Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как устроен выключатель? Принцип работы

Как устроен выключатель? Принцип работы

Освещение жилых и производственных помещений необходимо для комфортного существования человека. Но если о разновидностях излучателей люди знают достаточно многое, то такие электротехнические компоненты, как выключатель, мало интересуют обычного обывателя, пока не появляется необходимость в их замене. А между тем они отличаются не только по количеству клавиш на корпусе. Критериев выбора подобных устройств довольно много. В сегодняшней статье будет рассмотрено, как устроен выключатель, какие разновидности приборов встречаются на российских прилавках. Стоит остановиться и на подключении, которое также может различаться.

Основные виды размыкателей: общая информация

Часто мастера электрики, экзаменуя стажеров, задают следующую задачку: «Как устроен выключатель, выбери правильный ответ». Однако, чтобы решить этот вопрос, стоит определиться с разновидностью разъединителя. Подобные устройства делятся на следующие категории:

  • обычные (с различным количеством клавиш);
  • с подсветкой или без таковой;
  • проходные;
  • концевые (конечные);
  • автоматические.

Ассортимент подобной продукции на прилавках довольно широк

По устройству и принципу работы подобные устройства существенно различаются. Стоит рассмотреть подробно эксплуатационные характеристики каждого из перечисленных видов.

Устройство и принцип работы обычного размыкателя

Наиболее простым вариантом является одноклавишный выключатель, который можно встретить в любой квартире или частном доме. Подключаются такие устройства достаточно просто, однако, прежде чем разобраться с монтажом, следует понять, как устроен выключатель света. Такой прерыватель состоит из двух клемм и подвижного контакта. При нажатии клавиши цепь замыкается, в результате чего напряжение подается на потребитель, которым может быть осветительный прибор, вентилятор или даже розетка. С подключением подобного устройства сможет разобраться даже ребенок. На задней части размыкающего механизма расположены 2 клеммы, к одной из которых подводится питание, а вторая коммутируется с потребителем, на который напрямую идет ноль. Нажатие клавиши приводит к подаче фазы на светильник или иное устройство.

Рассматривать, как устроен двойной выключатель, не имеет смысла – здесь все идентично, разница лишь в количестве контактов. На задней части такого размыкателя располагается 3 клеммы, верхняя из которых служит для подачи питания, а 2 нижних соединяются с потребителями. В зависимости от того, какая клавиша нажата и какой из контактов замкнут, фаза будет проходить на тот или иной прибор.

Выключатели с подсветкой: как это работает

Схема подобного устройства схожа с предыдущим вариантом, однако в ней имеются некоторые дополнения. Чтобы понять, как устроен выключатель с подсветкой, стоит вспомнить некоторые моменты из школьного курса физики. Электрический ток течет по пути наименьшего сопротивления – именно на этом законе основана работа подобного размыкателя. Параллельно разъединителю в схему включается неоновая лампочка с сопротивлением со стороны подачи фазы. Получается, что второй контакт напрямую соединен с нулем через люстру или иной осветительный прибор. Этого напряжения вполне хватает для функционирования лампочки внутри клавиши.

При замыкании основного контакта ток устремляется к люстре, где сопротивление стремится к нулю. На подсветке остается его незначительная часть, не способная зажечь неоновую лампочку. При отключении люстры ток снова направляется через сопротивление на подсветку.

Изучив изложенную информацию, упомянутая ранее фраза старого и опытного мастера «как устроен выключатель, выбери правильный ответ», уже не кажется такой сложной. Однако это лишь 2 вида подобных устройств из пяти, а значит, стоит продолжить.

Подсветка на клавишах помогает найти выключатель в темноте

Автоматические размыкатели и их области применения

Подобные устройства используются для защиты домашней электрической сети от перегрузок и коротких замыканий. Наиболее частое место установки – вводные распределительные шкафы. Автоматический выключатель (АВ) устроен следующим образом. Внутри модульного корпуса расположен статичный соленоид, внутри которого располагается подвижный шток. При превышении допустимой токовой нагрузки на соленоиде или коротком замыкании шток выталкивается, воздействуя на механизм контакта, который автоматически размыкает цепь.

Но чтобы полностью понять, как устроен автоматический выключатель, следует рассмотреть еще одну его функцию – отключение при превышении допустимой температуры. Для этого конструкцией предусмотрена биметаллическая пластина. Для простоты ее можно сравнить с подобным элементом в электрических чайниках. По достижении определенной температуры металл деформируется, отжимая механизм, удерживающий контакт. После охлаждения биметаллическая пластина вновь принимает прежнюю форму.

Автоматические выключатели также могут быть разных видов. Наиболее распространенными можно назвать устройства защитного отключения (УЗО). Они обеспечивают безопасность человека при различных токовых утечках. Если же требуется прибор, способный обеспечить общую защиту и объединяющий в себе функционал АВ и УЗО, применяется автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ).

Автоматические выключатели предназначены для защиты домашней сети

Концевые, или конечные, разъединители: что они собой представляют

Такие устройства широко применяются на производствах, однако и их бытовое использование вполне оправдано. Концевые выключатели устанавливаются в холодильниках, микроволновых печах. Многие домашние мастера монтируют подобные устройства на дверцы кладовок или больших шкафов. Цель подобной установки – включение света при открытии дверей. Это довольно удобно и не требует лишних действий, таких как нажатие клавиши. К тому же в подобном случае невозможно забыть выключить освещение – при закрытии дверей цепь размыкается. В промышленности такие устройства применяются на различных станках для обеспечения безопасности оператора.

