ЭлектрО

СИЛОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

При передаче и распределении электри­ческой энергии напряжением выше 1000 В включение, отключе­ние и переключение электрических цепей производятся под нагрузкой при помощи выключателей. Выключатель должен включать и отключать токи как в нормальном, так и в аварийных режимах рабо­ты электроустановки, которые сопровож­даются обычно боль­шим увеличением то­ков. Следовательно, выключатель является наиболее ответственным элементом рас­пределительного устройства. Отметим основные принципы его работы.

При разрыве элек­трической цепи разо­мкнувшимися контак­тами выключателя возникает электричес­кая дуга. Большая на­пряженность электри­ческого поля у повер­хности в момент рас­хождения контактов вызывает эмиссию эле­ктронов с металла то­го контакта, который является в это время катодом. Возникновению начальной эмиссии электронов с поверхности контактов способствует также повышение темпера­туры контактов из-за увеличения переходного сопротивления между ними. Это приводит к ударной ионизации воздушного промежутка быстродвижушимися к аноду под действием элек­трического поля электронами и термической ионизации, вызван­ной резким увеличением температуры дуги. При этом воз­никающие в ионизированной воздушной среде ионы под действием электрического поля движутся к катоду, а элект­роны— к аноду. Ионы, приближаясь к катоду, вызывают выход новых электронов, т. е. поддерживают возникшую начальную эмиссию, а следовательно, и весь процесс ионизации и прохождение в пени тока.

Процесс ионизации сопровождается процессом деиоиизации в результате восстановления из электронов и ионов нейтраль­ных атомов, возникающих в самой дуге и прилегающих к ней слоях. Поэтому при конструировании электрических аппаратов, предназначенных для замыкания и размыкания цепи с током, предусматривают специальные деионизирующие устройства, способствующие быстрому гашению дуги. В этих устройствах используют охлаждение дуги посредством перемещения ее в окружающей среде; обдувание дуги воздухом или холодными неионизированными газами; расщепление дуги на несколько параллельных дуг малого сечения; удлинение, дробление и со­прикосновение дуги с твердым диэлектриком; размещение контактов в интенсивно деионизирующей среде; создание высокого давления в дуговом промежутке и т. п.

В зависимости от применяемой дугогасительной среды выключатели бывают:

Масляные;

Газовые;

Вакуумные;

Электромагнитные;

В некоторых конструкциях выключателей применяют дуго­гасительные решетки из металла или асбоцемента, куда дуга втягивается магнитным полем или сжатым воздухом и разбива­ется на большое число коротких дуг быстро деионизируясь.

Включают и отключают выключатели вручную, дистан­ционно или автоматически; механизм для включения и отклю­чения выключателя называют приводом. У большинства выклю­чателей он представляет собой отдельный аппарат — электро­магнитный, пружинный, грузовой или пневматический, соеди­няемый с приводным валом выключателя. В воздушных выключателях, например, пневматический привод конструктив­но связан в одно целое с выключателем и его контактной системой. При ручном управлении, применяемом для выключа­телей малой мощности, воздействуют вручную на маховик или штурвал, связанный с валом выключателя.

Выключатели характери­зуются рядом технических параметров, которые опре­деляют условия их эксплу­атации: номинальное и мак­симальное рабочее напряже­ние, номинальный рабочий ток, номинальный ток и но­минальная мощность от­ключения.

Номинальным током (номинальной мощностью) отключения выключателя называют наибольший ток (мощность), который вы­ключатель может отклю­чить при его номинальном напряжении без каких-либо повреждений, препятствую­щих его дальнейшей эксп­луатации.