Рубильники і перемикачі

Рубильники і перемикачі призначені для ручного безпосереднього або дистанційного замикання, розмикання або перемикання електричних ланцюгів. Вони розраховані на відключення незначних струмів і при наявності відповідних дугогасильних пристроїв допускають відключення струму до (1 - 1,25) · Iном.

Рис.2.4. Пристрій рубильників: а) рубильник з бічної рукояткою і дугогасильними камерами; б) рубильник з центральним важільним приводом і дугогасильними камерами

Джерело: Джерело: Л.А.Родштейн, Електричні апарати, Лененергоіздат, 1981, 304 с. (Стор. 183)

Виконуються рубильники і перемикачі на струми від 100 А і вище. Окремі серії, головним чином постійного струму, випускаються на струми до 10 кА. Виготовляються рубильники також і на малі струми (5-10 А). Рубильники (рис. 2.4) і перемикачі виконуються одно-, дво- і триполюсними. Основними елементами їх є: нерухомі врубної контакти 4, рухливі контакти 5, закріплені шарнірно в інших нерухомих контактах 6, дугогасительноє пристрій і привід. Монтуються рубильники на ізоляційних плитах 7. Конструкція рубильника може виконуватися для приєднання проводів ззаду або спереду.

Привід може здійснюватися за допомогою центральної рукоятки, бо-кової рукоятки 3 через вал 2, центральної рукоятки 9 через систему важелів 10.

Найважливішою частиною рубильника є контакти. Майже виключне застосування в цих апаратах знаходять врубної контакти. У рубав-никах на малі струми контактне натискання забезпечується за рахунок пружних властивостей матеріалу губок, а на струми від 100 А і вище - сталевими пружинами. Зі збільшенням натискання падає перехідний опір, але збільшується знос контактів через тертя, і це обмежує натискання.

Гасіння дуги постійного струму при малих токах (до 75 А) відбувається за рахунок її механічного розтягування розходяться ножами. При біль-ших токах гасіння здійснюється в основному за рахунок переміщення дуги під дією електродинамічних сил контуру струму (деталі рубильника, дуга). Скорочення довжини ножа веде до зростання напруженості магнітного поля і електродинамічних сил, що підвищує здатність, що відключає рубав-ника. Граничним значенням раціонального скорочення довжини ножа є така довжина, при якій забезпечується надійне гасіння струму до 75 А.

Гасіння електричної дуги при однофазному струмі напругою 220 В і при трифазному струмі напругою 380 і 500 В здійснюється в основному за рахунок околокатодних явищ, що мають місце при переході струму через нуль. Уже при відстані близько 2 мм між контактами дуга надійно гасне. Довжину ножа в рубильниках змінного струму з огляду на це слід вибирати нема з умов гасіння дуги, а з механічних умов.

При монтажі рубильників в розподільних ящиках або в закритих розподільних пристроях малого об'єму вельми актуальним стає питання обмеження розмірів дуги. Необхідно, щоб було закрито після згасання дуги іонізовані гази не викликали перекриття на корпус або між струмоведучими частинами. У таких випадках рубильники забезпечуються различ-ного роду дугогасильними камерами 1.

Дослідження і досвід показали, що для створення малогабаритних ру-більніков і перемикачів, що володіють надійною комутаційної спосіб-ністю в межах своїх номінальних струмів, необхідне застосування дуг-гасітельних камер. Вельми ефективною слід вважати камеру з дугогасительной гратами 8.

Дугогасительниє контакти 11 можуть застосовуватися в рубильниках посто-янного струму при токах понад 100 А і у всіх рубильниках змінного струму, де швидкість розбіжності контактів і їх зазор не впливають помітно на умови гасіння дуги. Дугогасительниє контакти, виключаючи останніми, слу-жать тут для захисту головних ножів від обгорання.

На великі струми (понад 1000 А) рубильники виконуються з декількома паралельними ножами. Такий спосіб блочного конструювання має ті переваги, що вимагає відпрацювання тільки одного блоку. Набором відпо-ного числа блоків компонуються рубильники на великі струми. При змінному струмі слід враховувати, що внаслідок ефекту близькості струм між окремими пластинами розподіляється нерівномірно. Номінальний струм рубильника зростає при цьому не пропорційно числу пластин, а повільніше. Наприклад, при трьох паралельних елементах кожен на 1000 А номінальний струм рубильника буде 2500 А.

Рис.2.5. Перемикач навантаження, роз'єднувач.

Рис.2.6. Рубильник перекидний.

Пакетні вимикачі і перемикачі

Пакетні вимикачі і перемикачі типів застосовують в якості комутаційних апаратів в ланцюгах з струмом до 400 А при 220 В і до 250 А при 380 В. Вимикач складається з окремих пакетів, кожен з яких утворює полюс, що включається в один ланцюг вимикача. Нерухомі контакти кожного пакета займають певне положення, зміщене по відношенню до контактів інших пакетів. У пакетних вимикачах застосований механізм миттєвого перемикання: швидкість комутаційних операцій не залежить від швидкості обертання рукоятки пакетного вимикача рукою. У цьому їх важлива перевага перед рубильниками. Крім того, пакетні вимикачі компактні, добре ізольовані від зовнішнього середовища і не тільки швидко, але і надійно (на кожному полюсі в двох місцях) розривають значні струми. Пакетні вимикачі і перемикачі призначені для здійснення досить складних перемикань одночасно в декількох електричних ланцюгах і використовуються для пуску дрібних асинхронних електродвигунів.

Рис.2.7. Пристрій пакетного вимикача.

(1 - рухливий контакт - ніж; 2 - кільце-пакет; 3 - нерухомий контакт; 4 - набір кілець-пакетів; 5 - кришка з пружинною шайбою; 6 - рукоятка)