А как устроен конечный выключатель? Здесь все еще проще, чем в обычном. При нажатой кнопки или педали (в зависимости от конструкции) контакт разомкнут и напряжение на схему не подается. При открытии двери лапка высвобождается, пружина подтягивает соединительную пластину. В результате цепь замыкается и напряжение поступает на осветительные приборы или другие механизмы. При этом фиксации кнопки, педали или клавиши, как в случае с простым выключателем, здесь не предусмотрено.

Концевой (конечный) расцепитель

Проходные устройства: самый сложный в подключении вариант

Даже опытные электромонтеры не все знают, каким образом подключаются подобные изделия. А понимающих, как устроен проходной выключатель света, и того меньше. Это неудивительно, ведь в России они недостаточно распространены, да и в профессиональных учебных заведениях не всегда подобная информация вкладывается в головы слушателей. Лишь в последнее время проходные выключатели стали чаще монтировать в детских садах и других организациях. Для начала следует понять, для чего предназначено это устройство.

Проходные выключатели устанавливаются в больших помещениях с двумя выходами или длинных коридорах. Их задача – обеспечение возможности подачи и снятия напряжения с осветительных приборов с использованием двух и более точек. К примеру, подходя снизу к лестничному маршу, человек нажимает клавишу, зажигая свет. Поднявшись наверх, он использует другой выключатель – лампочки гаснут. При этом возможность управления освещением сохраняется с обоих устройств – его можно осуществить при помощи как верхнего, так и нижнего размыкателя.

Устройство и подключение проходных выключателей

Механизм таких изделий немного отличается от обычного. При нажатии на клавишу происходит переключение с одного контакта на второй. В таком положении пластина фиксируется. Следующее нажатие вновь переключит контакт. Сложность заключается в том, что для монтажа потребуется дополнительный проводник. Его располагают между проходными переключателями. Каким образом выполнить подобную работу, станет намного понятнее, если взглянуть на схему коммутации.

Читайте так же:
Дифференциальные выключатели да 461

Схема подключения одноклавишных проходных выключателей

Если детально разобраться с монтажом такого разъединителя, понять, как устроен двойной проходной выключатель, будет проще. Схема его подключения идентична с той лишь разницей, что в случае использования парного механизма, питание с клавиш будет подаваться на разные осветительные приборы. Тем уважаемым читателям, которые хотят более подробно понять суть установки таких переключателей, предлагается посмотреть достаточно информативный видеоролик по этой теме.

Критерии, на которые нужно обратить внимание при покупке разъединителей

Мудрость электрика: узнав, как устроен выключатель, выбери правильный. Но среди огромного ассортимента довольно сложно следовать этому совету. Чтобы выбор был проще, при покупке следует обратить внимание на некоторые моменты.

  1. Не стоит приобретать изделия, имеющие стоимость ниже средней рыночной. Чаще всего подобные выключатели оказываются подделкой под известные бренды с довольно сомнительным качеством сборки. Перед походом в магазин стоит поискать информацию о цене на официальных сайтах производителей.
  2. Приобретая выключатель, необходимо обратить внимание на его внешний вид. Неровные края, сколы, трещины должны насторожить покупателя.
  3. Подобные изделия в обязательном порядке сертифицируются, а значит, у продавца должны быть все необходимые документы на товар.
  4. Если техническая документация, идущая в комплекте с выключателем, плохо читается, буквы пропечатаны нечетко – лучше отказаться от такой покупки.
  5. Многие специалисты советуют брать с собой мультиметр. Выставив его переключатель на звуковое оповещение при коротком замыкании, и зная, как устроен выключатель, выбрать правильное, рабочее устройство труда не составит. При этом не стоит надеяться, что изделия из одной партии идентичны. Лучше в случае покупки нескольких единиц проверить все.
  6. Самое пристальное внимание следует обратить на проходные переключатели. Такие электротехнические изделия стоят дороже, что ведет к значительному увеличению количества фальсифицированной продукции. Как устроен проходной выключатель было объяснено достаточно подробно, а значит с его проверкой в точке продаж сложностей возникнуть не должно.

Именно для таких коридоров предназначены проходные выключатели

Общие рекомендации по монтажу разъединителей

Полностью разобравшись, как устроены выключатели различных типов, можно рассмотреть нюансы их коммутации. Основным правилам, которое следует учитывать при подключении таких устройств, является обязательное использование фазного провода. Разрыв нуля при монтаже не допускается. Этому есть вполне конкретные причины. При разъединении нулевого провода осветительный прибор остается под напряжением. При этом обычная замена лампочки может привести к поражению электрическим током с самыми серьезными последствиями, вплоть до летального исхода.

На клавиша проходного выключателя всегда нарисованы стрелки

Следует понимать, что при уже смонтированных линиях освещения и управления вряд ли получится подключить проходные выключатели – для их коммутации требуются дополнительные жилы. Здесь есть два варианта. Наиболее простым будет протянуть внешнюю электропроводку, уложив ее в кабель-каналы. Современные изделия подобного типа практически не нарушают созданный интерьер. Можно пойти более сложным путем и полностью заменить проводку между проходными выключателями. Эта работа потребует больше усилий с обязательной последующей отделкой, но конечный результат будет выглядеть эстетичнее.

Устанавливая концевое устройство, необходимо его прозвонить. Зная, как устроен выключатель, легко понять, что при подключении на различные пары контактов алгоритм его работы будет кардинально меняться. Изделие может замыкать цепь при нажатии на кнопку, педаль или лапку механизма, а может, наоборот, разрывать ее. Это обязательно следует учитывать.

