Рубильники и переключатели

Рубильники и переключатели предназначены для ручного непосредственного или дистанционного замыкания, размыкания или переключения электрических цепей. Они рассчитаны на отключение незначительных токов и при наличии соответствующих дугогасительных устройств допускают отключение тока до (1÷1,25) I _ном.

Рис. 14-1. Устройство рубильников: а – рубильник с боковой рукояткой

и дугогасительными камерами; б – рубильник с центральным рычажным

приводом и дугогасительными контактами

Выполняются рубильники и переключатели на токи от 100 А и выше. Отдельные серии, главным образом постоянного тока, выпускаются на токи до 10 кА. Изготовляются рубильники также и на малые токи (5—10 А). Рубильники (рис. 14-1) и переключатели выполняются одно-, двух- и трехполюсными. Основными элементами их являются: неподвижные врубные контакты 4, подвижные контакты 5, закрепленные шарнирно в других неподвижных контактах 6, дугогасительное устройство и привод. Монтируются рубильники на изоляционных плитах 7. Конструкция рубильника может выполняться для присоединения проводов сзади или спереди.

Привод может осуществляться при помощи центральной рукоятки, боковой рукоятки 3 через вал 2, центральной рукоятки 9 через систему рычагов 10.

Важнейшей частью рубильника являются контакты. Почти исключительное применение в этих аппаратах находят врубные контакты (см. гл. 4). В рубильниках на малые токи контактное нажатие обеспечивается за счет пружинящих свойств материала губок, а на токи от 100 А и выше – стальными пружинами. С увеличением нажатия падает переходное сопротивление, но увеличивается износ контактов из-за трения, и это ограничивает нажатие.

Гашение дуги постоянного тока при малых токах (до 75 А) происходит за счет ее механического растягивания [3] расходящимися ножами. При больших токах гашение осуществляется в основном за счет перемещения дуги под действием электродинамических сил контура тока (детали рубильника, дуга). Сокращение длины ножа ведет к возрастанию напряженности магнитного поля и электродинамических сил, что повышает отключающую способность рубильника. Предельным значением рационального сокращения длины ножа является такая длина, при которой обеспечивается надежное гашение тока до 75 А.

Гашение электрической дуги при однофазном токе напряжением 220 В и при трехфазном токе напряжением 380 и 500 В осуществляется в основном за счет околокатодных явлений, имеющих место при переходе тока через нуль. Уже при расстоянии около 2 мм между контактами дуга надежно гаснет. Длину ножа в рубильниках переменного тока ввиду этого следует выбирать не из условий гашения дуги, а из механических условий.

При монтаже рубильников в распределительных ящиках или в закрытых распределительных устройствах малого объема весьма актуальным становится вопрос ограничения размеров дуги. Необходимо, чтобы оставшиеся после погасания дуги ионизированные газы не вызывали, перекрытия на корпус или между токоведущими частями. В таких случаях рубильники снабжаются различ­ного рода дугогасительными камерами 7.

Исследования и опыт показали, что для создания малогабаритных рубильников и переключателей, обладающих надежной коммутационной способностью в пределах своих номинальных токов, необходимо применение дугогасительных камер. Весьма эффективной следует считать камеру с дугогасительной решеткой 8.

Дугогасительные контакты 11 могут применяться в рубильниках постоянного тока при токах свыше 100 А и во всех рубильниках переменного тока, где скорость расхождения контактов и их зазор не влияют заметно на условия гашения дуги. Дугогасительные контакты, выключаясь последними, служат здесь для защиты главных ножей от обгорания.

На большие токи (свыше 1000 А) рубильники выполняются с несколькими параллельными ножами. Такой способ блочного конструирования обладает тем достоинством, что требует отработки только одного блока. Набором соответствующего числа блоков компонуются рубильники на большие токи. При переменном токе следует учитывать, что вследствие эффекта близости ток между отдельными пластинами распределяется неравномерно. Номинальный ток рубильника растет при этом не пропорционально числу пластин, а медленнее. Например, при трех параллельных элементах каждый на 1000 А номинальный ток рубильника будет 2500 А.

Отечественная промышленность выпускает несколько серий рубильников и переключателей. Рубильники и переключатели без гашения охватывают диапазон токов от 100 до 5000 А при напряжениях до 500 В постоянного и переменного тока частотой 50 Гц, а отдельные типы – до 750 В постоянного тока и 1500 В переменного тока.

Рубильники и переключатели с гашением выпускаются на токи 100 – 630 А, отдельные типы – до 1500 А, напряжение 220 и 440 В постоянного тока и 380 – 500 В переменного тока. Как правило, они снабжены дугогасительными камерами. При напряжении 220 В постоянного тока и 380 В переменного тока рубильники и переключатели допускают отключение тока до номинального. При 440 и 500 В отключаемые токи составляют половину номинального. Механическая износостойкость – до 5000 включений-отключений для рубильников на номинальные токи до 630 А и до 2000 – при больших номинальных токах.

Дата добавления: 2014-10-15