод от электродвигателя (обычно переменного тока). Наиболее распространен для дистанционного и автоматического управления в современных РУ.

Конструктивные особенности и основные элементы

Конструкция разъединителя, несмотря на кажущуюся простоту, должна обеспечивать надежный электрический контакт в длительном режиме работы, механическую и термическую стойкость при сквозных токах КЗ, а также бесперебойную работу в любых климатических условиях.

1. Система главных контактов (токоведущая часть)

Подвижный контакт (нож): Изготавливается из медных или алюминиевых шин, часто с покрытием из серебра или его сплавов для снижения переходного сопротивления и предотвращения окисления. Может быть выполнен в виде плоской пластины, трубы или набора ламелей (для улучшения контакта и самоочистки).
Неподвижный контакт (губок): Состоит из двух или более пружинящих пластин, обеспечивающих необходимое контактное нажатие. Материал аналогичен материалу ножа. Конструкция губок должна обеспечивать самоочистку при операциях включения/отключения.
Клеммы для присоединения шин: Предназначены для болтового или сжимного соединения с основными шинами РУ или кабельными наконечниками.

2. Изоляционная конструкция

Опорные изоляторы: Выполняют функции механической поддержки токоведущих частей и их изоляции от земли. Бывают фарфоровые (для наружной установки – с ребристой поверхностью) или полимерные (из силиконовой резины, легкие, устойчивые к вандализму).
Изоляторы тяг и тяги: Обеспечивают изоляцию механической передачи от привода к подвижным контактам. Выполняются из фарфора или армированного стекловолокном пластика.

3. Рама (каркас)

Металлическая конструкция, обычно оцинкованная, на которой монтируются все элементы разъединителя. Обеспечивает жесткость и устойчивость аппарата.

4. Приводной механизм

Система рычагов, тяг и валов, передающая усилие от привода к подвижным контактам всех трех полюсов. Должна обеспечивать четкую фиксацию в крайних положениях (включено/отключено).

5. Блокировочные устройства

Критически важный элемент для безопасности. Бывают механические (замки, фиксаторы) и электромеханические (блок-контакты, ключи управления). Основные виды блокировок:

Блокировка между разъединителем и выключателем: Не позволяет отключить или включить разъединитель при включенном выключателе.
Блокировка между разъединителем и заземляющими ножами: Не позволяет включить заземляющие ножи при включенном главном ноже и наоборот.
Блокировка между разъединителями разных систем шин: В схемах с двумя системами шин предотвращает одновременное включение разъединителей на разные секции, если это не предусмотрено схемой.

Основные технические характеристики

Выбор разъединителя осуществляется на основе его технических параметров, которые должны соответствовать условиям эксплуатации.

**Таблица 1. Основные технические характеристики разъединителей**
Наименование параметра	Обозначение	Пояснение	Примеры значений
Номинальное напряжение	U_н	Максимальное действующее значение напряжения сети, для работы в которой предназначен аппарат.	10, 35, 110, 220, 500 кВ
Наибольшее рабочее напряжение	U_н.р.	Максимальное напряжение, при котором аппарат может работать длительно.	12, 40.5, 126, 252, 525 кВ
Номинальный ток	I_н	Допустимый ток в продолжительном режиме работы.	630, 1000, 1250, 2000, 3150, 4000 А
Номинальный ток термической стойкости	I_т	Действующее значение тока КЗ, которое аппарат может выдержать в течение времени термической стойкости без повреждений.	20, 31.5, 40, 50 кА (на 3 с)
Номинальный ток динамической стойкости (сквозной ток)	i_дин	Амплитудное значение сквозного тока КЗ, которое аппарат может выдержать без механических повреждений.	51, 80, 100, 128 кА
Номинальный ток включения	I_вкл	Допустимое значение тока, который разъединитель может безопасно включить (например, ток замыкания на землю или уравнительный ток).	0.8 I_дин (нормируется)
Допустимые коммутируемые токи	—	Ток холостого хода трансформаторов, зарядный ток ВЛ и КЛ, уравнительные токи. Указывается в технической документации.	Напр., зарядный ток ВЛ 110 кВ: до 5 А
Климатическое исполнение и категория размещения	У, УХЛ, Т	Определяет условия эксплуатации по температуре, влажности, высоте над уровнем моря.	У1 (от -45°C до +40°C), УХЛ1 (от -60°C до +40°C)
Степень защиты оболочки	IP	Для приводов и механизмов. Определяет защиту от пыли и влаги.	IP54, IP65

Особенности эксплуатации и обслуживания

Эксплуатация разъединителей регламентируется ПУЭ, ПТЭЭП и заводскими инструкциями. Основные требования:

Плановые осмотры: Визуальный контроль состояния контактов, изоляторов, рамы, целостности сварных и болтовых соединений. Проверка отсутствия коррозии.
Текущее обслуживание: Очистка изоляторов от загрязнений, проверка и регулировка контактного нажатия, смазка трущихся частей механизма (специальной морозостойкой смазкой).
Контроль нагрева (тепловизионный контроль): Регулярный термографический контроль контактных соединений и токоведущих частей под нагрузкой для выявления перегрева.
Оперативные переключения: Все операции с разъединителями должны производиться строго по утвержденным оперативным перечням (бланкам переключений). Обязательно визуальное (или через видеосистему) контролирование положения контактов после операции.
Запрет на операции под нагрузкой: Категорически запрещено отключать разъединителем нагрузочный ток, за исключением строго оговоренных ПУЭ случаев с малыми токами.