Установка обычных выключателей с подсветкой не всегда возможна. Если в подключаемой люстре установлены КЛЛ (компактные люминесцентные), то при неправильной разводке внутри нее, лампы могут периодически мигать при отсутствии подачи напряжения. Это происходит по тому, что проходящий через неоновую лампу минимальный ток до определенного момента накапливается в конденсаторе ЭПРЛ. По достижении предела он высвобождается, лампа вспыхивает и сразу гаснет. Такая проблема возникает в случае подачи фазы на винтовую часть цоколя, а нуля на центральную. «Лечится» сменой полярности проводов на патроне.

Такие лампы могут моргать при подключении через выключатель с продсветкой

Несколько слов в заключение

Знать, как устроен выключатель, как монтируются разные виды подобных устройств, обязан любой домашний мастер. Ведь действительно, стыдно вызывать профессионального электромонтера и платить ему за работу по замене разъединителя, когда выполнить ее вполне возможно своими руками. Главное – это соблюдение определенных правил и аккуратность при электромонтаже. Если однажды собственноручно заменен один из выключателей, остальные совершенно не доставят хлопот. И хотя с некоторыми видами дело может обстоять сложнее (к примеру, проходными устройствами), разобраться с алгоритмом работ под силу каждому.

Быстродействующий выключатель: назначение и его устройство

· БВ служит для защиты силовых цепей моторного вагона от то­ков короткого замыкания и токов перегрузки, работая совместно с ДР (диффреле) выключается и при малых токах короткого замыкания.

· Время отключения БВ составляет несколько миллисекунд (0,015-0,03с), а поэтому ток короткого замыкания при отключении не успевает достигнуть наибольшего значения.

БВ состоит из следующих узлов:

· 1 – магнитной системы (удерживающая катушка с магнитопроводом и размагничивающего витка (3);

· 3 – контактной системы (2-а неподвижных контакта и 2-а подвижных контакта);

· 4 – пневматического привода (вентиль, цилиндр со штоком и система рычагов)

· 5 – низковольтного устройства с блокировками.

· БВ имеет 2 основания; верхнее и нижнее, которые соединены 4 стойками, 2 из них изолированы.

· На изолированных стойках монтируют магнитопровод удерживающей катушки, пневматический цилиндр, рычаги подвижных контактов.

· Внутри магнитопровода имеется размагничивающий виток (катушка), которая в силовую цепь включается последовательно.

· К неизолированным стойкам (стальным) крепят изоляционную панель, на которой установлены полюса с дугогасительными катушками, дугогасительные камеры, неподвижные контакты.

· Вентиль крепят на нижнем основании.

· При включении БВ, БВУ получает питание и создаёт магнитный поток, который не в состоянии притянуть якорь из-за большого воздушного зазора (30 + 5мм).

· Кнопкой «возврат защиты» подается питание на вентиль БВ-В, который открывает доступ воздуха в пневматический цилиндр и диск поднимается вверх, своим штоком нажимает на якорь и на рычаги подвижных контактов.

· Якорь прижимается к магнитопроводу, подвижные контакты подходят к неподвижным, но не замыкаются, остается зазор 7 мм.

· Магнитный поток БВУ в состоянии удержать якорь в притянутом состоянии.

· Как только вентиль обесточивается, воздух из цилиндра выйдет в атмосферу, рычаги подвижных контактов под действием пружин, поворачиваются и контакты замыкаются.

БВ срабатывает в двух случаях:

· 1– при обесточивании катушки БВУ;

· 2– при протекании тока 650А, и выше по размагничивающему витку.

· Магнитный поток размагничивающего витка направлен встречно магнитному потоку удерживающей катушки в той части, где он проходит по якорю.

· Если ток будет свыше 650А, то якорь отпадает и БВ выключается под действием отключающих пружин.

· В магнитопроводе имеются регулировочные винты, которыми можно регулировать ток уставки БВ.

· При вывинчивании винтов ток уставки уменьшается, а при завинчивании увеличивается.

· Диафрагменный привод представляет собой замкнутую камеру, разделенную резиновой диафрагмой на две полости.

Читайте так же:
Выключатель автоматический трехполюсный 80а с s803

· В рабочую камеру подается сжатый воздух. Он воздействует на диафрагму и тем самым прижимает диск со штоком (на котором укреплен валик).

· При ремонте БВ проверяют касание контактов по всей ширине через копирку.

· Якорь притирают и также проверяют через копирку. Площадь касания должна быть не менее 75%. Давление контактов проверяют динамометром.

· Принцип гашения дуги основан на выталкивании проводника с током (которым является дуга) из магнитного поля, создаваемого дугогасительными катушками и полюсами.

· Дугогасительная камера двух щелевая с деионными решётками.

· Деионные решётки изготавливают из тонких медных пластин, назначение которых не выпускать дугу из дугогасительной камеры.

· Номинальное напряжение. 3000 В

· Номинальный длительный ток . 250 А

· Предельно-отключаемый ток . 20000 А

· Напряжение цепи управления . 110 В

· Нажатие главных контактов. 9-10 кгс

· Число пар главных контактов . 2

· Раствор главных контактов. 30±5 мм

· Ток уставки . 650±50 А

· Давление воздуха . 5 кгс/см 2

· Число витков удерживающей катушки . 9500

· Число витков размагничивающей катушки . 3

· Чисто витков дугогасительной катушки . 9

· Ширина силовых контактов . 11мм

· Количество блокировок . 5

Быстродействующий выключатель ВБ-11

На электропоездах серий ЭР2Т, ЭТ2, ЭД2Т установлены выключатели типа БВП- 105А, а на серии ЭТ2М — ВБ-11 (ВБ-14).

· Включение аппарата происходит в два приема. После включения кнопки ВУ напряжение подается по проводу 20 А на удерживающую катушку 5.

