Расключение выключателя: Схема подключения выключателя – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

Содержание

Схема подключения трехклавишного выключателя | Для дома, для семьи

14 Окт 2016г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Подключение трехклавишного выключателя мало чем отличается от подключения двухклавишного. Отличие состоит в том, что для работы трехклавишного выключателя в схему добавляется четвертый провод, по которому фаза с его третьего контакта будет поступать к лампам или какой-нибудь другой нагрузке. Вот в принципе и все.

Если посмотреть на подключение выключателя с обратной стороны, то на рисунке видно, что к нему подходит четыре провода. По одному проводу (в данном примере синего цвета) фаза L приходит на выключатель, а по трем другим (коричневым) L1, L2 и L3 фаза уходит на нагрузку.

С боковых сторон блока контактов выключателя расположены клеммы для подключения фазных проводов. Входной фазный L подключается со стороны одиночной клеммы, а выходные фазные L1, L2, L3 с противоположной стороны, где таких клемм три.

Разберем монтажную схему подключения выключателя.

Фаза L заходит в распределительную коробку и в точке 1 соединяется с проводом кабеля, уходящим на выключатель. Приходя к выключателю, фаза заходит на его нижний входной контакт и на этом контакте находится постоянно.

С трех верхних выходных контактов выключателя фазные провода L1, L2, L3 этим же кабелем уходят в распределительную коробку, где в точках 2, 3, 4 соединяются с проводами кабеля, уходящим на потолок. На потолке фазные провода L1, L2, L3 подключаются к коричневым выводам ламп HL1, HL2, HL3.

Ноль N заходит в распределительную коробку и в точке 5 соединяется с проводом кабеля, уходящим на потолок. На потолке ноль подключается к синим выводам ламп, соединенным в одну точку, образуя

общий вывод.

Работа схемы с трехклавишным выключателем.

При нажатии, например, правой клавиши, правый контакт замыкается, и фаза проводом L1 поступает в распределительную коробку, где через точку 2 и потолочный провод попадает на коричневый вывод лампы HL1 и лампа загорается. Ноль N (синий провод) для всех ламп является общим.

Запомните. На верхние контакты выключателя фаза попадает только при замыкании контакта соответствующей клавиши.

Теперь при нажатии средней клавиши средний контакт замыкается, и фаза проводом L2 поступает в распределительную коробку, где через точку 3 и потолочный провод попадает на коричневый вывод лампы HL2 и лампа загорается.

Таким же образом работает и левый контакт выключателя. А при одновременно нажатых трех клавишах будут гореть все лампы люстры.

Ну вот, в принципе и все, что хотел сказать. А в дополнении к этой статье рекомендую прочитать статью о подключении люстры на 2, 3, 5 и более ламп, где показан принцип построения электрической схемы люстры на любое количеством ламп.
Удачи!

Поделиться с друзьями:

Еще интересно почитать:

Подключение проходных выключателей Livolo VL-C701S и VL-C702S

ВНИМАНИЕ!

Функция проходного выключателя работает только после синхронизации. Без синхронизации они работают как обычные выключатели. Проходные выключатели LIVOLO не работают с выключателями других брендов.

Синхронизация

  • Прикоснитесь к сенсору Главного выключателя и удерживайте палец до звукового сигнала (примерно 4-5 секунд). Уберите палец из зоны сенсора.
  • Прикоснитесь к сенсору Второстепенного выключателя для синхронизации.

Сброс синхронизации

  • Прикоснитесь к сенсору Главного переключателя и удерживайте до второго звукового сигнала (примерно 10 секунд).
  • Синхронизация сброшена.

Однолинейный проходной выключатель Livolo VL-C701S.

  • Выключатель используется для управления одной линией нагрузки с двух или трех (не более) мест.
  • Имеет одну сенсорную кнопку, которая работает в режиме вкл/выкл.
  • В схеме используется Главный и Второстепенные выключатели.
  • Для подключения Главного выключателя используются три клеммы: фаза, линия нагрузки и информационный COM-порт.
  • Для подключения Второстепенного выключателя используются две клеммы: фаза и информационный COM-порт.
 

Двухлинейный проходной выключатель Livolo VL-C702S.

  • Выключатель используется для управления двумя линиями нагрузки с двух или трех (не более) мест.
  • Имеет две сенсорные кнопки, каждая из которых работает в режиме вкл/выкл.
  • В схеме используется Главный и Второстепенные выключатели.
  • Для подключения Главного выключателя используются четыре клеммы: фаза, две линии нагрузки и информационный COM-порт.
  • Для подключения Второстепенного выключателя используются две клеммы: фаза и информационный COM-порт.

 

Пример реализации освещения в спальной комнате с применением проходных выключателей LIVOLO.

ЗАДАЧА!

Реализовать управление общим освещением комнаты с трех мест: слева от кровати, справа от кровати, при входе в комнату.
Реализовать управление отдельными бра по обе стороны кровати.

  • Выключатель №1 Главный проходной однолинейный. Управляет лампой №1.
  • Выключатель №2 Второстепенный проходной двухлинейный. Управляет лампой №1. Вторая линия используется для подключения бра №2.
  • Выключатель №3 Второстепенный проходной двухлинейный. Управляет лампой №1. Вторая линия используется для подключения бра №3.
  • Для работы проходных выключателей нужно произвести синхронизацию выключателей.

Подключение выключателя света. Подключение двухклавишного выключателя света

Для управления режимом работы домашних осветительных приборов служит специальное электромеханическое устройство – бытовой выключатель. С его помощью можно включать и отключать подключенные к нему лампы в светильниках и даже управлять интенсивностью свечения.

Основные характеристики

По способу установки все бытовые выключатели делятся на два типа: внутренние и внешние. Первые предполагают встраивание механизма в стену и рассчитаны для использования совместно со скрытой проводкой. Вторые же монтируются непосредственно на стене. Необходимость применения того или иного решения определяется особенностями помещения и эксплуатационными требованиями.

Расчетное напряжение составляет не более 1 кВ (обычно это традиционные 220 В). Номинальный ток составляет от 4 до 10 А и определяется конструктивными особенностями и материалом, из которого изготовлен внутренний корпус (керамика выдерживает большие значения, чем пластмассы). Дугогасительные камеры и системы защитного отключения не предусмотрены. Способ управления – ручной, хотя есть особый класс моделей, управляемых автоматическим сумеречным реле и реагирующих на степень внешней освещенности.

По количеству коммутируемых цепей данные устройства могут включать и выключать одну ветку или несколько. Например, правильное подключение трехклавишного выключателя света дает возможность управлять тремя линиями, идущими на отдельные светильники или на группы ламп.

В зависимости от реализованного механизма управления выключатели бывают клавишными, поворотными, кнопочными веревочными и сенсорными.

Допустимые ток и мощность

На первый взгляд может показаться, что подключение выключателя света не требует каких-либо особых познаний, однако это не совсем так. При игнорировании требований электротехники можно не только вывести из строя прибор или спровоцировать возгорание, но и получить удар током во время последующего сервисного обслуживания (замена лампы). Так, правильное подключение выключателя света обязательно предполагает проверку соответствия используемых проводки и допустимой токовой нагрузки. Давайте рассмотрим этот момент более подробно.

Любые электрические источники света характеризуются, в частности, величиной потребляемой мощности, измеряемой в ваттах. Зная значение сетевого напряжения, можно при помощи простейшей формулы Ома определить ток. К примеру, ртутная дроссельная лампа на 1 кВт в цепях на 220 В будет потреблять 1000 Вт/220 В = 4.5 А. Очевидно, что подключение выключателя света, рассчитанного на 4 А, приведет к весьма неприятным последствиям. Вот поэтому так важно подбирать прибор таким образом, чтобы он был в состоянии коммутировать цепь. В данном случае можно придерживаться правила, согласно которому запас лишним не бывает. Тем более на габаритах выключателя это никак не сказывается (подразумеваются однотипные решения). Кроме этого, сечение проводки, идущей к светильнику, должно быть достаточным для того, чтобы пропустить нужный ток. Так, медная жила на 0,5 мм.кв. выдерживает 11 А при открытой разводке. Вполне понятно, что если подключение выключателя света выполнено таким образом, что он запитывает через такой провод пару киловаттных ламп, то это в скором времени может привести к возгоранию.

