Выключатели-разъединители модульные

Выключатели-разъединители модульные: конструкция, назначение и применение

Выключатель-разъединитель модульный (ВРМ) представляет собой коммутационный аппарат ручного управления, предназначенный для оперативных включений и отключений электрических цепей под нагрузкой, а также для обеспечения видимого разрыва цепи в отключенном положении с целью безопасного проведения работ. Данные устройства являются ключевым элементом в низковольтных распределительных щитах (до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока), сочетая в себе функции аппарата управления и средства обеспечения электробезопасности.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция модульного выключателя-разъединителя базируется на компактном корпусе, стандартизированном под установку на DIN-рейку. Основными элементами являются:

    • Корпус. Изготавливается из дугостойкой, не поддерживающей горение пластмассы (полиамид, поликарбонат). Имеет стандартную шириру, кратную модулю 17.5 мм.
    • Контактная система. Включает в себя подвижные и неподвижные контакты, выполненные из материалов с высокой электропроводностью и стойкостью к эрозии (медь, серебросодержащие композиты).
    • Механизм управления. Рычажный привод с четко фиксированными положениями «ВКЛ» (I) и «ВЫКЛ» (O). Механизм обеспечивает быстрое замыкание и размыкание контактов независимо от скорости движения рукоятки, что снижает образование электрической дуги.
    • Дугогасительная камера. Наличие деионных решеток или камер для гашения электрической дуги, возникающей при коммутации под нагрузкой.
    • Клеммы. Винтовые или безвинтовые (пружинные) зажимы для надежного подключения проводников.
    • Индикатор положения. Визуальное отображение состояния контактов.
    • Вспомогательные контакты (опционально). Сигнальные контакты для передачи информации о положении выключателя в систему автоматики или диспетчеризации.

    Классификация и технические характеристики

    Модульные выключатели-разъединители классифицируются по ряду ключевых параметров, определяющих область их применения.

    1. По числу полюсов:

    • 1P (однополюсный)
    • 2P (двухполюсный)
    • 3P (трехполюсный)
    • 4P (четырехполюсный, с возможностью коммутации нейтрали)

    2. По номинальному току (In):

    Стандартный ряд: 16А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А, 80А, 100А, 125А.

    3. По категории применения (стандарт IEC/EN 60947-3):

    • AC-20A / AC-20B: Безтоковая коммутация (изоляция). Не предназначены для отключения тока нагрузки.
    • AC-21A / AC-21B: Коммутация резистивных нагрузок, включая умеренные перегрузки.
    • AC-22A / AC-22B: Коммутация смешанных резистивно-индуктивных нагрузок (например, электродвигатели с малыми пусковыми токами).
    • AC-23A / AC-23B: Коммутация сильноиндуктивных нагрузок и двигателей с высокими пусковыми токами (асинхронные электродвигатели).

    4. По степени защиты (IP):

    Обычно IP20 для установки внутри щитовых помещений. Существуют исполнения с повышенной степенью защиты (IP40, IP65) для монтажа в условиях повышенной запыленности или влажности.

    5. По способу монтажа рукоятки:

    • Прямая рукоятка на лицевой панели.
    • Выносная рукоятка (для монтажа на дверце шкафа).
    • Рукоятка с возможностью запирания на замок (в положениях «ВКЛ» и/или «ВЫКЛ») для обеспечения безопасности и предотвращения несанкционированного доступа.

    Ключевые отличия от автоматических выключателей и рубильников

    Важно четко разграничивать функционал аппаратов.

    ПараметрВыключатель-разъединитель модульный (ВРМ)Автоматический выключатель (ВА)Рубильник (Разъединитель)
    Основная функцияРучная коммутация цепи под нагрузкой и создание видимого разрыва.Автоматическое отключение цепи при КЗ и перегрузке; ручное включение/отключение.Создание видимого разрыва цепи. Коммутация под нагрузкой допустима только для специальных исполнений.
    Защита от КЗ и перегрузкиОтсутствует. Требует установки перед ним аппарата защиты (предохранители, ВА).Есть (тепловой и электромагнитный расцепители).Отсутствует.
    Визуальный разрывЕсть (конструктивно обеспечен).Нет. Положение «ВЫКЛ» не гарантирует видимого разрыва.Есть (явно видимый разрыв контактов).
    Категория примененияAC-21, AC-22, AC-23.Основная: B, C, D (по току мгновенного расцепления).AC-20, AC-21, AC-22.

    Области применения и схемы включения

    ВРМ применяются в качестве вводных и секционных аппаратов в распределительных щитах, для управления группами нагрузок, отключения цепей питания оборудования для его технического обслуживания.

    Типовые схемы:

    • Вводной аппарат. Устанавливается после счетчика электроэнергии, но перед группой автоматических выключателей. Обеспечивает общее отключение щита для безопасного обслуживания групповых линий.
    • Аппарат управления. Для коммутации мощных нагрузок (электродвигатели насосов, вентиляторов, цепи освещения большой мощности) в соответствии с категорией AC-23 или AC-22.
    • Секционный аппарат. Для коммутации связи между секциями шин в главных распределительных щитах (ГРЩ).

    Нормативная база и стандарты

    • ГОСТ Р 50030.3-2010 (МЭК 60947-3:2008). «Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 3. Выключатели, разъединители, выключатели-разъединители и комбинации с предохранителями». Основополагающий стандарт.
    • ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). Глава 1.7 (Заземление и защитные меры электробезопасности), Глава 3.1 (Электропроводки).
    • Стандарты серии IEC/EN 60947. Определяют требования к конструкции, механической и коммутационной износостойкости, температурным режимам.