· Протекающий через нее ток создает магнитный поток Ф.

· Однако он ослаблен, так как замыкается через воздушный зазор между полюсами электромагнита, поскольку якорь 8 еще не прижат к полюсам.

· Якорь 8, контактный рычаг 1 с мостиком подвижных контактов и магнитопровод 4 могут поворачиваться относительно оси 9.

· После нажатия кнопки «Возврат защиты» подается электропитание на вентиль, и сжатый воздух поступает в цилиндры 11 и 14 пневмопривода.

· Поршень цилиндра 11 поднимается и поворачивает тягу 12 по часовой стрелке, растягивая тем самым отключающие пружины 13.

· Поскольку стержни 2 вместе с тягой 12 также перемещаются вверх, магнитопровод 4 начинает поворачиваться вокруг оси 9 против часовой стрелки.

· Одновременно поршень цилиндра 14 под действием сжатого воздуха перемещается вниз и толкателем 15 воздействует на контактный рычаг 1 с якорем 8, поворачивая их по часовой стрелке до прижатия якоря 8 к полюсам электромагнита.

· При этом между главными контактами остается зазор, так как дальнейший ход контактного рычага 1 ограничивает повернутый ему навстречу магнитопровод 4.

· Магнитный поток удерживающей катушки Ф теперь замыкается через прижатый якорь, усиливается и прочно удерживает якорь.

· После отпускания кнопки «Возврат защиты» вентиль обесточивается.

· Сжатый воздух из цилиндров привода БВ выходит в атмосферу, и поршни возвращаются в исходное положение. Якорь остается притянутым к полюсам электромагнита.

· Отключающие пружины 13 сжимаются и поворачивают магнитопровод 4 по часовой стрелке до замыкания главных контактов.

· При этом контактный рычаг 1 воздействует на блокировочное устройство и блокировочные контакты переключаются, т.е. сигнальная лампа гаснет в момент отпуска кнопки «Возврат защиты» в отличие от ранее применявшихся выключателей БВП- 105А.

· Отключающие пружины 13 продолжают доворачивать магнитопровод 4 до упора 6.

· Между якорем 8 и контактным рычагом 1 образуется зазор, благодаря чему обеспечивается провал и замыкание главных контактов при притянутом якоре.

· Ток силовой цепи тяговых двигателей проходит по токовой (размагничивающей) катушке 7, витки которой охватывают магнитный шунт.

· Он создает в магнитопроводе и якоре магнитный поток Фт, направленный навстречу магнитному потоку Ф удерживающей катушки.

· Выключатель отрегулирован на силу тока 650 А (ток уставки аппарата).

· Это значит, что при таком токе магнитный поток размагничивающей катушки 7 становится больше магнитного потока удерживающей катушки 5, что возможно, например, при пробое на «землю» силовой цепи тяговых двигателей.

· Результирующий магнитный поток в якоре уменьшается, и отключающие пружины 13 отрывают якорь 8 от полюсов электромагнита.

· Якорь 8 ударяет по контактному рычагу 1, и главные контакты размыкаются.

· Возможно и принудительное отключение аппарата при снятии питания с удерживающей катушки (под действием дифференциальной защиты или вручную).

· В этом случае быстродействующий выключатель отключает малые токи или вообще отключается без разрыва тока.

Быстродействующие выключатели: устройство и принцип действия

На сегодняшний день люди активно используют самые разные электрические устройства. Некоторые из них работают при достаточно больших напряжениях, а потому могут быть опасны. Быстродействующие выключатели предназначены как раз для включения и отключения электрических цепей, а также для автоматического разъединения этой цепи при возникновении короткого замыкания.

Общее описание

Сейчас можно смело утверждать, что выключатели такого рода являются одновременно и коммутационной, и защитной аппаратурой.

К примеру, в тяговых сетях постоянного тока, где напряжение достигает 3 кВ, при появлении короткого замыкания сила тока будет резко возрастать до 30-40 кА. Естественно, что такие колоссальные показатели силы тока представляют огромную угрозу для любого оборудования, подключенного к этой сети. Чаще всего это термические и динамические воздействия, приводящие к выходу из строя аппаратуры.

схема быстрого выключателя

Отличие цепи постоянного тока и необходимость БВ

Здесь важно отметить, что между цепями переменного и постоянного тока имеется существенное отличие, из-за которого и требуется использование быстродействующих выключателей. В первом варианте происходит периодическое снижение тока до нуля и угасание дуги, во втором же ток постоянно нарастает до достижения определенного значения. Причем, как показывает практика, требуется всего несколько сотых секунд, чтобы ток достиг максимального значения. Из-за этого производить его отключение гораздо труднее. Кроме того, обычно отключение цепи постоянного тока производится гораздо раньше, чем ток достигнет максимальных значений.

общая схема выключателя

Быстродействующие выключатели обычно имеют пределы отключения от 15 до 27 кА. В зависимости от определенных параметров самой цепи, такого устройства будет вполне достаточно для обеспечения своевременного отключения.

Разновидности

У быстродействующих выключателей имеется специальный механизм, отключающий сеть. ПО принципу действия этого элемента их можно разделить на две категории. Первая категория — устройства с пружинным вариантом отключения, где разрыв цепи достигается за счет усилия мощных отключающих пружин. Вторая категория — магнитно-пружинные приспособления. В них также используется сила пружины, однако к ним добавляется еще и электромагнитное воздействие для отключения цепи.

Кроме этого, есть еще один пункт, по которому быстродействующие выключатели делятся на категории — способность реагировать на направление тока.

