Защо сме необходими и какви са устройствата за превключване на захранването

Превключващото устройство изпълнява основната функция за управление на електрическата верига: включва и изключва. Този тип апарати включват: ножови превключватели, ключове, разединители.

Превключвателите са предназначени за включване и изключване на електрически вериги „под напрежение“, тоест докато през веригата протича електрически ток.

Всички електрически устройства с подвижни части могат да бъдат разделени на автоматични и неавтоматични. Автоматични — това са устройства, които влизат в действие от даден режим на веригата, или машини, и неавтоматични, чието действие зависи само от волята на оператора.

Прекъсвачите са с ниско напрежение (налично за напрежение до 1000 V) и високо напрежение (за напрежение над 1000 V).

Най -простият неавтоматичен превключвател за ниско напрежение — превключвателсъстоящ се главно от подвижен нож, фиксиран контакт и дръжка.

Операторът ръчно включва или изключва превключвателя, като завърта ножа във вертикално или хоризонтално положение. Контактите на прекъсвача са разположени само във въздуха.

Прост еднополюсен превключвател за рубла

700 рубли в историческа водноелектрическа централа в Германия

Предпазители в закрити разпределителни устройства в Китай

С увеличаването на работното напрежение и мощност такъв апарат вече не може да задоволява нуждите от работа и постепенно се появяват все по -модерни видове превключватели.

В електрическите инсталации за напрежения до 1000 V те са най -широко използвани въздушни прекъсвачи с различен дизайн.

Нисковолтов прекъсвач Siemens за ток 16А

Нисковолтов прекъсвач Schneider Electric 125 A

Домашни прекъсвачи в електрическото помещение (има 30-годишна разлика между тях)

Когато веригата е изключена с ток между отклоняващите се контакти на превключвателя се появява електрическа дъга да бъдат изплатени. За по-добро гасене на дъгата в машините се използват специални устройства, които подобряват процеса на гасене на дъгата, т.нар. дъгогасителни камери различни дизайни.

Затворен електрически панел на разпределителната уредба

За вериги с високо напрежение обикновен въздушен прекъсвач вече не може да отговаря на експлоатационните изисквания. Първото нещо, което беше направено в посока подобряване дизайна на превключвателя, беше да се спуснат контактите в трансформаторно масло, което води до т. нар. превключвател за масло. В момента прекъсвачът на маслото вече е много сложно устройство, което използва много постижения на науката и технологиите за своята работа.

Прекъсвач за масло с високо напрежение на трансформаторната подстанция

Работата на масления превключвател при изключване се свежда до следното: от действието на високата температура на дъгата маслото се разлага на газове, чийто основен компонент е водородът. По този начин дъгата изгаря в газова среда, която е в динамично състояние, има насилствено смесване на йонизирани и нейонизирани частици, студени и горещи газови частици и в един от моментите, когато токът преминава през нула, се дължи към периодичността, дъгата угасва.

Образуването на газ е много силно, в превключвателя се натрупва значително налягане и ако превключвателят не е проектиран правилно, той може да експлодира.

При маслени прекъсвачи с дъгогасителни камери, дъговото гасене е по-безболезнено и бързо. Тук енергията на дъгата се използва за създаване на налягане, което значително увеличава движението на газ около дъгата и по този начин допринася за гасенето на дъгата.

Има много дизайни на камери и принципите на тяхната работа са доста различни, но всички те служат главно за една от двете цели:

• или създайте движение на масло и газ спрямо дъгата;
• или дъгата се премества спрямо маслото и стените на специални камери.

За такива превключватели задвижването вече не представлява едно структурно цяло с превключвателя: в по -голямата част от случаите задвижването се изпълнява конструктивно отделно от превключвателя и е свързано към последния с помощта на специални механизми.

Има и толкова много други видове прекъсвачи с високо напрежение, които отдавна са изместили многообемни маслени прекъсвачи. Това, например, маслени превключватели с малък обем, в които се използват порцеланови резервоари и поради това не се изисква специална изолация на контактните части от резервоара и количеството масло в тях е много по -малко.

 Превключвател на маслена колона за напрежение 10 kV

След това трябва да се споменат «прекъсвачи за сгъстен въздух», при които дъгата се гаси със струя сгъстен въздух. Тези превключватели имат редица предимства и все повече заместват превключвателите за масло. Задвижването за тях също работи от сгъстен въздух, но управлението на задвижването е електрическо.

Въздушен прекъсвач за напрежение 110 kV

Използват се и съвременни вакуумни и SF6 прекъсвачи.

Вакуумен прекъсвач

Прекъсвач SF6

Дизайнът на съвременните ключове е много разнообразен и можете да прочетете повече за тях тук:Сравнителни характеристики на маслени, SF6 и вакуумни прекъсвачи с високо напрежение

Разединителите също са комутационно устройство за високо напрежение, но не са предназначени за включване и изключване, докато са под напрежение (с изключение на случаите на превключване на много ниски токове, специално посочени за всеки тип разединител).

Разединител за високо напрежениекато правило, той е изграден въздушен, тоест с контакти, които просто са във въздуха, тъй като едно от основните изисквания за разединителя е неговите контакти да се виждат директно, така че е възможно точно да се определи дали разединителят е включен или изключен.

Разединител

По същество разединителят е електрическо устройство, предназначено да свързва (или изключва) метални две секции от веригата помежду си, когато токът не може да тече през тези секции.

Дизайнът на разединителя е много подобен на дизайна на ножовия превключвател, само неговите размери, съответстващи на високото му работно напрежение, са много по -големи и задвижващата система е много по -сложна от тази на ножовия превключвател.

Редица други устройства, които извършват операции за включване и изключване, могат да бъдат приписани на оборудването за превключване на захранването, например превключватели за прекъсване на товара, сепаратори и къси съединения, но устройствата, изброени в тази статия, са най -видните представители на комутационното оборудване.

Вижте също: Какви са, как са подредени комутационните устройства за ниско напрежение и как работят