    Критерии выбора

    При подборе ВРМ необходимо учитывать следующие параметры:

    1. Номинальное напряжение (Ue): Должно соответствовать напряжению сети (230/400 В).
    2. Номинальный рабочий ток (In): Выбирается равным или превышающим расчетный ток нагрузки. Для двигателей учитывается пусковой ток (категория AC-23).
    3. Категория применения (AC-XX): Определяется характером нагрузки.
    4. Число полюсов: В трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью, как правило, применяются 4-полюсные аппараты для коммутации фаз и нейтрали.
    5. Коммутационная и механическая износостойкость: Количество циклов «ВКЛ-ВЫКЛ» под нагрузкой и без нагрузки. Для частых коммутаций требуются аппараты с повышенной износостойкостью.
    6. Наличие дополнительных аксессуаров: Выносная рукоятка, блок-замки, сигнальные контакты.
    7. Степень защиты (IP): Для стандартного щита достаточно IP20.
    8. Производитель и качество: Рекомендуется выбирать продукцию проверенных брендов, соответствующую требованиям стандартов.

    Монтаж, эксплуатация и техника безопасности

    Монтаж должен производиться на отключенном от напряжения оборудовании квалифицированным персоналом.

    • ВРМ монтируется на DIN-рейку 35 мм.
    • Подключение проводников должно выполняться с соблюдением требований к моменту затяжки, указанному производителем.
    • Не допускается использование ВРМ в качестве единственного средства защиты от токов КЗ и перегрузки. Со стороны питания должен быть установлен аппарат защиты с соответствующими характеристиками.
    • Запрещается производить коммутацию под нагрузкой, превышающей номинальные параметры аппарата для выбранной категории применения.
    • Положение «ВЫКЛ» и наличие видимого разрыва являются необходимым, но не всегда достаточным условием для безопасной работы. Требуется дополнительная проверка отсутствия напряжения на отключенных токоведущих частях.

    Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

    Вопрос 1: Можно ли использовать ВРМ для отключения тока короткого замыкания?

    Ответ: Нет, категорически запрещено. Выключатель-разъединитель не имеет дугогасительных камер, рассчитанных на гашение дуги при таких экстремальных токах. Попытка разорвать цепь при КЗ приведет к разрушению аппарата, мощной дуге, пожару и травмам. Защиту от КЗ должны обеспечивать автоматические выключатели или предохранители, установленные до ВРМ по направлению питания.

    Вопрос 2: В чем разница между исполнениями «с возможностью опломбирования» и «с замком»?

    Ответ: Аппарат «с возможностью опломбирования» имеет специальные проушины на корпусе и/или на рычаге управления для установки пломбы (например, энергоснабжающей организацией) только в положении «ВКЛ». Это предотвращает несанкционированное отключение вводного аппарата. Аппарат «с замком» (с комплектом для блокировки) позволяет механически фиксировать рычаг в положениях «ВКЛ» и/или «ВЫКЛ» с помощью навесного замка (например, для соблюдения правил безопасности при обслуживании — Lock Out / Tag Out).

    Вопрос 3: Как правильно выбрать номинальный ток ВРМ для асинхронного электродвигателя?

    Ответ: Необходимо учитывать пусковые токи, которые могут в 5-8 раз превышать номинальный ток двигателя (Iдв). Выбирается ВРМ категории применения AC-23. Его номинальный ток (In ВРМ) должен быть не менее: In ВРМ ≥ Iдв

  • Kз, где Kз — коэффициент запаса, обычно 1.25. Также необходимо убедиться, что аппарат защиты (автоматический выключатель с характеристикой D или предохранитель) настроен на отсечку пускового тока, но сработает при КЗ.

Вопрос 4: Обязательно ли использовать четырехполюсный ВРМ на вводе в трехфазную систему TN-S?

Ответ: Согласно актуальным требованиям ПУЭ (п. 1.7.145) и стандартам безопасности, в трехфазных сетях систем TN-S и TN-C-S для одновременного отключения всех токоведущих проводников, включая нейтральный, должен применяться четырехполюсный коммутационный аппарат. Это обеспечивает безопасность при обслуживании, исключая возможность появления напряжения на нейтрали со стороны нагрузки.

Вопрос 5: Что означает характеристика AC-23B?

Ответ: Буква «B» в обозначении категории AC-23B указывает на то, что аппарат является «разъединителем с функцией выключателя нагрузки» (выключатель-разъединитель). Он обеспечивает как коммутацию под нагрузкой (в том числе индуктивной), так и создание видимого разрыва, соответствующего требованиям к изоляции. Исполнение «A» (AC-23A) относится к простым разъединителям, не предназначенным для частых коммутаций под нагрузкой.

Вопрос 6: Какова средняя механическая износостойкость ВРМ?

Ответ: Механическая износостойкость (циклы ВКЛ-ВЫКЛ без тока) для качественных модульных ВРМ составляет, как правило, от 10 000 до 30 000 циклов. Коммутационная износостойкость (под номинальной нагрузкой) значительно ниже и зависит от категории применения: для AC-23 это порядка 5 000 — 10 000 циклов. Точные данные указаны в техническом каталоге производителя.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.