В данном случае выделяют поляризованные и неполяризованные аппараты. Первый вид способен произвести разрыв цепи при условии, что ток будет проходить в определенном направлении. Второй же вид будет размыкать цепь при достижении определенного значения тока, не обращая внимания на то, в каком направлении он протекает непосредственно через устройство.

подключение автоматических выключателей

Стоит отметить, что ранее выпускались отечественные быстродействующие автоматические выключатели, которые пользовались широкой популярностью на тяговых подстанциях. Здесь стоит добавить, что производство некоторых моделей данного оборудования уже завершилось, однако они все еще находятся в эксплуатации.

Читайте так же:
Автоматический выключатель день ночь

Распространенные модели

Ранее довольно активно выпускались и применялись такие типы БВ, как АБ-2/4, ВАБ-28 и ВАБ-43. На сегодняшний же день им на смену идут такие устройства, как быстродействующие выключатели ВАБ-49 и ВАБ-50, а также их различные модификации.

Однако здесь стоит отметить одну важную деталь. Быстродействующий выключатель постоянного тока АБ-2/4 не выпускается уже пару десятков лет, однако все еще находится в активной эксплуатации на разного рода электрических участках с постоянным током. Он рассчитан на рабочий номинальный ток 2 кА и на напряжение 4 кВ.

внутреннее устройство

Устройство АБ-2/4

Для крепления данного прибора у него имеется четыре изолятора, которые располагаются на раме специальной выкатной телеги. В конструкции имеется магнитопровод, которые является основной электромагнитного выключателя. Устройство быстродействующего выключателя подразумевает наличие специальной дугогасительной камеры. В данном случае она представлена лабиринтно-целевым типом и способна растянуть дугу до 4,5 метра. Для ее функционирование требуется магнитное дутье, которое в данном случае развивается за счет мощных полюсов, расположенных снаружи по обеим сторонам камеры.

Сами же провода не находятся без защиты, а встроены в специальный магнитопровод. С двух сторон от такого провода располагается камера катушки магнитного дутья. Вверху стенки данной камеры несколько расходятся и здесь же располагаются несколько, перемежающихся между собой клиновидных перегородок, образующих необходимый лабиринт. Таким образом, удается создать щель зигзагообразного типа, при помощи которой и удается растягивать дугу.

В самой верхней части камеры лабиринт прерывается. Здесь располагаются специальные пламегасительные решетки, которые представлены в виде нескольких пакетов тонких стальных пластин. Они предназначены для охлаждения, а также для деионизации газов и пламени, которыми сопровождается появление дуги.

схема устройства выключателя

Подключение к электрической сети

Работа быстродействующего выключателя заключается в рызмыкании цепи при КЗ и включении/отключении. Для этого в конструкции имеются два специальных контактных вывода. Они предназначены для подключения БВ к электрической сети. Подключение осуществляется через электрические шины. В конструкции также имеется шунт индуктивного типа, который представлен в виде пакета с несколькими стальными пластинами, изолированными друг от друга и одетыми на медную шину.

БВ имеет блок контактов. Они связаны с главными контактами, расположенными в нижней части дугогасительной камеры. Данная связь осуществляется за счет системы тяг и рычагов.

внутренняя конструкция выключателя

Устройство выключателя электромагнитного типа

Механизм электромагнитного выключателя располагается на специальной раме литого типа из чугуна. Механизм располагает магнитопроводом, который представлен двумя литыми брусьями с прямоугольным сечением. Они, в свою очередь, скреплены между собой стержнем круглого сечения, а на него надевается еще одна деталь — держащая катушка. На одном из брусьев также располагается магнитопровод П-образного вида. Он представлен несколькими стальными пластинами, каждая из которых, изолирована от другой. У магнитопровода имеются два стержня. Правый стержень предназначен для крепления включающей катушки. Левый же несет размагничивающий виток главного тока, другими словами, катушку автоматического отключения цепи. Кроме этого, здесь же имеется дополнительная катушка для калибровки. Она способна имитировать главный виток во время проведения настройки прибора.

Другой брус, в свою очередь, находится между двумя «щеками». Здесь имеется специальная ось, предназначенная для крепления якоря, который также набран из изолированных стальных пластин.

Во время поворота якоря остается зазор между ним и брусом. На данной оси между щеками также закреплен рычаг, воздействующий на подвижные контакты. Для воздействия на рычаг имеется специальная отключающая пружина, которая оттягивает его вправо. Рычаг, в свою очередь, соединен с размагничивающим витком при помощи гибкого проводника, выполненного из медной фольги. Параллельно этому же витку включается и индуктивный шунт.

У выключателя имеется и неподвижный контакт, который последовательным соединением крепится к катушке магнитного дутья. Для подключения к внешней цепи у БВ имеются два выводных контакта.

конструкция выключателя

Включение прибора на примере ВБ-11

Стоит отметить, что включение оборудование осуществляется в два шага. После включения устройства нажатием кнопки ВУ осуществляется подача напряжения по проводу 20 А на удерживающую катушку. ВО время протекания тока через этот элемент, будет создаваться поток, который обычно обозначается буквой Ф. Однако он является ослабленным. Это происходит из-за того, что он замыкается через воздушный зазор, имеющийся между полюсами электромагнита, так как якорь все еще не прижат к полюсам.

«Возврат защиты»

У автоматических выключателей имеется кнопка «возврат защиты», после нажатия которой начинается подача электрического питания на вентиль. В это же время сжатый воздух начинает поступать в цилиндры пневматического привода. Поршень одного из цилиндров будет подниматься, поворачивая тягу по ходу часовой стрелки. Из-за этого будет происходить растяжение отключающей пружины. Из-за того, что вместе с тягой вверх перемещаются и стержни, будет происходить вращение магнитопровода вокруг оси, но уже против часовой стрелки.

