負荷開關：用途、裝置、選擇和安裝特點

種類

根據熄滅室內電弧的方法，HV分為以下幾種：

• 汽車煤氣；
• SF6；
• 真空;
• 空氣;
• 油;
• 電磁。

Autogas（氣體發生）開關

該裝置專為電力電氣設備的操作切換而設計。滅弧是在滅火室內產生的氣體作用下發生的。一個由脲醛樹脂或聚甲基丙烯酸甲酯製成的插件，位於室內，當電弧觸點被切換時，它會以閃電般的速度加熱。在高溫的作用下，聚合物的上層蒸發，產生的氣流強烈地熄滅了電弧。

襯裡蒸發的條件是通過電弧觸點創造的，開始“縱向吹氣”過程。在接通狀態下，額定電流流過主觸點。

Autogas VN 在俄羅斯和獨聯體國家得到積極使用。它們用於變電站，安裝在具有隔離中性線的 6-10 kV 電網的開關設備中。基本上，它們安裝在使用不同類型的裝置在經濟上不有利可圖的地方，並且 PUE 規則禁止使用隔離開關。

這種類型的開關成本最低，可維護性高。這些優點有助於氣體發生斷路器的日益普及。

真空高壓斷路器

一種非常有效但昂貴的設備，它不僅可以讓您關閉額定負載電流，還可以在短路的情況下關閉過電流。真空開關的觸點位於超低壓（約 10-6 - 10-8 N/m）的真空室內。沒有氣體會產生非常高的電阻，從而防止電弧燃燒。

當打開/關閉觸點時，仍然會產生電弧（由於觸點金屬蒸氣形成等離子體），但它幾乎是立即熄滅，在通過零的那一刻。在 7 - 10 微米/秒內，蒸汽會在接觸表面和腔室的其他部分凝結。

有品種：

• 高達 35,000 V 的真空斷路器；
• 電壓超過 35 kV 的設備；
• 用於 1000 V 及以上網絡的真空接觸器。

主要優點：

• 任意位置的開關操作；
• 切換耐磨性；
• 工作穩定；
• 消防安全。

在這些缺點中，由於相機生產技術的複雜性，可以挑出相對較高的成本。

SF6 高壓

在這種類型的開關設備中，SF6 氣體用於熄滅電弧。該裝置的工作原理是自動氣體開關，但使用添加了其他氣體的六氟化硫 (SF6) 代替空氣來熄滅電弧。

SF6 從密封容器進入滅火室的主體，不排放到大氣中，而是重複使用。有柱和罐裝置（見圖5）。

米。 5. 儲罐 SF6 HV

這種開關的設計使用內置電流互感器。現代 SF6 HV 可在高達 1150 kV 的超高壓開關設備中運行。

用真空代替的權宜之計

油斷路器在20世紀最流行和普及，在21世紀它們都被真空斷路器積極取代。

後者俱有以下優點：

1. 尺寸和重量明顯更小。
2. 高可靠性。
3. 易於維護。
4. 打開和關閉更容易和更安全。
5. 更多的資源。

基於以上幾點，很明顯真空斷路器在各方面都優於油斷路器。

當然，更換變電站的整個部分或整個變電站，從油斷路器到真空斷路器是困難的：既費時又昂貴。

然而，經過數十年的漫長路程，這樣的投資完全證明了自己的合理性。

家用開關類型（家用）

日常生活中使用的各類開關應方便、安全、設計美觀。它們在類型和類型上彼此不同。根據安裝方式，開關可內置或外置。如今，旋轉鍵最常用作控件；這種開關在歐洲很常見。

家用開關類型

在美國，他們更喜歡使用槓桿式開關（撥動開關），顯然是不想偏離傳統。但這是現在，在過去，當托馬斯愛迪生髮明他的發明時，使用旋轉開關。它們在 20 世紀上半葉享譽全球，並在 3-4 個位置切換到多個電路（分組交換）。批量開關仍用於許多舊的實用程序防護罩中。