Правила установки и расключения

Подключение выключателя света не может быть правильно выполнено без указателя напряжения и прозвонки. Эти инструменты позволяют, прежде всего, обезопасить производителя работ от электротравмы. Кроме того, без них достаточно сложно верно сориентировать внутренний механизм выключателя, из-за чего после монтажа вполне может оказаться, что для включения линии нужно нажимать не на верхнюю сторону клавиши, а на нижнюю. На работоспособность это никак не влияет, но является нарушением требований установки, а также представляет потенциальную опасность при последующем техническом обслуживании светильников, так в данном случае определить «на глаз» правильность ориентирования нельзя. И, наконец, подключение двухклавишного выключателя света требует точного идентифицирования подведенных к нему проводов (фаза или отходящая ветвь). Этот момент важен и в отношении более простых устройств, предназначенных для коммутации всего лишь одной линии, правда, немного по другой причине.

Правило первое: ориентирование

Если говорить о классических решениях, использующих одну или несколько клавиш, то достаточно одного взгляда на такие выключатели, чтобы понять – у устройств отсутствует верх и низ. Иногда на корпус наносятся обозначения, но так как внешняя крышка легко разворачивается после разборки, то их нельзя считать абсолютно точными. Хотя ПУЭ не распространяется на данные приборы, в русскоязычных странах де-факто признано, что выключенное положение – клавиша вниз, включенное – вверх. На наш взгляд, во время монтажа это должно соблюдаться. Причем совершенно не важно, выполняется ли подключение двухклавишного выключателя света или более упрощенной/усложненной модели. Представим следующую ситуацию: устройство смонтировано «наоборот» и выключенному положению соответствует нажатие клавиши вверх. Перегорает лампа, колба отрывается, а в патроне остается металлический цоколь с выступающими «рожками». Человека, который знает особенность работы данного выключателя, дома не оказывается и заменить лампу берется кто-то из домочадцев. Посмотрев на положение клавиш, он делает вывод, что светильник обесточен и начинает выкручивать цоколь. В лучшем случае произойдет короткое замыкание через металл монтажек, а в худшем возможны весьма плачевные последствия для этого человека. Если по какой-либо причине перевернутый монтаж все же необходим, то на выключатель должны быть нанесены соответствующие отметки.

Чтобы определить, как должен быть сориентирован выключатель, понадобится простейшая прозвонка (лампочка и батарейка), мультиметр в соответствующем режиме или индикатор для проверки цепи на целостность. Любой из этих приборов отлично справляется с задачей. Внутри одноклавишного выключателя есть два контакта. К каждому из них нужно присоединить провод от прозвонки. Если внутренний механизм отключен, то сигнальная лампочка гореть не будет. Но стоит изменить положение клавиши выключателя – и огонек загорается, что соответствует включенному состоянию. На основании этого замера выполняется дальнейшее ориентирование и монтаж.

Правило второе: подвод питания

Как осуществляется подключение выключателя света? Схема довольно проста. В устройстве, рассчитанном для коммутации лишь одной линии, находятся два присоединения (зажимы или болтовые), к которым подключены провода: подводящий электропитание и отходящая на светильник линия. Наши домашние электросети являются однофазными, то есть в них используются два провода – нулевой и фазный (заземление не учитываем). В нормальном режиме работы опасный потенциал находится на фазном, поэтому прикасаться к нему голыми руками нельзя. Если дотронуться к этому проводу индикаторной отверткой, то лампочка внутри нее засветится, сигнализируя о присутствии фазы. Нулевой же проводник относительно безопасен.

Правила монтажа гласят, что фазный провод в правильно сориентированном выключателе должен подводиться сверху, а линия на лампы присоединяется на нижний контакт. Это, опять же, позволяет обезопасить человека при необходимости последующего технического обслуживания или ремонта, так как каждый знает: если выключатель выключен, то отходящая линия обесточена.

А вот схема подключения двойного выключателя света немного изменена. В таких устройствах не два, а три присоединения. С одной стороны один зажим или болтик, а с противоположной – два. Фазный провод подключается к одиночному присоединению, а к двум другим — по отходящей линии. Такая схема подключения двойного выключателя света позволяет управлять сразу как минимум двумя группами осветительных приборов. Ну а нулевой провод расключается непосредственно в светильниках. Порядок следования отходящих от устройства линий произволен. Подключение двойного выключателя света не слишком отличается от метода, применимого к обычному одноклавишному.

Правило третье: монтаж

Выключатели для внешней установки могут быть двух модификаций: с задней стенкой и без нее. При ее отсутствии внутренний механизм закрыт лишь с боков и лицевой стороны. Правильный монтаж в этом случае предполагает установку выключателя на какую-либо промежуточную основу. Это может быть вырезанный по габаритам текстолит, пластик или деревянная пластина. Закрытые модификации монтируются непосредственно на поверхность.

Скрытое расположение

Модели для внутренней установки сделаны по иному принципу. Так как механизм прячется в толще стены, а снаружи остаются лишь клавиши управления, то нет необходимости в диэлектрическом корпусе. Тем или иным способом делается выемка диаметром не менее 70 мм и глубиной около 50 мм, в которой закрепляется специальная установочная коробка. Точные габариты зависят от особенностей выключателя и нюансов монтажа. К примеру, если в качестве основы выступает гипсокартонный лист, то применяются коробки со специальным типом крепления. После закрепления производится установка внутри нее и дальнейшее подключение выключателя света. Схема аналогична вышеописанной, с той лишь разницей, что нужно учитывать количество коммутируемых линий.

Ночная «сигнализация»

Ночью, когда освещения в комнате недостаточно, клавиши выключателя приходится буквально нащупывать. А это раздражение и затертые стены. Для решения данной проблемы можно выполнить подключение выключателя света с подсветкой. В таких устройствах присутствует светодиод, светящийся в то время, когда светильник обесточен клавишей. Такая сигнализация дает весьма слабое свечение, достаточное лишь для помощи в нахождении выключателя. Светодиод подключается через резистор параллельно основному коммутирующему контакту.

Универсальная коммутация

Не менее интересно подключение выключателя света проходного. Такое устройство позволяет включать/выключать освещение с двух и более точек. Например, подойдя к длинному коридору и нажав на клавишу, можно засветить лампы, а в конце пути воспользоваться другим выключателем, обесточив линию. Внутри него три зажима: к одному подводится фазный провод, а линии от двух других идут к соответствующим контактам еще одного выключателя. Расключение цепей выполняется в распределительной коробке.

Управляя без прикосновения

А вот подключение дистанционного выключателя света дает возможность управлять по радио или инфракрасному лучу несколькими источниками света. Хотя схемы значительно различаются, чаще всего выполняется следующее соответствие: A, B, C, D (желтый – белый – зеленый – синий) – это линии на светильники или лампы. Синий и коричневый – подвод питания 220 В. Черный контакт – «нулевой».

Подключение выключателя

Подключаем  включатель сами

 

 

 Как писалось раннее для того что бы сделать электромонтаж необязательно быть профессиональным электриком.  Главное внимательно изучить предстоящую задачу и ни в коем случае не работать, под напряжением.  В этой статье рассмотрим варианты подключения выключателя.  Для кого то это мелочь но для людей, которые не слишком разбираются  в электрике это достаточно сложный вопрос.

 Итак, вспоминаем программу по физике за седьмой класс, готовим индикаторную отвертку, плоскогубцы и нож. Перед тем как приступить к подробному описанию подключения выключателя, объясню вкратце принцип его работы.

Принцип выключателя достаточно прост, если вы не помните школьную программу по физике то это не беда.

 

Для того что бы лампочка зажглась нам необходимо подать на контакты патрона фазу и ноль.   По существующим стандартам электробезопасности  ноль идет напрямую и без разрыва до конечного потребителя (в нашем случае это электролампочка).

 

Исходя из выше написанного,  работать нам предстоит с фазным проводом. Прежде чем дойти до лампочки его необходимо прервать, для того что бы мы могли управлять освещением. Для этого мы пропускаем Фазу через выключатель, то есть с распределительной коробки фаза приходит на выключатель а с него мы  подаем в нужное время  эту же фазу, на электролампочку.

А теперь, хватит теории давайте рассмотрим наглядно, подключение выключателя к лампочке.

 

 

 

 

Взглянув на  схему выше, вы убедились, что она довольна проста.  Справа  в распределительную коробку входят  коричневый  и синий провод, то есть это питающие  провода распределительной коробки.

Синий провод (ноль) сразу идет к лампочке, и ни в коем случае не нужно это изменять.

Коричневый провод (Фаза) нам необходимо довести до выключателя,  При помощи скрутки или клемника  присоединяем провод идущий к выключателю (если у вас одинарный выключатель  то для его подключения достаточно двух проводов). 