Вместе с перемещением первого поршня, в движение приходит и второй, перемещаясь вниз, под воздействием сжатого воздуха. У поршня имеется толкатель, который при перемещении вниз, будет воздействовать на контактный рычаг и якорь. Он будет осуществлять вращение якоря до тех пор, пока тот не прижмется к полюсам электрического магнита. В это же время между главными контактами все еще остается зазор. Это происходит из-за того, что дальнейший ход контактного рычага ограничивается магнитопроводом, повернутым ему навстречу. После этого удерживающий поток, ранее обозначенный как Ф, будет усиливаться, так как проходит через якорь, тем самым прочно удерживая его.

После этого кнопка «возврат защиты» отпускается, и практически вся система возвращается в исходное положение, кроме якоря, который остается плотно прижатым к полюсам. Магнитопровод будет отпущен, и начнет поворачиваться по часовой стрелке до тех пор, пока не замкнет главные контакты.

Быстродействующий выключатель БВП-5

Как и другие типы данного устройства, этот предназначается для разрыва цепи и ее защиты от КЗ. Что касается конструкции, то есть несколько основных частей: корпус, привод пневматического типа, КУ, удерживающее устройство электромагнитного типа, система гашения дуги, механизмы блокировки.

Прежде чем перейти к ремонту быстродействующего выключателя этого типа, необходимо полностью ослабить натяжение отключающих пружин. После этого можно перейти к съему пневматических пружин. После этого все подвижные части устройства будут освобождены от натяжения и их можно будет повернуть в любую сторону, удобную для ремонта.

Что касается поломок, то чаще всего это загрязнение мест соприкосновения якоря и магнитопровода, что устранить достаточно просто обычной очисткой. Иногда случается так, что происходит задевание рычага за стенки камеры гашения дуги.

Что касается ремонта самой дугогасительной камеры, то для этого обычно снимают деионные решетки, наружные стенки и ее внутренние перегородки. Решетка разбирается и тщательно очищается от нагара и окислов.

Читайте так же:
Автоматический выключатель постоянный ток характеристики

Быстродействующий выключатель электровоза

БВ отлично подходят для отключения тяговых двигателей при разнообразных их неисправностях. Они часто используются на электровозах. К примеру, на ЧС2 устанавливается такой тип БВ, как 12НС. Он имеется пневматический привод, а конструкция состоит из таких основных узлов, как несущая рама, отключающее реле автоматического контактного типа, устройство гашения дуги, пневмопривод, и блокировочные или же вспомогательные контакты.

Номинальное рабочее напряжение быстродействующего выключателя для электровоза такого типа — 3 кВ, а номинальный ток — 2 кА.

Электрооборудование электрических сетей

Коммутационные аппараты – это аппараты, с помощью которых замыкается и размыкается (коммутируется) цепь электрического тока. Они разделяются на аппараты до 1000 В и выше 1000 В. К коммутационным аппаратам до 1000 В относятся: рубильники, магнитные пускатели, контакторы, автоматы, а так же всевозможные переключатели, тумблеры и т.д.

Рубильник – это выключатель электрической цепи с ручным приводом. Предназначен в основном для создания видимого разрыва при выводе в ремонт оборудования. С помощью рубильника разрешается также замыкать и размыкать цепь тока величиной не более той, что указана на рубильнике.

Контактор – это коммутационный аппарат с электрическим приводом, служащий для частых включений и отключений оборудования. Контактор не защищает оборудование от токов КЗ. Для этой цели последовательно с ним устанавливается либо автомат с ручным приводом, либо плавкие предохранители.

Магнитный пускатель – это контактор со встроенным тепловым реле, представляющим из себя биметаллическую пластину, которая изгибается при нагреве от токов, превышающих номинальный (допустимый) для данного оборудования и отключает пускатель.

Автомат – это автоматический выключатель электрической цепи предназначенный для защиты оборудования от токов КЗ. Для этого автомат снабжен встроенным электромагнитным реле, которое при увеличении тока сверх допустимого выбивает защелку отключающих пружин, которые взводятся при включении, а также дугогасительной решеткой, которая находится над контактами и предназначена для гашения электрической дуги, возникающей при разрыве цепи с большими токами. Автоматы могут быть с ручным и электрическим приводом. Автоматы с электрическим приводом используются также для дистанционного включения оборудования (контактор или пускатель здесь не требуется).

Чтобы был понятней принцип использования вышеуказанных аппаратов, приведем пример традиционной схемы питания трехфазного электродвигателя напряжением 380 В или, как принято говорить в энергетике, 0,4 кВ:

1-й вариант: Сборные шины – рубильник – автомат с электрическим приводом. Назначение: Рубильник служит для создания видимого разрыва при выводе в ремонт оборудования, питающегося от этого рубильника (в энергетике говорят «для разборки схемы»). Автомат служит для защиты оборудования от токов КЗ и для дистанционных включений и отключений оборудования.

2-й вариант: Сборные шины – рубильник – автомат с ручным приводом — контактор. Назначение: Рубильник служит для создания видимого разрыва (разборки схемы). Автомат для защиты от токов КЗ. Контактор для дистанционных включений и отключений оборудования.

3-й вариант: Сборка питания* – автомат с ручным приводом – магнитный пускатель.

Автомат для защиты от КЗ и для разборки схемы. Магнитный пускатель для дистанционных включений и отключений оборудования и защищает от токов перегрузки (когда ток превышает допустимый из-за большой нагрузки со стороны механизма, который приводится во вращение электродвигателем).