開燈，使用單鍵開關；對於吊燈，使用兩鍵甚至三鍵開關。對於廁所和浴室等房間，請使用雙燈開關。我們補充說，在我們這個技術先進的時代，已經出現了許多具有附加功能的開關。這些是功能：

• 夜間照明開關
• 用關閉定時器切換。
• 帶亮度控制的開關。

如果第一種功能一切都清楚，那麼第二種功能用於在小房間（餐具室，浴室）中節省光線，在那裡他們進入很短的時間並忘記關燈。第三個可以和那些支持調光功能（dimmer）的燈具一起使用。有時它們會成套出現，因為這種類型的設備尚未標準化。

不尋常類型的開關

帶傳感器的電燈開關 移動是另一種省電方式，很方便。如果紅外傳感器在傳感器的視野中檢測到人的移動，則燈會亮起。重複移動可能會關閉燈，或者在檢測到移動後計時器可能會這樣做。帶有運動傳感器的開關不需要人的任何動作，他的存在就足夠了。

有一種所謂的智能開關，這就是棉花開關。由於它對噪音有反應，它可以不由自主地打開。它裡面是一個麥克風，它也是一個放大器和一個微處理器設備，以便識別聲音的性質。它可能第一次不起作用，因為它會記住用戶在內存中發出的聲音以供以後比較。

而這樣的事情發生

樓層開關採用帶固定按鈕的形式製成。只需輕輕按壓腳部即可開啟，其設計使腳部的重量不會損壞它。

天花板開關也是一個帶有閂鎖的按鈕，力從槓桿傳遞到該按鈕，並附有一根繩子。機械裝置隱藏在裝飾蓋後面。要打開或關閉它，您需要輕輕拉動電源線。

如何測試油路斷路器

在對油斷路器進行維修和定期維護後，必須進行高壓測試。它們包括向設備的兩極供應高壓。

對於電壓為 6 kV 的油斷路器，通常由特殊實驗室的升壓變壓器提供 30-36 kV 的測試電壓。

測試電壓依次施加到每相 5 分鐘（或立即施加到 3 個相，如果測試實驗室的設計允許）。如果在此期間絕緣體能承受此電壓且未發生擊穿，則認為測試成功。

另外，在測試之前和之後，測量每個極的絕緣電阻，應該是測試前的1.3倍。

如果試驗成功，則油斷路器投入運行，但如果某一相發生擊穿，則進行檢查，必要時進行修理（尋找擊穿部位，加強或更換絕緣這個地方）。

之後，再次進行高壓測試，直到所有三相都承受測試電壓預定的時間。

油位開關動作中的故障及排除方法

油路斷路器的操作故障會導致重大事故，並在開關設備中形成火災。

常見問題：

- 斷路器無法切斷短路電流；

- 接觸系統故障，內部和外部絕緣元件重疊；

——絕緣部件破損；

- 傳動機構和驅動器故障。

不能關斷電流的原因是斷路器的實際分斷能力與其運行條件不符。

為防止這種情況發生，有必要定期檢查開關參數是否符合其實際操作條件。

在實踐中，不應創建短路功率超過斷路器分斷能力的變電站運行方案。

在緊急和維修情況下，如果需要連接兩個或多個母線系統進行並聯運行（例如，通過打開分段開關），此操作必須伴隨著限制短路電流的措施。

觸頭系統故障：不包含動觸頭、觸頭在中間位置凍結、金屬陶瓷損壞、插座觸頭斷裂。這防止了斷路器的打開和關閉，並導致形成電弧，隨後斷路器爆炸。

絕緣閃絡發生在開關和雷電過電壓期間以及變電站附近工業企業夾帶絕緣污染的結果。

對於 VMG 和 VMP 系列斷路器，支撐絕緣層重疊在受污染和潮濕的表面上的情況並不少見。

傳動裝置、操作機構和驅動裝置的運行故障是由於個別部件的故障和調整不當造成的。這會導致軸的卡住、桿的粘連和接觸系統的異常操作，從而導致事故。

驅動器故障的原因是調整質量差，釋放機構與電磁鐵芯摩擦，彈簧缺陷，以及由於軸和手指丟失而破壞驅動機構部件之間的連接.

油路斷路器的維護

斷路器分斷多次短路電流或多次分斷負載電流後，觸頭可能會因火花而燒毀。此外，電介質油會在觸點附近炭化，從而失去部分介電強度。這導致斷路器的分斷能力降低。

因此，油斷路器的維護需要檢查和更換觸頭和油。建議每 3 或 6 個月檢查一次斷路器。根據 ISS 335-1963，狀況良好的油必須在標準油測試杯中承受 40 kV 的電壓一分鐘，球形電極之間的間隙為 4 mm。

選擇設備時要考慮什麼

在計劃購買負載開關時，應記住該設備的主要目的不是保護電器，而是保護接線免受過熱、燒毀和過壓。因此，為了使購買正確，設備能夠應對任務，首先需要找出電纜進入公寓或房屋屏蔽層的橫截面以及它設計的電流級別。

真空型模塊越來越受歡迎。它們具有較小的外部尺寸，因此它們可以方便地嵌入到各種類型的接線盒中。

收到此信息後，會將其與隔離開關的出廠特性進行比較。設備的工作電流指標應略小於電線的最大允許電流。

真空負荷開關是一種漸進式的相關電氣部件。它顯著提高了基本系統安全水平，不會產生燃燒產物，也不會將其排放到大氣中。

如果電纜容量遠高於負載的電流消耗，請考慮購買自動模塊進行負載。

要確定設備所需的參數，首先要匯總客廳所有電器的功率。將 5% 到 15% 添加到所收到的儲備金額中，並根據歐姆定律的公式確定總的總電流消耗。然後他們購買了一台跳閘電流略高於計算值的自動機器。

為什麼將刀開關與“自動”相結合

在家庭層面，這確保了管理電網的便利性和家庭電網的耐用性，但決定權仍取決於您。您計劃每年將線路斷電幾次，例如，僅在 緊急維修?然後，您可以使用“自動”控制桿。

如果我們談論的是公寓樓或工業建築的電網，安全要求會有所提高。首先，在輸入線上的關鍵部位放一個刀開關。它將作為一個開關裝置工作，借助它，線路通過一次運動就可以斷電。此外，設備必須具有可見的開路，沒有保護蓋。

例如，用於 250A 的 Elecon 的 P2M 型號或 IEK 的 PE19 系列隔離開關，其中，當使用槓桿關閉網絡時，觸點的斷裂在視覺上很明顯 - 沒有遮蓋內部的蓋板和麵板的結構。為了什麼？因此，在維護設施的網絡時，執行工作的人員 100% 確定係統已斷電。而“機器”的設計無法提供這種視覺清晰度，因為設備的主體是封閉的。

在工作日結束或進行維修工作之前必須使設備斷電的行業中，建議使用斷路器。或者，例如，打開和關閉周邊照明系統。

無隔離器的短路操作

下面是一個變電站的電路圖，其中使用了短路器而不使用分離器。

變電站示意圖 110/10

有意義的名稱：

• A——變電站高壓部分的線路斷路器。
• B - 短路。
• C - 電源變壓器。

在此電路中，短路將按如下方式工作：

1. 如果變壓器“C”有問題，它會向短路“B”發送信號。
2. 機電裝置的機制產生短路連接。
3. 短路監控繼電保護，並在 LR“A”上產生一個信號。
4. 電源開關跳閘並切斷輸入。

保護動作的原因成立並消除後，開關斷開（即輸入線接通）。

上述在變電站組織保護的例子是相當有效和可靠的，但是在這種情況下使用斷路器由於其成本高而本身並不合理。

特殊設計斷路器的要求

在熱帶氣候下工作

氣候版本 T、TV、TC（熱帶、熱帶潮濕和熱帶乾燥）的斷路器和附加元件根據 IEC 60068-2-30 在 55 °C 下執行 2 個操作循環進行測試。在結構上，通過以下方式確保斷路器在炎熱和潮濕氣候下的適用性：