После распределительной коробки  Фаза подключается к нижнему контакту выключателя (опционально для каждой марки выключателя).  Второй провод присоединяем  к выходу выключателя, смотрим внимательно на схему.  С выключателя он возвращается в распределительную коробку и с помощью скрутки или клемника подсоединяется  к второму проводу идущему от электролампочки.

Вот и все мы благополучно присоединили одинарный выключатель к электролампочке.

 

Запомните !!!

 

1.  На выключатель подается только Фаза независимо одинарный он или двойной.

2. Ноль строго без разрывов идет из распределительной коробки к электролапочке.

3. Все работы проводятся строго без напряжения.

 

После того как вы все сделали необходимо проверить что именно вы подключили к выключателю.  Берем индикаторную отвертку и приставляем ее к входу в выключатель, если сигнальная лампочка загорелась то все  в порядке, если нет смотрим схему подключения в распределительной коробке и при необходимости меняем местами фазу и ноль.

 

Следующий этап это подключение двухклавишного выключателя.

 

Суть подключения одинарного и двухклавишного выключателя остается прежней  ВХОД и ВЫХОД.

Если в случае с одинарным выключателем мы получили один вход и один выход, то с двухклавишным у нас получается один вход и два выхода. Как вы уже поняли для его подключения нам необходимо проложить от распределительной коробки не два, а три провода.

 

Смотрим ниже схему подключения двухклавишного выключателя.

 

 

 

Как видите мы просто размножили выход с выключателя а принцип его работы точно такой же как и у одинарного.

 

Предоставленные выше схемы подключения могут отличатся благодаря расположению входного контакта на выключателе. На разных моделях он может быть установлен по разному (внизу, вверху, справа и слева).

 

Определение входа в выключатель

 

Для того что бы определить где именно вход в выключатель на потребуется мультиметр. Ставим мультиметр на прозвонку, то есть предварительно замкнув два щупа мультеметра, щелкаем переключателем. Когда раздастся звуковой сигнал,  приступаем к определению входа выключателя.

На двухклавишном выключателе три контакта

 

Один из них вход и два выхода, значит, включаем выключатель и приступаем к прозвонке.  Один щуп ставим на предполагаемый вход и оставшийся щуп на предполагаемый выход. Если раздался звуковой сигнал значит, вы угадали, ну а если нет то меняем расположение щупов.  После того как вы нашли один вход и два выхода пощелкайте клавишами выключателя, если все правильно то сигнал будет прерываться а следовательно и отключать электролампочку.

 

 

Конечно, не в каждом доме есть мультиметр, ну на нет и суда нет. Смотрим на выключатель с обратной стороны. В основном на  двухклавишных выключателях вход это L3 а L1 и L2  соответственно выход.  На крайний случай спросите у продавца, где на выключателе вход и он вам с удовольствием поможет в этом нелегком деле)))))).

 

< Теплый пол Выбор штробореза >
< Предыдущая   Следующая >

Доступ к сердцу дуги автоматического выключателя

Если вы хотите увидеть потрясающую демонстрацию столкновения природы с современными технологиями, выполните простой поиск изображения ударов молнии по линии электропередач . Случайный удар может нанести ущерб повседневной жизни окружающих и кошелькам тех, кто отвечает за восстановление власти. Большинство из нас, которым посчастливилось жить со стабильными электрическими сетями, считают само собой разумеющимися светофоры, подключение к Интернету, холодильники, кондиционеры, свет, кофеварки и устройства для чтения кредитных карт, которые необходимы для нашего образа жизни.Серьезный сбой в сети — серьезная и часто опасная проблема.


Для защиты воздушных линий электропередачи от ударов молнии, падения деревьев и других событий, которые могут вызвать короткие замыкания или перегрузки по току, ключевым компонентом сети являются высоковольтные автоматические выключатели. Подобно предохранителю, который перегорает, когда вы перегружаете электрическую розетку, автоматический выключатель предназначен для быстрой остановки тока в цепи. Однако, в отличие от предохранителя, автоматический выключатель автоматически сбрасывается, когда все возвращается в нормальное русло. Автоматический выключатель может превратить потенциально опасное, разрушительное событие в простое мерцание света.

Суть автоматического выключателя заключается в быстром разделении двух электрических контактов внутри цепи. Когда они расходятся, между ними образуется электрическая дуга, которая сдерживается, охлаждается и гасится изолирующим газом, заполняющим автоматический выключатель. Как только это будет сделано, контакты могут снова замкнуть цепь, и обслуживание возобновится. Большинство современных высоковольтных автоматических выключателей гасят дугу с помощью сверхзвукового выброса элегаза (гексафторида серы).

Ток, протекающий по линии электропередачи, настолько силен, что может продолжать течь по воздуху даже после разъединения контактов, что требует быстрых струй изоляционного газа для «разрезания» дуги. В этом видео отказали системы предотвращения и тушения дуги.

Группа исследователей из Корпоративного исследовательского центра ABB в Швейцарии недавно провела эксперимент, который поможет ученым лучше понять этот процесс и оценить достоверность существующих теоретических моделей.Их результаты опубликованы в журнале Американского физического общества Physical Review Applied .

Идея проста, но на самом деле это не так. «Кратковременное прерывание потока тока — едва замечаемое пользователями и состоящее, по сути, из простого разделения двух контактов для создания дуги между ними — на самом деле представляет собой сложный процесс, который включает в себя физику, охватывающую диапазон от механики (поршни, рычаги и передач), к ракетостроению (сверхзвуковой поток газа через сопла), к физике неравновесной плазмы», — говорит Ян Карстенсен, ученый, руководивший экспериментальным исследованием.
Электрические дуги привлекли внимание ученых еще со времен Бенджамина Франклина, но у нас до сих пор нет полного понимания этого процесса. Одним из ключевых аспектов физики дуги, который пытаются понять ученые, является переход, происходящий, когда горячее ионизированное ядро ​​дуги приходит в равновесие с окружающим газом. В настоящее время существуют модели и модели этого процесса, но не так много экспериментальных данных для их сравнения.

«В течение последних тридцати лет исследования автоматических выключателей все больше и больше сосредотачивались на сложных компьютерных симуляциях и моделировании, и все меньше усилий тратилось на улучшение и применение экспериментальных методов», — говорит Карстенсен.«В результате сегодня не хватает высококачественных экспериментальных данных для сравнительного моделирования и проверки новых моделей дуги».

Чтобы удовлетворить эту потребность, Карстенсен и его коллеги из Корпоративного исследовательского центра АББ решили нанести на карту три важных свойства дуги высоковольтного выключателя: плотность электронов, плотность ионизированных и нейтральных атомов и молекул (называемых тяжелыми частицами). ), и температура. Нанося эти свойства на поперечное сечение трехмерной дуги, исследователи могут легче различать горячее ядро ​​дуги и окружающий газ и сравнивать экспериментальную реальность с результатами моделирования и моделей.

Хотя они создали и изучили дугу диаметром всего несколько миллиметров, специально разработанная экспериментальная установка весила более одной тонны (предел веса крана в их лаборатории) и включала в себя стальную башню высотой почти 10 футов. Безопасная сборка тестового устройства потребовала тщательного планирования, а также помощи со стороны стажеров и коллег.


Команда использовала технику, называемую интерферометрией, для визуализации поперечного сечения трехмерной дуги и потока охлаждающего газа.Интерферометрия — это способ измерения крошечных расстояний на основе интерференционной картины волн. Используя вариант, в котором используются лазеры двух разных цветов, исследователи определили профили электронной плотности, плотности тяжелых частиц и температуры в поперечном сечении дуги при различных давлениях дутья и токах, которые типичны для высоковольтных автоматических выключателей непосредственно перед током. прерывается. Эти результаты могут помочь ученым уточнить свои модели и тем самым пролить свет на сложный процесс гашения дуги выключателя.

Проблемы в электросети могут привести к опасной электрической активности (например, дуга высокого напряжения на видео выше или испаряющая молния), дорогостоящему повреждению оборудования и серьезным нарушениям повседневной жизни с широким спектром последствий. . Благодаря этой новой работе мы стали на большой шаг ближе к пониманию сложных физических процессов, происходящих при срабатывании высоковольтного автоматического выключателя, и к разработке более безопасных и надежных систем.

Кендра Редмонд

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Домашняя страница

Почему я не могу изменить время размыкания выключателя в электронной таблице дугового разряда?

Определение времени размыкания выключателя:

Время размыкания выключателя — это время, необходимое для размыкания выключателя после получения сигнала от расцепителя для срабатывания. Комбинация времени отключения/задержки и времени размыкания выключателя определяет общее время, необходимое для устранения неисправности. Предполагается, что для низковольтных автоматических выключателей общее время отключения, отображаемое на чертеже изготовителя, включает время размыкания выключателя.