Сборка питания (силовая сборка) – распределительный силовой щиток, питающийся со сборных шин и состоящий из вводного автомата и автоматов отходящих присоединений. Силовые сборки устанавливаются непосредственно около оборудования, которое от них питается, что позволяет значительно экономить на электрических кабелях и на панелях РУ-0,4 кВ, если бы это оборудование питалось со сборных шин РУ-0,4 кВ.

К коммутационным аппаратам выше 1000 В относятся: разъединители, отделители, короткозамыкатели, выключатели, выключатели нагрузки.

Разъединитель – коммутационный аппарат, служащий для создания видимого разрыва (для разборки схемы), также разрешено отключать небольшой величины токи, установленные местной инструкцией по производству переключений. Разъединители до 110 кВ выпускаются с ручным приводом, начиная с 220 кВ — выпускаются с электрическим приводом. В калужской энергосистеме все разъединители 110-220 кВ – с ручным приводом.

Отделитель (ОД) – это разъединитель с автоматическим отключением. Служит для автоматического отделения поврежденного оборудования от электрической сети после того, как с участка сети снимется напряжение и до того, как напряжение подастся вновь с помощью АПВ. Это называется «отключается в бестоковую паузу». Отключение отделителя происходит за счет пружин, которые заводятся вручную при операции включения.

Короткозамыкатель – это разъединитель с автоматическим включением. Применяется в схеме защиты трансформаторов, не имеющих выключателей на стороне высшего напряжения. Служит для создания однофазного КЗ на землю в сети 110-220 кВ или двухфазного КЗ в сети 35 кВ при работе защит трансформатора для того, чтобы сработали защиты питающей трансформатор линии и отключили ее. Затем в бестоковую паузу отключается отделитель трансформатора, отделяя его от линии, а затем линия по АПВ включается опять в работу. Короткозамыкатель работает всегда в паре с отделителем и оба они входят в схему защиты трансформатора. Включение короткозамыкателя происходит за счет пружин, которые заводятся вручную при операции отключения.

Как отделитель определяет, что наступила бестоковая пауза и пора отключаться? В цепи короткозамыкателя фаза-земля установлен трансформатор тока (бублик его зовут, он надет на шину соединяющую КЗ с землей). Когда КЗ включается, через «бублик» идет ток КЗ на землю и он подтягивает реле, которое рвет цепь отключения ОД. Посте отключения питающей линии ток в «бублике» исчезает, реле отпадает и дает разрешение на отключение ОД.

Выключатели – это автоматические коммутационные аппараты, которые служат для включения и отключения нагрузочных токов (нормальных токов) и токов КЗ. Главный элемент конструкции выключателя – это дугогасительная камера, в которой гасится электрическая дуга, возникающая при расхождении контактов во время разрыва цепи электрического тока. По принципу гашения дуги, вернее в зависимости от вида среды, в которой гасится дуга, выключатели разделяются на воздушные, масляные, элегазовые и вакуумные. В воздушных выключателях (изготовляются на напряжение от 110 кВ и выше) дуга гасится струей сжатого воздуха давлением от 8 до 20 кГ/см2 (попросту выдувается в специальные отверстия). В масляных выключателях (изготовляются на напряжение от 6 до 220 кВ) дуга гасится водородным пузырем большого давления, возникающим в результате разложения масла от той же дуги. В элегазовых выключателях (изготовляются на напряжение от 6 до 220 кВ) дуга гасится с помощью элегаза (фтористое соединение серы SF6), которым заполнен корпус выключателя. В вакуумных выключателях (изготовляются на напряжение 6 -10 кВ) дуга ничем не гасится, сама гаснет, т.к. в вакууме никакой среды, поддерживающей горение, нет.

Приводы выключателей (механизмы, включающие и отключающие выключатели) бывают четырех типов – пневматические, электромагнитные (соленоидные), пружинные и грузовые. Пневматический привод применяется на воздушных выключателях. Включение и отключение выключателя производится за счет сжатого воздуха. Электромагнитный (соленоидный) привод применяемся на выключателях всех типов (кроме, естественно, воздушных) на тех подстанциях, где есть аккумуляторные батареи. Электромагнитный привод производит включение выключателя с помощью специального мощного соленоида (соленоид включения), который представляет из себя катушку с сердечником (с магнитопроводом), внутри которого находится подвижный шток (круглый металлический стержень). При подаче на соленоид постоянного тока от аккумуляторной батареи, шток втягивается в сердечник катушки и приводит в движение (толкает) механизм включения выключателя. Одновременно с операцией включения соленоид взводит отключающие пружины, которые отключают выключатель при подаче команды (электрического импульса) на отключение от защит или ключа управления. Отключающий импульс подается на соленоид отключения, который действует по принципу соленоида включения, но во сто крат меньше его по размеру, т.к. в его функции входит всего лишь выбить роликовый механизм (защелку), удерживающий отключающие пружины во взведенном состоянии. Пружинные приводы на выключателях применяются там, где отсутствуют аккумуляторные батареи. Включение и отключение выключателя производят за счет пружин. Включающие пружины взводятся автоматически электродвигателем переменного тока или вручную рукояткой. Отключающие пружины так же, как и в случае соленоидного привода взводятся в момент включения, т.е. включающими пружинами, которые намного мощнее. Грузовые приводы включают выключатель за счет энергии падающего груза. Отключение производится так же, как и в предыдущих случаях за счет пружин. Груз поднимается так же, как и в пружинном приводе либо вручную, либо электродвигателем. Эти приводы применяются в масляных выключателях 35 кВ.