• 由玻璃纖維增強的合成樹脂製成的模製絕緣外殼；
• 主要金屬部件的防腐處理；
• 鍍鋅 Fe/Zn 12 (ISO 2081) 具有六價無鉻保護層，具有與 ISO 4520 2c 級相同的耐腐蝕性；
• 電子脫扣器及相關附件的特殊防凝露保護的應用。

抗衝擊和振動（船用）

M 氣候型斷路器可承受由機械或電磁影響引起的振動，其幅度由 IEC 60068-2-6 標準以及以下組織的技術規範規定：

• 麗娜；
• 挪威船級社；
• 必維國際檢驗集團；
• 勞氏船級社；
• 德國勞埃德船級社；
• 日本海事協會；
• 韓國船級社；
• ABS；
• 俄羅斯海事船級社。

根據 IEC 60068-2-27 標準，還對斷路器進行了 11 ms 內高達 12 g 的抗震性測試。

帶零線電流保護的斷路器

具有中性線電流保護的斷路器設計用於個別相位上存在三次諧波會導致中性線電流非常高的特殊情況。典型應用包括：具有高諧波失真負載的裝置（通常是晶閘管轉換器、計算機和電子設備）、帶有大量熒光燈的照明系統、帶有逆變器和整流器的系統、不間斷電源 (UPS) 系統和速度系統電動機的控制。

保護斷路器的脫扣特性

AB類，由該參數確定，用拉丁字母表示，貼在機器本體上對應額定電流的數字前面。

按照 PUE 建立的分類，斷路器分為幾類。

機器類型 MA

這種裝置的一個顯著特徵是它們沒有熱釋放。此類設備安裝在電動機和其他強大單元的連接電路中。

A類電器

如上所述，自動機 A 型具有最高的靈敏度。具有時間-電流特性 A 的設備中的熱脫扣器通常在電流超過標稱值 AB 30% 時跳閘。

如果電路中的電流超過額定電流 100%，電磁脫扣線圈會使網絡斷電約 0.05 秒。如果由於某種原因，在電子流強度加倍後，電磁螺線管不工作，雙金屬釋放器會在 20 - 30 秒內關閉電源。

具有時間-電流特性 A 的自動機器包含在生產線中，在此期間即使是短期過載也是不可接受的。這些包括具有包含在其中的半導體元件的電路。

B類保護裝置

B 類設備的靈敏度不如 A 類設備。其中的電磁脫扣器在超過額定電流 200% 時觸發，響應時間為 0.015 秒。具有 B 特性的斷路器中的雙金屬板的操作，具有類似的 AB 額定值，需要 4-5 秒。

這種類型的設備旨在安裝在包括插座、照明設備的線路中以及其他沒有電流開始增加或具有最小值的電路中。

C類自動機器

C 型設備在家庭網絡中最為常見。它們的過載能力甚至比前面描述的還要高。為了使安裝在此類設備中的電磁脫扣螺線管工作，通過它的電子流必須超過標稱值的 5 倍。當超過保護裝置的額定值五次時，熱脫扣器的操作發生在 1.5 秒後。

正如我們所說，通常在家庭網絡中安裝具有時間-電流特性 C 的斷路器。它們完美地應對了保護通用網絡的輸入設備的作用，而 B 類設備非常適合連接到插座和照明設備組的各個分支。

D類斷路器

這些設備具有最高的過載能力。對於安裝在此類設備中的電磁線圈的操作，必須至少超過斷路器的額定電流 10 倍。

在這種情況下，熱釋放的操作發生在 0.4 秒後。

具有特徵 D 的設備最常用於建築物和構築物的一般網絡中，它們在其中起到安全網的作用。如果單獨房間的斷路器沒有及時斷電，它們就會運行。它們還安裝在具有大量啟動電流的電路中，例如連接電動機。

K 和 Z 類保護裝置

這些類型的自動機比上面描述的要少得多。 K 型設備的電磁脫扣所需電流變化很大。因此，對於交流電路，該指標應超過標稱值 12 倍，對於恆定電流 - 18 倍。電磁螺線管在不超過 0.02 秒內被激活。當額定電流僅超過 5% 時，此類設備中的熱脫扣器可能會運行。

這些特性決定了在具有專門電感負載的電路中使用 K 型器件。

Z 型裝置也有不同的電磁脫扣螺線管驅動電流，但其差值沒有 K AB 類那麼大，是標稱值的 4.5 倍。

具有 Z 特性的設備僅用於連接電子設備的線路中。

清楚地了解視頻中老虎機的類別：

短路的裝置和工作原理。

圖 1. 構造

圖 2. 緩衝區

結構上，短路器（圖1）由底座3、絕緣柱2（其上固定有固定觸頭1）、接地刀8組成。短路器底座3為一體式，為焊接結構設計安裝帶固定觸點的絕緣柱。軸承位於短路器底座的壁中，其中軸通過焊接槓桿旋轉，其中兩個連接到彈簧，一個槓桿與油緩衝器相互作用，用於衰減短路運動的能量零件在開機結束。兩個彈簧中的每一個在彈簧支架的幫助下，一端連接到軸桿，另一端連接到底座。底部的泉水位置提供了對降水和冰的保護。固定觸點由觸點座和触點組成。觸點支架製成托盤形式，用於將固定觸點固定到絕緣柱上。油緩衝器（圖2）由一個杯子6組成，裡面有一個活塞3和一個活塞桿4。緩衝器觸發後活塞返回到原來的位置是由彈簧1提供的。緩衝杯充滿油（ AMG-10 GOST 6794-75）。油位由穿過螺栓 5 孔的量油尺控制，油位應位於活塞上方 30 - 50 mm 處，位於最高位置的活塞上方。當短路開關接通時，槓桿撞擊緩衝桿4，使活塞3向下移動，油液通過活塞3上的孔與螺桿22之間的間隙流入上腔。 . 活塞向下運動迅速減少，保證有效制動。在緩衝器的上部，為防止軸桿撞到法蘭上，有橡膠墊圈，上面疊有鋼墊圈，用兩個螺栓固定在法蘭體上 5.緩衝器的阻尼能力調節由螺釘2。短路刀由帶有加強筋的鋁合金管製成。輪胎被焊接到管道的凹槽中，一個可拆卸的接觸板用四個螺栓連接到該管道上。刀的下端用兩個螺栓固定在支架上。在刀和刀架之間安裝了一個絕緣墊圈，它將載流電路與短路的底部隔離開來。連接接地母線的接觸端子固定在玻璃纖維製成的絕緣墊片上。 TSHL-0.5型電流互感器安裝在短路的接地母線電路中，以確保與隔板共同運行。接通短路後，電流流過以下電路：供電母線-固定觸點-地線標稱-柔性連接-地母線通過電流互感器窗口-大地。

向前

目的

HV 的目的是切換電氣裝置中的工作電流，即不超過電網特定部分的允許（標稱）值的功率。該設備不是為關閉緊急模式電流而設計的，因此只有在電路中有短路和過載保護時才能安裝，這是通過熔斷器（PK、PKT、PT）或安裝在設備上的保護裝置來實現的。電源側或組消費者。

同時，HV 具有與短路情況下的電動電阻相對應的分斷能力，這允許使用該電氣設備向電網的一部分供電，而不管其當前狀態如何，例如，試用切換。

因此，在電路中存在過流保護的情況下，所考慮的設備項目可以作為成熟的高壓保護裝置（油、真空或氣體絕緣）運行。在有電機驅動的情況下，它可以參與各種自動化設備（ATS、APV、ACR、CHAPV）的運行，也可以通過調度技術控制的自動化系統進行遠程控制。