Типовые неисправности и методы их устранения

**Таблица 2. Типовые неисправности разъединителей**
Неисправность	Возможная причина	Метод устранения
Сильный нагрев контактов	Ослабление контактного нажатия, окисление контактных поверхностей, износ контакт-деталей.	Регулировка давления в контактах, зачистка контактных поверхений без нарушения покрытия, замена изношенных контактов.
Затрудненное включение/отключение	Недостаточная смазка механизма, перекос рамы, поломка деталей привода, обледенение.	Очистка и смазка механизма, выравнивание рамы, замена поврежденных деталей, удаление льда.
Неполное включение или отключение	Неправильная регулировка конечных положений, износ упоров, механические препятствия.	Регулировка длины тяг и рычагов, замена упоров, устранение помех.
Повреждение изоляторов	Механические повреждения (сколы, трещины), пробой, сильное поверхностное загрязнение.	Немедленная замена поврежденного изолятора. Очистка от загрязнений.
Срабатывание блокировок	Попытка некорректной операции, неисправность блок-контактов или механизма блокировки.	Проверка корректности действий оператора. Ремонт или замена элементов блокировки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем разъединитель принципиально отличается от выключателя?

Разъединитель предназначен для создания видимого разрыва и коммутации цепей без тока или с малыми токами. Он не имеет дугогасительной камеры. Выключатель предназначен для оперативного включения и отключения токов нагрузки, а также для автоматического отключения токов короткого замыкания. Он оснащен мощной дугогасительной системой и релейной защитой.

Можно ли разъединителем отключить ток нагрузки, например, двигатель или линию?

Нет, это категорически запрещено правилами эксплуатации. При размыкании цепи под нагрузкой между контактами разъединителя возникнет электрическая дуга, которая не будет погашена (из-за отсутствия дугогасительного устройства). Это приведет к сильному оплавлению контактов, возможному междуфазному короткому замыканию, взрыву и тяжелой аварии с угрозой жизни персонала.

В каких конкретных случаях разъединителем разрешено производить операции?

Отключение/включение измерительных трансформаторов напряжения и зарядного тока шин.
Отключение/включение зарядного тока воздушных и кабельных линий (значения токов нормированы ПУЭ).
Отключение/включение токов холостого хода силовых трансформаторов (обычно до 2-4 А для напряжений 6-220 кВ).
Переключения в цепях без тока для изменения схемы соединений (например, перевод присоединения с одной системы шин на другую).
Включение/отключение уравнительных токов (при переводах с одной системы шин на другую) не более 70% номинального тока разъединителя.

Что такое «двухступенчатое» отключение в цепях с разъединителями?

Это стандартная и обязательная последовательность операций для полного отключения участка цепи и обеспечения безопасности работ. Сначала выключателем отключается ток нагрузки. Затем, после его отключения, разъединителем создается видимый разрыв. Только после этого, при необходимости, с помощью заземляющих ножей (или переносных заземлений) отключенный участок заземляется.

Как правильно выбрать номинальный ток разъединителя?

Номинальный ток разъединителя (I_н) должен быть не меньше максимального рабочего тока присоединения (линии, трансформатора) с учетом возможных перегрузок и перспективы развития. Рекомендуется выбирать с запасом 10-15%. Также необходимо учитывать климатические условия: при температуре окружающей среды выше +40°C допустимый ток снижается.

Что важнее при выборе для ОРУ: номинальный ток или стойкость к токам КЗ?

Оба параметра критически важны, но в разных аспектах. Номинальный ток определяет длительную работоспособность. Стойкость к токам КЗ (динамическая i_дин и термическая I_т) определяет, уцелеет ли аппарат при аварии на смежном элементе, чтобы не усугубить ситуацию. Параметры стойкости должны соответствовать расчетным токам КЗ в точке установки.

Почему в современных КРУ часто используются разъединители-выдвижные элементы?

Выдвижной элемент (тележка) в КРУ совмещает в себе функции разъединителя и несущей конструкции для выключателя, трансформаторов тока и т.д. В откатанном положении создается видимый воздушный разрыв между главными контактами на тележке и контактами в отсеке, что соответствует функции разъединителя. Это обеспечивает компактность, безопасность и удобство обслуживания оборудования.

Как часто необходимо проводить техническое обслуживание разъединителей?

Периодичность ТО устанавливается местной инструкцией на основе ПТЭЭП и рекомендаций завода-изготовителя. Как правило, для разъединителей ОРУ 35-110 кВ плановый осмотр проводится 1 раз в 6 месяцев, а техническое обслуживание с проверкой контактного нажатия, смазкой и регулировкой – 1 раз в 2-4 года, в зависимости от интенсивности операций и климатических условий. После отключения больших токов КЗ требуется внеочередной осмотр.

Разъединители