Для реле время размыкания выключателя зависит от номинального напряжения выключателя. Это типичное время размыкания выключателя:

1,5 цикла < 1 кВ в литом корпусе
3 цикла Цепь питания < 1 кВ
5 циклов 1 — 35кВ
8 циклов > 35кВ

На рисунке ниже (на стр. 2) видно, что столбец «Время открытия выключателя (сек.)» имеет белый фон. Это означает, что это редактируемое поле в электронной таблице дугового разряда.

Есть два случая, когда вы не можете изменить время размыкания выключателя при оценке вспышки дуги:

  • 1.) Вклад тока неисправности исходит от асинхронного двигателя, установленного в меню «Параметры» для сброса за определенное количество циклов.
  • 2.) Максимальная длительность дуги уже достигнута. Либо потому что:
  • а.Защитное устройство, которое должно отключать эту часть тока дугового замыкания, устанавливается выше максимальной продолжительности дугового разряда.
  • б. У вас нет защитного устройства для отключения тока дуги.

Автоматические выключатели и разъединители | Системы измерения и контроля электроэнергии

Автоматические выключатели являются «конечными элементами управления» в электроэнергетике, сродни регулирующей арматуре в обрабатывающей промышленности. Это строго двухпозиционные устройства, используемые для замыкания и размыкания соединений под нагрузкой в ​​энергосистемах. Автоматические выключатели автоматически размыкаются при обнаружении опасного состояния цепи. Некоторые низковольтные автоматические выключатели являются устройствами строго местного управления, но более крупные автоматические выключатели (особенно средне- и высоковольтные) также могут управляться дистанционно с помощью электрических сигналов.

Разъединители — это выключатели, предназначенные для отключения секций энергосистемы в случае повреждения или для проведения текущего обслуживания.Это могут быть устройства с ручным управлением или дистанционно управляемые электродвигателем, и обычно они не предназначены для включения или отключения тока нагрузки. Автоматические выключатели , напротив, предназначены для прерывания очень высоких уровней электрического тока, поэтому они могут безопасно отключить питание в случае короткого замыкания.

На следующей фотографии показан набор из трех разъединителей, используемых на линии (входе) блока трехфазных силовых трансформаторов 500 кВ на большой подстанции.Как видите, каждый разъединитель представляет собой простой «ножевой» переключатель, поразительно похожий на его символ на электрической схеме. Длинный металлический рычаг шарнирно закреплен на левой стороне (в верхней части стоек с двойным изолятором) и замыкает или размыкает электрический контакт с правой стороны (где на конце рычага находится сфера):

Этот конкретный высоковольтный разъединитель приводится в действие двигателем, что позволяет управлять всеми тремя разъединителями одновременно с помощью пульта дистанционного управления. В «открытом» состоянии каждая металлическая рука направлена ​​вертикально к небу, что ясно показывает ее состояние при визуальном осмотре.Разъединители низкого напряжения часто представляют собой устройства с ручным управлением, кривошипную рукоятку или рычаг, установленный на уровне земли для приведения в действие обходчика.

Последовательно с этими разъединителями находится триада автоматических выключателей на 500 кВ (на следующей фотографии видны только два из них). Размыкающие элементы находятся в горизонтальной трубчатой ​​части каждого блока (называемой «резервуаром»), высокие ребристые конструкции представляют собой изолированные проводники, передающие мощность на низко установленный бак выключателя.Поскольку разъединители, как правило, не рассчитаны на прерывание тока нагрузки, автоматические выключатели необходимы для «размыкания» тока и безопасного гашения неизбежной дуги, которая образуется при разрыве цепи под напряжением. На заднем плане вы можете видеть навесной разъединитель, соединенный последовательно с самым дальним автоматическим выключателем, набор которых служит для отключения питания от трех автоматических выключателей (и любого другого компонента «после» разъединителей), чтобы обеспечить техническое обслуживание этих компонентов:

Все три автоматических выключателя дистанционно управляются сигналами 125 В постоянного тока, которые подают питание на электромагнитные катушки в блоках выключателей. Одна катушка соленоида, называемая катушкой «замыкания», заставляет механизм выключателя перемещаться в закрытое (проводящее) положение при кратковременном включении питания. Другая катушка соленоида, называемая катушкой отключения, заставляет механизм выключателя перемещаться в открытое (непроводящее) положение при кратковременном включении питания. Выключатели также содержат контакты состояния, сигнализирующие об изменении состояния выключателя. Именно эти соленоидные катушки и контакты состояния позволяют выключателю быть частью системы автоматического управления, а не функционировать просто как ручное коммутационное устройство.

Автоматические выключатели низкого напряжения

На этой фотографии показаны типичные низковольтные (480 В) автоматические выключатели в панели «Центр управления двигателем» (MCC) для трехфазных промышленных силовых цепей на 480 В:

Обратите внимание, что каждый автоматический выключатель имеет собственную ручку включения/выключения для ручного управления. Эти автоматические выключатели, как и большинство низковольтных выключателей, способны самостоятельно отключаться («отключаться») при обнаружении высокого тока, но должны включаться («замыкаться») вручную.Другими словами, в них отсутствуют соленоидные катушки «включения» и «отключения», присутствующие в более крупных блоках автоматических выключателей, которые допускали бы дистанционное управление.

В некоторых низковольтных автоматических выключателях используются термоэлементы для обнаружения условий перегрузки по току, как и в автоматических выключателях, которые традиционно используются в жилых помещениях. Когда этот тепловой элемент внутри автоматического выключателя становится слишком горячим от тока, он механически заставляет механизм отключаться и размыкать контакты. Другие низковольтные автоматические выключатели имеют магнитный привод и срабатывают, когда магнитное поле, вызванное током в проводнике, становится чрезмерным.В любом случае механизм отключения низковольтного автоматического выключателя обычно находится внутри самого автоматического выключателя.

На фотографии крупным планом показана одна из этих панелей выключателей с двумя отдельными трехфазными автоматическими выключателями внутри:

Обратите внимание, что автоматический выключатель «Отстойный насос» был переведен в положение «выключено», его рукоятка заблокирована висячим замком, прикреплена бирка опасности, уведомляющая персонал о причине блокировки выключателя.

На следующей фотографии показан ЦУД другой марки (производства Gould), где каждый блок содержит не только автоматический выключатель, но и весь узел пускателя двигателя (контактор, нагреватели перегрузки и соответствующие переключающие контакты) для управления трехфазной электрической сетью. мотор.Один из этих «ковшей» управления двигателем был удален, открывая соединения линии и шины нагрузки сзади:

Промышленные автоматические выключатели

, такие как этот, обычно предназначены для отключения от сети для простоты обслуживания и замены. Если блоки «ковша» тяжелые, на ЦУД предусмотрен подъемный подъемник для облегчения их снятия и замены.

Автоматические выключатели среднего напряжения

Конструкция и конструкция автоматического выключателя усложняются при более высоких напряжениях, например, в диапазоне напряжений от 2.От 4 кВ до 35 кВ обычно классифицируются как «среднее напряжение» в отрасли распределения электроэнергии. Помимо того, что они физически больше, чем низковольтные автоматические выключатели, средневольтные автоматические выключатели обычно не отключаются автоматически, как низковольтные автоматические выключатели. Скорее, автоматические выключатели среднего напряжения получают электрическую команду на отключение (и включение) внешними устройствами, называемыми защитными реле , отслеживающими опасные электрические условия. Внутри эти автоматические выключатели оснащены электромагнитными соленоидами «отключения» и «включения», позволяющими запускать механизм дистанционными электрическими сигналами.

Автоматические выключатели среднего напряжения предназначены для отключения от панели выключателей для обслуживания и замены. В электроэнергетике это называется выкатыванием автоматического выключателя. Некоторые автоматические выключатели «встают» за счет горизонтального перемещения, вдвигаясь и выдвигаясь из панели по направляющим. Другие автоматические выключатели «встают на полку», перемещаясь вертикально, скользя вверх и вниз по клеммам стационарной панели, как показано на следующем рисунке:

Основная цель возможности «задвигать» выключатель среднего напряжения на место в панели выключателя и снимать его с него — облегчить регулярное техническое обслуживание механизма выключателя.В отличие от автоматических выключателей, которые вы найдете в своем доме, эти устройства могут часто включаться и изнашиваться при каждом срабатывании. После определенного количества циклов включения/отключения выключатель должен быть выведен из эксплуатации для осмотра и испытаний.

