Выключатели нагрузки EKF ВН
Выключатели нагрузки EKF ВН: технические характеристики, конструкция и применение
Выключатель нагрузки EKF ВН представляет собой коммутационный аппарат ручного управления, предназначенный для оперативных включений и отключений электрических цепей под нагрузкой в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с изолированной или глухозаземленной нейтралью. Основное назначение – видимое создание разрыва в силовой цепи для безопасного проведения работ, а также коммутация нагрузочных токов в нормальном режиме. Аппараты не предназначены для отключения токов короткого замыкания (КЗ) и должны защищаться со стороны питания вышестоящими аппаратами защиты (предохранителями или автоматическими выключателями).
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция выключателя нагрузки EKF ВН базируется на трехполюсном модульном исполнении. Основные компоненты включают в себя:
- Корпус. Изготавливается из самозатухающей пластмассы, обеспечивающей необходимую дугостойкость и электроизоляционные свойства.
- Система контактов. Каждый полюс содержит главные ножевые контакты, рассчитанные на длительное проведение номинального тока, и дугогасительные контакты, обеспечивающие гашение электрической дуги при разрыве цепи под нагрузкой.
- Дугогасительная камера. Выполнена из деионных решеток, которые дробят дугу на ряд коротких дуг, способствуя их быстрому гашению при переходе тока через ноль.
- Приводной механизм. Рычажный механизм с пружинным приводом, обеспечивающий быстрое, независимое от скорости движения оператора, замыкание и размыкание контактов. Это снижает время горения дуги и повышает коммутационную стойкость.
- Положение контактов. Визуальный индикатор положения «ВКЛ»/»ВЫКЛ».
- Блокировочные устройства. Возможность установки замков (до 3-х) в положения «ВКЛ» и «ВЫКЛ» для соблюдения требований безопасности при проведении работ по нарядам.
- ВНР (с рукояткой дистанционного управления). Позволяет вынести орган управления на дверь распределительного устройства с помощью специального комплекта механической связи. Это повышает удобство эксплуатации и позволяет использовать более компактные шкафы.
- ВНЗ (с защитной крышкой). Оснащены прозрачной защитной крышкой, предотвращающей случайное прикосновение к токоведущим частям и несанкционированное переключение. Крышка может быть опломбирована.
- ВНП (переднего присоединения). Конструкция, оптимизированная для подключения кабелей/шин спереди, что упрощает монтаж и обслуживание в определенных типах щитового оборудования.
- Вспомогательные контакты (1-2 шт.). Устанавливаются на боковую часть аппарата и механически связаны с главными контактами. Используются для сигнализации положения выключателя, в цепях управления или АВР. Контакты могут быть нормально-разомкнутыми (НО) и нормально-замкнутыми (НЗ).
- Моторный привод. Для дистанционного автоматического управления выключателем нагрузки, например, в схемах АВР или системах диспетчеризации.
- Вводной аппарат. Устанавливается после вводного предохранителя или автоматического выключателя. Обеспечивает удобное и безопасное отключение всей нагрузки объекта для проведения плановых работ.
- Секционный аппарат. Устанавливается между двумя секциями шин для их соединения или разделения. Позволяет разделить нагрузку или обеспечить резервирование питания.
- Аппарат для управления электродвигателем. В паре с предохранителями и тепловым реле (или моторным автоматическим выключателем) обеспечивает защиту от КЗ, перегрузки и видимый разрыв для безопасного обслуживания привода.
- Аппарат для коммутации цепей компенсации реактивной мощности (УКРМ). Обеспечивает безопасное отключение батарей конденсаторов от сети для разряда.
- Номинальный ток (Ie). Должен быть равен или превышать максимальный рабочий ток защищаемой линии с учетом возможных перегрузок.
- Номинальное напряжение (Ue). Должно соответствовать напряжению сети.
- Номинальная отключающая способность (Icn). Должна быть не меньше ожидаемого тока в месте установки при отключении нагрузки.
- Условия окружающей среды. Температура, влажность, высота над уровнем моря (свыше 2000 м требуется применение понижающих коэффициентов).
- Необходимость дополнительных функций: дистанционное управление (ВНР), защитная крышка (ВНЗ), сигнализация положения (вспомогательные контакты).
- Преимущества: Более высокая электромеханическая износостойкость, видимый разрыв цепи, простота конструкции, надежность, лучшая ремонтопригодность, часто меньшая стоимость при больших номинальных токах.
- Недостатки: Отсутствие встроенной защиты от КЗ и перегрузки (требует внешней защиты).
- Преимущества: Наличие дугогасительной системы, позволяющей отключать нагрузочные токи (разъединитель предназначен только для коммутации цепей без тока). Более высокая коммутационная способность и безопасность.
- Недостатки: Как правило, более сложная конструкция и несколько более высокая стоимость.
Основные технические характеристики
Серия ВН от EKF представлена рядом моделей, различающихся номинальным током, отключающей способностью и дополнительным оснащением. Ключевые параметры приведены в таблице.