短路和分離裝置

簡要描述上面顯示的機電設備的設計，這將有助於解釋它們的工作原理。讓我們從分離器開始，它的簡化圖如下所示（圖 3 1）。

圖 3. 1) 隔板設計； 2）短路設計

名稱（第 1 部分分隔器設計）：

• A1 - 絕緣架。
• B1 - 安裝了刀觸點的旋轉桿。
• C1 是驅動旋轉桿的彈簧機構。
• D1是平台。
• E1 - 帶有電磁“觸發”機構的機櫃，可釋放彈簧驅動器，將接觸部件分開。

設備本身及其工作機制並不復雜。我們已經提到，分離器的使用是在市電斷電的情況下進行的，也就是在供電線路上的開關打開的情況下進行的。因此，可以不安裝特殊的 真空滅弧室.

現在考慮短路的主要結構要素（圖 3 2）：

• A2 - 主（支撐）絕緣棒。
• B2 - 帶接觸刀的固定桿。
• C2 - 彈簧驅動。
• D2是安裝短路的平台。
• E2 - 電磁驅動和電流互感器櫃。
• F2 是可移動的接地棒，用於閉合短路的兩極。

在結構上，短路器 KZ-35 以及其他製造人工相間短路的型號與圖中所示的設備有幾個不同之處。由於模擬了線性電路，因此手機沒有連接到“地”，而是連接到另一相。因此，該設計配備了另一個絕緣架。

設備分類

為保證電氣設備的穩定運行，可以使用以下類型的油路斷路器：

• 具有大容量和其中油的系統是油箱系統。
• 使用介電元件和少量油 - 低油。

油斷路器電路有一個特殊的裝置，用於在斷路期間熄滅形成的電弧。根據滅弧裝置的工作原理，此類設備分為以下幾組：

• 採用強制吹風的工作環境。這種裝置有一個特殊的液壓機構，用於在斷鍊點產生壓力和供油。
• 油中的磁淬火是使用特殊的電磁元件進行的，該元件產生一個磁場，將電弧移動到狹窄的通道中，以斷開所創建的電路。
• 自動吹油開關。這種油開關的方案規定係統中存在一個特殊元件，該元件從形成的電弧中釋放能量以移動油箱中的油或氣。

油路斷路器簡介

油開關是一種開關裝置，用於在有負載和無負載的情況下打開和關閉高壓電源電路和電氣設備。

這個斷開電路的過程是由斷路器通過打開浸在變壓器油中的電源觸點來執行的。因此，它們之間的電弧被熄滅，即油用作滅弧介質。

在停機過程中，油中的溫度非常高，大約為 6,000 °C。但是，由於油的特性以及與蒸汽的化學反應，燃燒過程中的熱量釋放不會損害這種電氣開關裝置。

的優點和缺點

所考慮的開關設備各有優缺點。

好處包括：

• 與其他類型的開關相比，成本更低；
• 快速可靠地開啟和關閉額定負載電流；
• 使用廉價保險絲防止過載的可能性；
• 高壓高壓電壓的觸點存在明顯的斷路，這使得可以省去額外的隔離開關。

缺陷：

• 使用壽命有限；
• 只有在額定功率值範圍內的電流才能斷路；
• 保險絲熔斷後，必須更換。

關於該主題的結論和有用的視頻

在下面的視頻中了解有關負載斷路開關的更多信息，專家們在其中分享他們的經驗和安裝細微差別。

負荷開關的安裝特點。師父一步一步的指導。

來自專業電工的詳細且易於理解的描述、正確使用規則和設備的直接用途。

現代製造的模塊化負載斷路開關概述。使用此設備，您可以廉價地解決切換電路的問題。

負載開關 VN32-100 的功能特點以及在額定電源電壓為 230-400V 的交流 50-60 Hz 電流的電路中使用該設備作為開關的實踐。

實用可靠的負荷開關有助於提高電網運行的安全水平，有助於在正確的位置打開電流電路，消除故障或更換故障設備。開關的存在可確保室內或公寓內佈線的安全，防止其過早磨損並顯著延長其使用壽命。