Выкатывание автоматического выключателя также дает еще одно преимущество — дополнительную меру безопасности при защите силовой цепи в состоянии нулевого энергопотребления. Когда автоматический выключатель заблокирован в «выдвинутом» положении, проводники нагрузки, обслуживаемые этим автоматическим выключателем, абсолютно не могут оказаться под напряжением, даже если контакты автоматического выключателя были замкнуты.Это аналогично отключению электроприбора от настенной розетки: его нельзя включить, даже если переключатель включен!

Примером вертикально-стоечного автоматического выключателя является показанный ниже блок General Electric «Magneblast», предназначенный для использования в энергосистемах, работающих до 15 кВ. Показанная конкретная единица лежит на деревянном поддоне в складском помещении. Обычно он устанавливается в металлической панели выключателя, его компоненты скрыты от прямого взгляда:

Шесть «выступов», видимых в верхней части этого блока выключателя, соединяются с шестью розетками, подключенными к шести проводникам сборной шины внутри панели выключателя (три для трех фаз сети, плюс еще три для трех фаз сети). проводники нагрузки).Когда этот автоматический выключатель «выкатывается», он опускается так, что эти шесть штырей выходят из зацепления с шинными соединениями, что делает невозможным подачу питания на проводники нагрузки, даже если контакты выключателя замкнуты.

Деталь, которой не видно на этой фотографии, — это подъемный механизм, необходимый для подъема этого отбойного молотка в положение «вкатывается». Автоматические выключатели среднего напряжения, такие как General Electric Magneblast, довольно тяжелые, и для их подъема и выключения из положения на панели автоматического выключателя требуются специальные рамы «погрузчика».

«Выкатывание» автоматического выключателя не только добавляет дополнительную меру безопасности для персонала, работающего с цепью нагрузки, но также позволяет проверить выключатель на месте без включения нагрузки. Электрические соединения, управляющие размыканием (отключением) и замыканием выключателя, могут быть подключены к схеме управления даже в выкаченном состоянии, что позволяет проводить такие испытания. На следующем рисунке показано, как можно выполнить такой тест в «выкаченном» состоянии:

При среднем напряжении и более высоких уровнях напряжения серьезной проблемой проектирования является быстрое гашение дуги, возникающей при разъединении контактов под нагрузкой.Низковольтные автоматические выключатели просто полагаются на широкое и достаточно быстрое разделение точек контакта, чтобы гарантировать, что электрическая дуга, образующаяся при срабатывании выключателя, не может продолжаться более доли секунды. В цепях среднего напряжения как тепловая мощность, так и потенциальная длина электрической дуги, образуемой размыкающими контактами, огромны и поэтому дугу необходимо гасить как можно быстрее, как для безопасности персонала, так и для продления срока службы выключателя. .

Первоначальная конструкция автоматического выключателя General Electric Magneblast использовала серию дугогасительных камер , катушки электромагнита и пневматические форсунки для направления дуги в сторону от разделительных контактов и, таким образом, для ее быстрого гашения. Другие конструкции автоматических выключателей среднего напряжения погружают электрические контакты в масляную ванну , чтобы держать их полностью изолированными от воздуха, чтобы никогда не могла образоваться дуга. Это масло имеет высокие диэлектрические свойства (т. е. оно является превосходным электрическим изолятором с высокой стойкостью к пробою), но его необходимо регулярно проверять для обеспечения хорошей целостности.

Современный подход к проблеме гашения дуги, вызванной размыканием контактов выключателя, заключается в заключении контактов внутрь герметичной вакуумной камеры .Этот автоматический выключатель GE Magneblast, вид сзади, показывает, что он оснащен вакуумными контактами (три компонента белого цвета видны внутри корпуса выключателя), заменяющими старые открытые контакты и дугогасительные камеры:

Благодаря удалению всего воздуха из области контактов нет молекул газа для ионизации при разъединении контактов. Это не только полностью устраняет проблему искрения контактов, но также позволяет механизму автоматического выключателя выполнять свою работу с более коротким «ходом» (меньшее движение контактов), поскольку для предотвращения тока в вакууме требуется меньшее расстояние зазора, чем в вакууме. воздух.Единственная реальная проблема сейчас — обеспечить целостность вакуума внутри этих камер. Это требует периодической проверки диэлектрических характеристик контактов обслуживающим персоналом с использованием высоковольтного испытательного оборудования.

Интересной особенностью GE Magneblast и других автоматических выключателей среднего напряжения является приводной механизм. Эти контакты автоматического выключателя должны перемещаться быстро и со значительным усилием, чтобы обеспечить быстрое и воспроизводимое время включения/выключения. Для достижения этой скорости движения молот срабатывает за счет накопленной энергии больших механических пружин.Вид сбоку на автоматический выключатель Magneblast показывает пару больших винтовых пружин, используемых для срабатывания и замыкания контактов автоматического выключателя:

Подобно пружине курка огнестрельного оружия, пружины внутри этого автоматического выключателя Magneblast обеспечивают механическую движущую силу для размыкания и замыкания трех электрических силовых контактов выключателя. Действие размыкания или замыкания этого автоматического выключателя аналогично нажатию на спусковой крючок огнестрельного оружия: небольшое механическое движение высвобождает накопленную энергию этих пружин, чтобы выполнить реальную работу по быстрому размыканию и замыканию контактов.

Эти пружины натягиваются («заряжаются») электродвигателем в моменты времени, следующие за циклом срабатывания, поэтому они будут готовы к следующему срабатыванию. Обычно эти зарядные электродвигатели питаются от напряжения 125 В постоянного тока, выдаваемого аккумуляторной батареей подстанции «электростанция», поэтому они могут работать даже в случае полного обесточивания, когда подстанция теряет линейное питание переменного тока от входящих линий электропередачи. Флажки-индикаторы на передней панели автоматического выключателя показывают состояние контакта выключателя, а также состояние взвода его пружины:

Зеленые флажки на передней панели этого выключателя показывают состояние контактов как «разомкнуто», а состояние пружины — как «разряжено». Этот автоматический выключатель неспособен к каким-либо действиям, пока его пружина не взведена. Когда пружина взведена, нажатие кнопки с надписью «Ручное отключение» приведет к размыканию контактов выключателя, а нажатие кнопки с надписью «Ручное включение» приведет к замыканию контактов выключателя.

На фотографии передней панели вакуумного автоматического выключателя Westinghouse видны те же основные индикаторы и ручное управление, что и на (старом) автоматическом выключателе General Electric:

В данном конкретном примере приводная пружина взведена, что означает, что выключатель находится в состоянии готовности перейти из текущего состояния (разомкнут или сработал) в противоположное состояние (замкнут).

Оба этих автоматических выключателя среднего напряжения имеют еще одну интересную особенность: механический счетчик, отслеживающий количество циклов включения/отключения, которые испытал выключатель. Замыкание и размыкание электрических цепей большой мощности наносит ущерб компонентам автоматического выключателя, особенно контактам, и поэтому это значение счетчика является полезным параметром для целей технического обслуживания. Выключатель следует обслуживать через указанные производителем интервалы циклов замыкания/отключения, точно так же, как автомобиль следует обслуживать через указанные производителем интервалы пройденного расстояния.

Высоковольтные автоматические выключатели

При напряжении 46 кВ и выше (классифицируется как «высокое напряжение» в электроэнергетике) проблема гашения электрической дуги, образованной размыканием контактов выключателя, становится острой. Двумя популярными стратегиями уменьшения контактной дуги в современных высоковольтных автоматических выключателях являются погружение в масло и гашение газом .

Здесь показан комплект из трех автоматических выключателей с масляной ванной (OCB), рассчитанных на работу 230 кВ, выведен из эксплуатации:

Каждый из трех автоматических выключателей (по одному на каждую линию трехфазной цепи) механически связан общим валом в верхней части баков выключателя, поэтому все они срабатывают и замыкаются как единое целое.

Быстрое и надежное срабатывание такого громоздкого механизма требует большого запаса энергии, а в случае масляного выключателя, показанного выше, носителем энергии является сжатый воздух. Бортовой электрический воздушный компрессор, работающий от «электростанции», поддерживает давление воздуха внутри сосуда под давлением, и этот сжатый воздух направляется к поршневому приводу через электромагнитные клапаны, чтобы обеспечить усилие срабатывания, необходимое для открытия и закрытия контактных узлов прерывателя.

Вид внутри корпуса на дальней стороне этого масляного выключателя показывает воздушный компрессор (вверху справа), резервуар для хранения сжатого воздуха (справа) и приводной цилиндр (в центре):

Мужчина на этой фотографии указывает на электромагнитный клапан, предназначенный для подачи сжатого воздуха к поршневому приводу и от него. Черный шланг большого диаметра проходит от этого соленоида через дно корпуса, позволяя сжатому воздуху из цилиндра выходить в атмосферу.

Более современная конструкция выключателя для сети 230 кВ — это блок выключателя с газовой закалкой, который представляет собой лишь малую часть физического размера масляного выключателя, показанного ранее:

Ребристые фарфоровые конструкции представляют собой клеммы высокого напряжения для этого автоматического выключателя: три для ввода трехфазных линий и три для отвода клемм трехфазной нагрузки. Фактические контактные узлы находятся в газонаполненных горизонтальных металлических трубах («баках»). Поразительно отметить, что те же функции прерывания тока и изоляции, которые выполнялись гигантскими маслонаполненными баками ранее показанного выведенного из эксплуатации автоматического выключателя, выполняются и этим относительно крошечным выключателем с газовой закалкой.

Газ внутри баков выключателя представляет собой гексафторид серы , очень плотный газ (примерно в 5 раз плотнее воздуха) с превосходными электроизоляционными и дугогасящими свойствами. Газ SF\(_{6}\) содержится в этих контактных камерах выключателя под давлением, чтобы максимизировать его диэлектрическую прочность на пробой (его способность выдерживать высокое напряжение без ионизации и пропускания тока через зазор между разомкнутыми контактами выключателя). Газ SF\(_{6}\) нетоксичен и безопасен в обращении.

Как и большие маслонаполненные автоматические выключатели, показанные ранее, этот автоматический выключатель SF\(_{6}\) имеет кожух с одной стороны, в котором расположены компоненты активации и управления. Внутри этого корпуса мы видим большую стопку тарельчатых пружинных шайб (диски темного цвета, расположенные в центре корпуса), которые используются в качестве носителя механической энергии вместо сжатого воздуха. Этот пакет шайб из пружинной стали сжимается электродвигателем и зубчатым механизмом, затем натяжение пружины ослабляется через другой механизм, чтобы замыкать и размыкать контакты прерывателя по требованию.Как обычно, этот зарядный двигатель получает питание от источника бесперебойного питания подстанции, что позволяет выключателю срабатывать даже в случае полного отключения электроэнергии:

Внутри этого корпуса мы также видим пару небольших кнопок (одна красная, одна зеленая) чуть ниже и справа от стопки шайб Belleville для ручного включения и выключения выключателя соответственно. Обычная цветовая кодировка, используемая в Соединенных Штатах для распределительных устройств электроэнергии, — красный для под напряжением, зеленый для обесточенного .Это может показаться отсталым большинству людей, знакомых с красными и зелеными сигналами светофора, где красный означает «стоп», а зеленый означает «идти», но концепция здесь связана с безопасностью: красный означает «опасно» (питание включено), а зеленый означает « безопасно» (питание выключено).

Следует отметить, что в большинстве случаев эти высоковольтные выключатели срабатывают дистанционно, а не вручную кем-то, кто находится рядом с ними. Эти командные сигналы могут поступать от ручного переключателя, расположенного в диспетчерской, или от какой-либо автоматической цепи, такой как защитное реле , дающее команду на размыкание выключателя из-за ненормального состояния системы.

Паспортная табличка, сфотографированная на аналогичном автоматическом выключателе SF\(_{6}\), показывает некоторые интересные особенности:

Согласно этой табличке, нормальное рабочее давление газа SF\(_{6}\) составляет 98,6 фунтов на квадратный дюйм. Аварийный сигнал низкого давления срабатывает, если давление газа SF\(_{6}\) падает ниже 85 PSI. При размыкании (срабатывании) автомату защиты требуется всего 3 цикла времени при частоте 60 Гц, чтобы полностью отключить ток. Одна соленоидная катушка замыкает выключатель, и для этой катушки требуется сигнал 125 вольт постоянного тока при силе тока чуть более 3 ампер.Контакты выключателя могут размыкаться при подаче питания на одну или несколько резервных соленоидных катушек напряжением 125 В постоянного тока и током 1,8 А (каждая). В любом направлении срабатывание выключателя приводится в действие предварительно взведенной пружиной, как и в предыдущем выключателе на 230 кВ. Этот конкретный выключатель рассчитан на 123 кВ при полной нагрузке 2000 ампер.

Технология газовых автоматических выключателей с гексафторидом серы также популярна для приложений с более высоким напряжением, таких как эти автоматические выключатели на 500 кВ, показанные здесь:

В этом приложении, где три отдельных автоматических выключателя независимо прерывают ток трехфазных линий электропередач, отсутствует механическая связь для синхронизации движения трех наборов контактов. Вместо этого каждый однофазный автоматический выключатель срабатывает независимо.

До сих пор все высоковольтные автоматические выключатели, показанные на предыдущих фотографиях, относились к баку типа , в котором конструкция, в которой находится прерывающий контакт(ы), имеет потенциал земли (т. е. внешняя поверхность механизма автоматического выключателя электрически «мертвый»). Некоторые высоковольтные автоматические выключатели сконструированы таким образом, что их отключающие устройства находятся под потенциалом линии, а весь выключатель подвешен над землей к изоляторам.Этот тип автоматического выключателя называется баком под напряжением , потому что «бак», содержащий контакт(ы), работает при высоком напряжении по отношению к заземлению. Далее появляется фотография однополюсного выключателя резервуара под напряжением на 500 кВ с SF\(_{6}\)-гашением:

Приводной механизм этого выключателя с емкостным выключателем размещен в «баночном» узле, видимом в основании, где вертикальный изолятор встречается со стальной опорной стойкой.

На следующей фотографии показан еще один блок однополюсного бакового выключателя на 500 кВ. Этот конкретный выключатель представляет собой более старый блок, использующий сжатый воздух в качестве отключающей среды, а не газообразный гексафторид серы:

Воздушные форсунки, питаемые сжатым воздухом в сотни фунтов на квадратный дюйм, используются для «гашения» дуги, возникающей при разъединении контактов автоматического выключателя.Эти воздушные сопла не видны на фотографии, поскольку они находятся внутри конструкции автоматического выключателя. Интересной особенностью автоматического выключателя этого типа является громкий сигнал, генерируемый при его срабатывании: звук струй сжатого воздуха, гасящих дугу на разделяющих контактных полюсах внутри выключателя, мало чем отличается от звука выстрела из огнестрельного оружия.

Этот автоматический выключатель состоит из нескольких последовательно соединенных контактных групп, распределяющих энергию дуги по нескольким точкам в блоке автоматического выключателя, а не по одному контакту. Это видно на фотографии в виде нескольких групп «резервуаров» в верхней части левой сборки, а также второй сборки активного бака, последовательно соединенной справа. Такие меры необходимы, поскольку воздух является менее эффективной средой для гашения электрической дуги, чем масло или элегаз.

Реклоузеры

Специальный тип автоматического выключателя среднего напряжения, используемый для быстрого прерывания и восстановления питания в распределительных линиях, называется реклоузером .Реклоузеры предназначены для отключения, если когда-либо на распределительной линии возникнет «временная» (кратковременная) неисправность из-за какого-либо природного явления, такого как удар молнии, в результате которого изолятор «вспыхивает» на землю, или ветка дерева касается одного или нескольких линейных проводников, затем автоматически повторно закрываются через несколько мгновений, чтобы проверить, сохраняется ли неисправность. Если неисправность устраняется сама по себе — обычное явление для ветвей деревьев, поскольку ветка может оторваться или сгореть после первоначальной дуги — тогда реклоузер остается закрытым и продолжает подавать питание потребителям. По некоторым оценкам, кратковременные неисправности составляют от 70% до 90% всех аварий, возникающих на воздушных линиях электропередачи. Если бы защита от повторного замыкания была применена ко всем линиям распределения и передачи, длительные перерывы в подаче электроэнергии были бы гораздо более распространенными, чем сейчас.

Если вы когда-либо сталкивались с мгновенным прекращением подачи электроэнергии в ваш дом или офис, когда питание «мигает» в быстрой последовательности, вы сталкивались с повторным включением на работе.Реклоузер размыкается, как только обнаруживается состояние перегрузки по току, а затем ненадолго повторно замыкается, чтобы «проверить» наличие неисправности. Если неисправность не устранена, устройство повторного включения снова отключается, а затем снова замыкается, чтобы «повторно проверить» неисправность. Если к тому времени неисправность устранена, реклоузер остается закрытым и восстанавливает нормальное электроснабжение потребителей. Только если неисправность сохраняется после нескольких «выстрелов», реклоузер остается в отключенном (разомкнутом) состоянии и ждет, пока линейные бригады не устранят неисправность.

Реклоузеры обычно располагаются на некотором расстоянии «вниз по течению» от подстанции, чтобы изолировать определенные удаленные части распределительной сети.Автоматические выключатели на подстанции обеспечивают защиту каждой распределительной линии в целом:

Типичный реклоузер напоминает «автоматический выключатель на стержне», расположенный в верхней части распределительного столба рядом с линейными проводниками. Современные реклоузеры используют гашение газом SF\(_{6}\) для гашения дуги, возникающей в результате прерывания токов короткого замыкания большой величины. Устаревшие реклоузеры обычно использовали закалку маслом. На этой фотографии показан современный реклоузер (с закалкой SF\(_{6}\)), с хорошо видимыми контактными блоками трехфазного тока:

В сером корпусе, расположенном почти на уровне земли на этом столбе, находится защитное реле , отвечающее за выдачу сигналов «отключение» и «замыкание» на катушки реклоузера.Трансформаторы тока, расположенные внутри реклоузера, обеспечивают изолированное измерение линейного тока для реле повторного включения, что необходимо для обнаружения любых состояний перегрузки по току, которые могут возникнуть в результате кратковременной неисправности. Каждая попытка реле повторного включения повторно включить выключатель называется выстрелом . Если реле повторного включения не может устранить неисправность за определенное количество циклов, оно входит в состояние блокировки , при котором устройство повторного включения остается разомкнутым и должно быть повторно включено вмешательством человека.

Реклоузеры распределительных линий, в отличие от автоматических выключателей, расположенных на подстанциях, не могут полагаться на вспомогательный источник энергии «электростанция» для размыкания и замыкания контактов прерывателя линии.Поэтому эти небольшие устройства используют сетевое напряжение переменного тока в качестве мощности для срабатывания контактов. Низковольтные цепи «отключения» и «включения» все еще существуют для целей управления, но фактическим источником энергии для быстрых циклов отключения/повторного включения является сама линия переменного тока.

Принцип автоматического повторного включения может применяться как к линиям передачи, так и к линиям распределения, но на этом уровне энергосистемы возникают новые проблемы. Когда линии передачи служат для соединения распределенных генерирующих станций, прерывание этой линии на любое значительное время приводит к рассинхронизации генератора.Вспомните, что генераторы переменного тока, когда-то синхронизированные друг с другом и подключенные параллельно к общей сети, имеют тенденцию оставаться синхронизированными друг с другом, как если бы их механические валы стали связанными. Если автоматический выключатель разомкнется в системе линий электропередачи и разъединит генераторы друг от друга, эти генераторы могут потерять синхронизацию. Повторное включение этого автоматического выключателя, когда эти генераторы не синхронизированы друг с другом, может иметь катастрофические последствия. Таким образом, автоматическое повторное включение на уровне распределительной линии электросети должно быть либо достаточно быстрым, чтобы у генераторов не было достаточно времени для рассинхронизации друг с другом, либо блокироваться другой логикой защитного реле, чтобы предотвратить повторное включение при выходе из строя. -ситуация синхронизации.

Работа автоматического выключателя (время работы и срабатывания)

Основная функция автоматического выключателя заключается в обеспечении размыкания и замыкания токоведущих контактов. Хотя вроде бы все очень просто. Но следует помнить, что один автоматический выключатель остается во включенном положении в течение максимального срока его службы. Очень редко требуется управлять автоматическим выключателем для размыкания и замыкания его контактов.

Следовательно, работа автоматического выключателя должна быть очень надежной, без каких-либо задержек или медлительности.Для достижения этой надежности рабочий механизм выключателя становится более сложным, чем предполагалось на первый взгляд.

Ход размыкания и замыкания между контактами и скорость перемещения контактов во время работы являются наиболее важными параметрами, которые необходимо учитывать при проектировании автоматического выключателя .

Зазор между контактами, расстояние перемещения подвижных контактов и их скорость определяются типом дугогасящей среды, номинальным током и напряжением выключателя.
Типичная кривая рабочей характеристики автоматического выключателя показана на графике ниже.
Здесь на графике ось X представляет время в миллисекундах, а ось Y представляет расстояние в миллиметрах.

Давайте в момент, T 0 ток начинает течь через замыкающую катушку. По истечении времени T 1 подвижный контакт начинает двигаться к неподвижному контакту. В момент времени T 2 подвижный контакт касается неподвижного контакта. В момент времени T 3 подвижный контакт достигает своего закрытого положения.T 3 – T 2 – период перегрузки этих двух контактов (подвижный и неподвижный). По истечении времени T 3 подвижный контакт немного возвращается в исходное положение, а затем снова приходит в фиксированное замкнутое положение, по истечении времени T 4 .

Теперь мы подошли к операции отключения. Пусть в момент времени T 5 через катушку отключения автоматического выключателя начинает протекать ток. В момент времени T 6 подвижный контакт начинает движение назад для размыкания контактов.По прошествии времени T 7 подвижный контакт окончательно отсоединяет неподвижный контакт. Время (T 7 – T 6 ) перекрывает период.

Теперь, в момент времени T 8 , подвижный контакт возвращается в свое окончательное открытое положение, но здесь он не будет в исходном положении, так как перед переходом в окончательное исходное положение произойдет некоторое механическое колебание подвижного контакта. В момент времени T 9 подвижный контакт наконец приходит в исходное положение. Это относится как к стандартным автоматическим выключателям, так и к автоматическим выключателям с дистанционным управлением.

Требование к операции размыкания автоматического выключателя

Желательно, чтобы автоматический выключатель находился в разомкнутом положении как можно быстрее. Это связано с ограничением эрозии контактов и максимально быстрым прерыванием тока неисправности. Но полное расстояние перемещения подвижного контакта определяется не только необходимостью отключения тока замыкания, а зазором контактов, необходимым для того, чтобы выдержать нормальные диэлектрические напряжения и появление на контактах напряжения грозового импульса при разомкнутом положении выключателя.

Необходимость проводить непрерывный ток и выдерживать период дуги в автоматическом выключателе делает необходимым использование двух наборов контактов параллельно: один первичный контакт, который всегда изготавливается из материалов с высокой проводимостью, таких как медь, а другой дугогасительный контакт, изготовленный из материалов, устойчивых к дуге, таких как вольфрам или молибден, который имеет гораздо более низкую проводимость, чем первичные контакты.

При размыкании автоматического выключателя первичные контакты размыкаются раньше дугогасительных контактов.Однако из-за разницы в электрическом сопротивлении и индукторе электрических путей первичного и дугогасительного контактов требуется конечное время для достижения полной коммутации тока, т. е. от первичного или главного контактов до ответвления дугогасительного контакта.

Таким образом, когда подвижный контакт начинает перемещаться из закрытого положения в открытое положение, контактный зазор постепенно увеличивается и через некоторое время достигает критического положения контакта, которое указывает минимальный проводящий зазор, необходимый для предотвращения повторной дуги после следующего нулевого тока.
Оставшаяся часть хода необходима только для поддержания достаточной диэлектрической прочности между зазорами контактов и для замедления.

Требования к операции включения автоматического выключателя

Во время операции включения автоматического выключателя требуется следующее:

  1. Подвижный контакт должен двигаться к неподвижному контакту с достаточной скоростью, чтобы предотвратить возникновение преддугового явления. По мере уменьшения зазора между контактами искрение может начаться до окончательного замыкания контактов.
  2. Во время замыкания контактов среда между контактами заменяется, поэтому во время работы этого автоматического выключателя должна подаваться достаточная механическая мощность для сжатия диэлектрической среды в дугогасительной камере.
  3. После удара по неподвижному контакту подвижный контакт может отскочить назад из-за силы отталкивания, что совсем не желательно. Следовательно, необходимо подать достаточную механическую энергию для преодоления силы отталкивания из-за операции закрытия при неисправности.
  4. В пружинно-пружинном механизме обычно расцепляющая или размыкающая пружина взводится во время закрывания.Следовательно, необходимо также подать достаточную механическую энергию для взведения открывающей пружины.

Автоматический выключатель — обзор

III.B Вакуумные реклоузеры, секционеры и выключатели нагрузки

Вакуумные автоматические выключатели являются наиболее сложными из вакуумных коммутационных устройств. Их механизмы довольно сложны и точны. Они также требуют наибольшего ухода. Полная функциональность и возможности автоматического выключателя необходимы не во всех приложениях энергосистемы.Чтобы сэкономить деньги и сделать системы питания максимально простыми, часто используются менее сложные устройства.

Для наружного и воздушного распределения электроэнергии вакуумные реклоузеры представляют собой превосходную недорогую замену автоматическим выключателям. Реклоузеры обычно устанавливаются на верхушках опор (см. рис. 9). Их номинальная мощность короткого замыкания обычно меньше, чем у автоматических выключателей (порядка 12–16 кА 90 320 rms 90 321 ), но в широко рассредоточенных воздушных сетях это может обеспечить достаточную защиту от неисправностей.Хотя реклоузер не обладает всеми характеристиками автоматического выключателя, он имеет возможность автоматического повторного включения после того, как он был отключен из-за неисправности. Эта функция чрезвычайно полезна для операторов распределительных сетей, так как в большинстве случаев неисправности ВЛ носят временный характер и устраняются в течение нескольких десятков секунд (удар молнии, падение ветки дерева на линию, залезание животного на изолятор). , так далее.). Специальный программируемый таймер может быть настроен на повторное включение вакуумной камеры до трех раз. Последовательность может выглядеть так: из-за неисправности реклоузер размыкается, через 300 мс реклоузер пытается повторно включить цепь, если неисправность сохраняется, реклоузер снова отключается. Он делает вторую попытку через 3 сек, если неисправность сохраняется, реклоузер снова отключается. Третья попытка подачи питания может быть через 30 сек. Когда даже эта попытка терпит неудачу, реклоузер блокируется, и необходимо отправить бригаду электриков для диагностики и устранения неисправности.

РИСУНОК 9. Пример вакуумного реклоузера и его полюсного узла (предоставлено ABB Power T&D).

Вакуумная технология очень хорошо соответствует требованиям к реклоузерам, поскольку она может легко выполнять частые операции (повторное включение). Вакуумным прерывателям не требуется дополнительное время для восстановления, поэтому даже первое повторное включение (через 100–300 мс) не представляет проблемы.

На рисунке 9 три полюса реклоузера изготовлены путем заливки вакуумных прерывателей в твердый диэлектрик и установлены на шкафу, в котором находится механический привод. Поскольку реклоузеры должны автоматически обнаруживать неисправности и определять последовательность отключения, литые полюса также содержат измерительные трансформаторы, которые обеспечивают необходимые сигналы о токах в линиях.Это делает устройство компактным, самодостаточным и полным. Управляющая электроника (таймер и другая логика) размещена в отдельном корпусе, установленном в нижней части стойки.

Вакуумный секционный выключатель представляет собой наружный выключатель, предназначенный для автоматического разрыва (разделения) длинной распределительной линии (фидера) на более мелкие участки при возникновении неисправности. Секционеры не имеют возможности обработки ошибок; их номинальный ток отключения обычно составляет несколько сотен ампер, что соответствует только величине тока нагрузки.Их механическая конструкция довольно проста, а их вакуумные дугогасители часто содержат простейшие стыковые контакты без каких-либо функций контроля дуги. Из-за этого секционаторы часто дешевле, чем реклоузеры. Секционеры и реклоузеры часто внешне похожи друг на друга. Не видя вакуумных прерывателей и не зная логики работы их практически не отличить.

Вакуумные выключатели нагрузки обеспечивают самую низкую функциональность в системе. Они способны коммутировать ток нагрузки (до нескольких сотен ампер) и могут иметь или не иметь механические приводы.Если привод включен, вакуумный переключатель может управляться дистанционно и быть частью автоматизированной системы. В простейшем варианте вакуумный переключатель должен приводиться в действие вручную с помощью горячей палки, ручки или подобных средств. Вакуумные выключатели часто встречаются в надземных и подземных установках. Поскольку вакуумные выключатели не обеспечивают защиту в системе от коротких замыканий, они часто используются в сочетании с другими устройствами, такими как предохранители и автоматические выключатели. Это разделяет обязанности: выключатели используются для переключения нагрузки в нормальных условиях эксплуатации, предохранители и выключатели защищают в нештатных ситуациях.

Реализовать отключение автоматического выключателя при переходе тока через ноль

Описание

Блок Breaker реализует автоматический выключатель, в котором временем можно управлять либо от внешнего сигнала Simulink ® (внешний режим управления), либо от таймер внутреннего контроля (режим внутреннего контроля).

В модель включена снабберная цепь серии Rs-Cs. Его можно подключить к выключателю.Если блок Breaker включен последовательно с индуктивной цепью, разомкнутой цепью или источником тока, вы должны использовать снаббер.

Когда блок Breaker установлен в режим внешнего управления, на значке блока появляется вход Simulink. Контроль сигнал, подключенный к входу Simulink, должен быть либо 0 , что размыкает прерыватель, или любое положительное значение, которое замыкает выключатель. Для ясности сигнал 1 обычно используется для замыкания выключателя.

Когда блок выключателя установлен в режим внутреннего управления, время переключения указывается в диалоговом окне блока.

Когда выключатель замкнут, он представлен сопротивлением Рон. Быть незначительным по сравнению для внешних компонентов можно установить минимальное значение Ron. Типичное значение составляет 10 миллиом.Когда выключатель разомкнут, он имеет бесконечное сопротивление.

Процесс гашения дуги имитируется путем размыкания выключателя, когда его ток проходит через 0 при первом переходе тока через ноль после перехода управляющего входа Simulink из 1 в 0.

Условия

Выключатель закрывается, когда

управляющий сигнал идет к 1 (для дискретных систем, управляющий сигнал должен оставаться в 1 в течение как минимум в три раза в течение периода выборки)

Выключатель размыкается, когда

Сигнал управления достигает 0

Ток выключателя проходит через 0

Примечание

Блок выключателя может не использоваться для коммутационных цепей постоянного тока. Для таких приложений рекомендуется использовать блок Ideal Switch в качестве коммутационного устройства.

Ограничения

Если блок соединен последовательно с катушкой индуктивности или другим источником тока, необходимо добавить снабберную цепь. В большинстве приложений можно использовать резистивный демпфер (параметр Емкость снаббера установлен на inf ) с большим номиналом резистора (параметр Сопротивление демпфера установлен на 1e6 или около того). Из-за ограничений моделирования внутреннюю индуктивность выключателя Ron нельзя установить равной 0.

Используйте алгоритм жесткой интеграции для моделирования цепей с блоком Breaker. ode23tb с параметрами по умолчанию обычно дает наилучшую скорость моделирования.

Для дискретных моделей управляющий сигнал должен оставаться равным 1 в течение как минимум трех периодов выборки, чтобы правильно закрыть блок выключателя, в противном случае устройство остается разомкнутым.

Каковы основные причины размыкания автоматических выключателей?

Каковы основные причины размыкания автоматических выключателей?

Постоянное или прерывистое размыкание автоматического выключателя означает, что цепь перегружена или произошло короткое замыкание в любой точке вашей установки.Возможные причины таких ситуаций перечислены ниже.

Помните, что автоматические выключатели отвечают за защиту вашей электроустановки, а не непосредственно вас.

Прежде всего важно понимать, какую функцию защиты создает автоматический выключатель. Кратчайший способ понять это; При повторном включении автоматического выключателя можно считать его магнитным (короткое замыкание), если он размыкается сразу без нагрева, и тепловым (свыше номинального значения тока), если размыкается через некоторое время.Основные предметы, которые нужно искать для открытых выключателей, следующие: Это самая известная и первая тепловая причина, которая приходит на ум, что устройства, нагруженные большим током, работают одновременно, а общий ток превышает номинальный ток автоматического выключателя. Чтобы избежать таких проблем, вы можете подтвердить значение силы тока автоматического выключателя, определенное в соответствии с расчетной потребляемой мощностью и установленной мощностью для вашей квартиры. Потребляемая мощность — это общая мощность, когда все устройства в доме, которые предполагается использовать, загружаются одновременно, пока линии прочерчены в проекте установки.Если вы считаете, что автоматический выключатель и линии не соответствуют требуемой мощности, вам следует разделить линии и пропорционально распределить потребляемую мощность, а также увеличить количество автоматических выключателей.


Еще одной причиной теплового отключения является перегрев автоматического выключателя из-за ослабленных соединений, которые недостаточно затянуты.


Распространенными причинами магнитных отключений (внезапного размыкания) являются проблемы с изоляцией. Например, в результате пара на кухнях и в ванных комнатах и ​​протечки воды в розетки могут сработать автоматические выключатели.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.