Таблица 1. Основные технические параметры выключателей нагрузки EKF ВН
| Параметр | Значения для серии ВН |
|---|---|
| Номинальное рабочее напряжение (Ue), В | 400 (690)* |
| Номинальный ток (Ie), А | 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 |
| Номинальная отключающая способность при 400 В (Icn), кА | 6.3 (для ВН-16, ВН-25, ВН-32, ВН-40) / 10 (для ВН-63, ВН-80, ВН-100, ВН-125) |
| Номинальная включающая способность, кА | 10 / 16 (соответственно) |
| Стойкость к токам КЗ (с защитой предохранителями), кА | до 50 (1 с) |
| Механическая износостойкость, циклов В-О | не менее 10000 |
| Электрическая износостойкость (при Ie), циклов В-О | не менее 5000 |
| Степень защиты по корпусу | IP20 (при установке в щит) |
| Климатическое исполнение и категория размещения | УХЛ3 |
| Момент затяжки клемм, Н·м | 2.5 – 3.0 (в зависимости от модели) |
| Подключаемое сечение провода, мм² | гибкий/жесткий: до 35/50 (в зависимости от номинала) |
*Применение на напряжение 690 В требует уточнения понижающих коэффициентов для номинального тока.
Модификации и дополнительное оборудование
Помимо базовых исполнений, EKF предлагает выключатели нагрузки с расширенным функционалом:
Области применения и схемы включения
Выключатели нагрузки EKF ВН находят применение в качестве вводных и секционных аппаратов в распределительных щитах (ГРЩ, ВРУ, ЩО, ЩА), а также для управления мощными нагрузками (электродвигатели, трансформаторы, компенсаторы реактивной мощности).
Типовые схемы применения:
Выбор и монтаж
При выборе выключателя нагрузки необходимо учитывать следующие параметры:
Монтаж должен производиться на ровную, вертикальную, несгораемую поверхность внутри распределительного устройства. Крепление осуществляется на стандартную DIN-рейку 35 мм или непосредственно на монтажную панель через отверстия в корпусе. Необходимо обеспечить надежный электрический контакт в клеммах, затягивая винты с рекомендуемым моментом. При подключении следует соблюдать фазировку. Обязательно наличие вышестоящей защиты от токов КЗ.
Преимущества и недостатки по сравнению с автоматическими выключателями и разъединителями
По сравнению с автоматическими выключателями (АВ):
По сравнению с разъединителями (рубильниками):
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Можно ли использовать выключатель нагрузки ВН для отключения токов короткого замыкания?
Нет, категорически запрещено. Выключатель нагрузки не имеет отключающих расцепителей и не рассчитан на гашение дуги при таких экстремальных значениях тока. Попытка отключения КЗ может привести к разрушению аппарата, пожару и угрозе жизни персонала. Для защиты от КЗ перед ВН обязательно должны быть установлены предохранители с соответствующим токоограничивающим классом или автоматический выключатель.
В чем принципиальная разница между ВН, ВНР и ВНЗ?
ВН – базовое исполнение с лицевой рукояткой для монтажа непосредственно на панель.
ВНР – аппарат с отдельным корпусом для монтажа на раме щита и выносной рукояткой для установки на дверь. Позволяет экономить место в лицевой части шкафа.
ВНЗ – аппарат с защитной прозрачной крышкой, предотвращающей доступ к рукоятке и клеммам без применения инструмента. Используется для повышения безопасности и возможности пломбирования.
Как правильно согласовать характеристики предохранителей и выключателя нагрузки?
Необходимо выполнить два условия:
1. Номинальный ток плавкой вставки предохранителя (Iн.пв.) должен быть равен или меньше номинального тока выключателя нагрузки (Ie). Это гарантирует, что предохранитель сработает раньше, чем ВН будет подвергнут недопустимым перегрузкам.
2. Предельный отключающий ток предохранителя должен быть не менее ожидаемого тока КЗ в точке установки. При этом стойкость ВН к токам КЗ (обычно 50 кА в течение 1 с) должна быть согласована с время-токовой характеристикой предохранителя: предохранитель должен отключить цепь за время, меньшее, чем допустимое время протекания сквозного тока КЗ через контакты ВН.
Допускается ли установка выключателя нагрузки в цепях постоянного тока (DC)?
Аппараты серии ВН разработаны и сертифицированы для цепей переменного тока (AC). Применение в цепях постоянного тока не рекомендуется и требует отдельного анализа из-за принципиально иного процесса гашения дуги (отсутствие естественного перехода тока через ноль). Для коммутации цепей постоянного тока следует использовать специализированные аппараты.
Как часто требуется техническое обслуживание выключателей нагрузки ВН?
Периодичность ТО регламентируется ПТЭЭП и локальными инструкциями. В типовых условиях (нормальная запыленность, отсутствие агрессивных сред) рекомендуется проводить внешний осмотр и проверку работы не реже 1 раза в 6-12 месяцев. При коммутациях, близких к номинальной отключающей способности, или в тяжелых условиях интервал сокращается. Обслуживание включает: очистку от пыли, проверку состояния контактов, механизма и дугогасительных камер, контроль момента затяжки силовых клемм.
Можно ли использовать ВН для частых коммутаций (например, несколько раз в день)?
Да, выключатели нагрузки EKF ВН обладают высокой механической (10000 циклов) и электрической (5000 циклов при Ie) износостойкостью, что делает их пригодными для регулярных оперативных переключений. Однако для частых коммутаций индуктивных нагрузок (например, мощных электродвигателей) следует учитывать возможность повышенного износа дугогасительных контактов.
Каков порядок действий при отказе выключателя нагрузки во включенном положении?
1. Запрещается пытаться силой отключить аппарат.
2. Необходимо снять нагрузку, отключив вышестоящий автоматический выключатель или предохранители.
3. Убедиться в отсутствии напряжения на нижних клеммах ВН.
4. Демонтировать аппарат для диагностики или замены. Частой причиной является износ или подгорание механизма свободного расцепления или главных контактов.