Читайте так же:
Заменить обычный выключатель проходным

Выключатели нагрузки – это трех полюсный разъединитель с ручным приводом, снабженный дугогасительным устройством. Служит для отключения нагрузочных токов в сетях 6-10 кВ. В дугогасительном устройстве имеются специальные газогенерирующие вкладыши, которые при нагреве от электрической дуги при отключении выделяют газ, с помощью которого дуга и гасится. В настоящее время выключатели нагрузки не применяются.

Предохранители – эти электрические аппараты можно назвать коммутационными аппаратами однократного действия, предназначенные для защиты оборудования от токов превышающих допустимые величины для данного оборудования. Разрыв цепи происходит за счет расплавления специальной плавкой вставки предохранителя в результате нагрева сверх допустимыми токами. Для гашения возникающей при этом дуги изоляционный корпус предохранителя, в котором находится плавкая вставка, заполнен специальным наполнителем. Предохранители выпускаются на напряжение от 0,4 до 35 кВ. В настоящее время в электроустановках выше 1000 В предохранители используются только для защиты трансформаторов напряжения и трансформаторов собственных нужд 6-10 кВ подстанций.

Звоните нам в любое удобное для Вас время с 9.00 до 21.00 по тел.:
8(044)229 02 88; 8(096)594 22 53; 8(063)475 53 09 без выходных.

Вы нашли нас: свет освещение электрика светильники

2-е занятие.

Сборка устройства, наглядно обьясняющего принцип работы эл. выключателя.

Д ля проведения второго занятия нам потребуются:
1.Абсолютно любой одноклавишный выключатель. На рисунке внизу, изображена одна из его разновидностей. В левой стороне рисунка — одноклавишный выключатель открытой проводки, представлен в собранном виде, на правой — в разобранном. Чаще всего, что бы разобрать выключатель, в первую очередь необходимо снять его клавишу, осторожно подковырнув ее сбоку отверткой или кончиком лезвия ножа. Под клавишей расположены два винта, которые следует отвернуть. Теперь становится возможным отделить корпус-крышку от механизма выключателя, после чего, открывается доступ к электрическим клеммам-зажимам. У любого одноклавишного выключателя, их должно быть два.

Выключатели старого типа разбираются проще — их клавишы существенно меньше размером, а винт, скрепляющий корпус-крышку и механизм, расположен снаружи.

Менее удобен для разборки вариант, когда для фиксации корпуса-крышки и механизма, вместо винтов используются различные защелки. В этом случае разборка требует особой внимательности — при неосторожности, защелки очень легко повредить.

2.Устройство, собранное на 1-м занятии.

Примерно, по середине кабеля, на участке около 20-ти см. необходимо удалить слой наружной изоляции.
Делать это нужно очень осторожно — внутренняя изоляция не должна быть повреждена.

Далее, перерезаем один из проводов. Полученные 2 конца подготавливаем к присоединению — снимаем с краев изоляцию на необходимую длину. Как и в случае с розеткой, оголенные кончики, либо загибаются в колечко, либо остаются прямыми — в зависимости от вида присоединения, использоваемого в нашем выключателе. На рисунке ниже, они загнуты в колечко.

Если теперь, очень осторожно (ни в коем случае не прикасаясь к оголенным проводам) воткнуть вилку в розетку — лампочка гореть не будет. Вновь заставить ее гореть, можно, соединив обратно 2 конца разорванного провода. Разьеденяем их — лампочка снова гаснет. Все подсоединения, связанные с прикосновениями к оголенным концам проводов необходимо производить, обязательно выдернув вилку из розетки. После этого производим присоединение выключателя.

И закрываем крышку — корпус.

Включаем вилку в розетку, несколько раз нажимаем клавишу выключателя в обоих направлениях. Снова лампочка загорается, снова тухнет. Сам собой напрашивается вывод — выключатель по своей сути, является контролируемым разрывом электрической цепи.

Реальная картина подключения выключателя в помещении может выглядеть так

В распределительную коробку(1) заводится питающий 2-х проводной (минимум) кабель, один из концов которого (нулевой провод), напрямую уходит на эл. лампочку (люстру, бра, световой шнур). Второй конец питающего кабеля (фазный провод) присоединяется к входу выключателя через двухпроводной кабель, спускающийся вниз.(используется один провод) Эл. ток проходит через выключатель и следует к эл лампочке, через соединение в распределительной коробке, по второму проводу этого — же кабеля.

В чем же различие, между фазным и нулевым проводами? С точки зрения практической электробезопасности, оно заключается в том, что прикосновение к одиночному оголенному нулевому проводу не опасно для человека, а к фазному, наоборот. Итог прикосновения, к оголенному фазному проводу, может оказаться весьма плачевным (вплоть до летального). Прикосновение одновременно к двум, токоведущим неизолированным проводникам еще более опасно. Когда электрическая цепь смонтированна правильно, выключателем отключается именно фазный проводник, — создаются безопасные условия для работы со светильником (замены эл. лампочки, например ). Отличить фазный провод от нулевого, можно с помощью отвертки-тестера. При касании фазного (оголенного) провода, индикатор будет светиться, а нулевого — нет.

В настоящее время, при электромонтаже в бытовых помещениях, используется трех-проводная система подвода эл. питания. Помимо питающих (рабочих) фазного и нулевого проводника, добавляется третий, — проводник защитного зануления. Все металлические корпуса бытового эл. оборудования (стиральные машины, эл. печи и.т.д.) подлежат защитному занулению. Подробнее об этом в разделе «Замена проводки».

Ну а что касается изделия, собранного в течении этого занятия, то оно пригодится для занятия следующего.

Использование каких — либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт «Электрика это просто».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector