Różnice i zastosowania wyłączników, przełączników obciążenia i odłączników

Wyłączniki, przełączniki obciążenia i odłączniki to niezbędne elementy instalacji elektrycznych. Chociaż większość elektryków zna te terminy, mogą występować pewne wątpliwości dotyczące różnic i zastosowań. Dla początkujących elektryków rozróżnienie między tymi urządzeniami może być szczególnie przytłaczające.
Wyłącznik automatyczny jest zaprojektowany do zamykania, przewodzenia i przerywania prądu zarówno w normalnych, jak i nieprawidłowych warunkach pracy obwodu, w tym w warunkach zwarcia, w określonym czasie. Jest to kluczowe urządzenie zabezpieczające, które chroni obwody elektryczne przed uszkodzeniem spowodowanym przeciążeniem lub zwarciem.
Z kolei wyłącznik obciążenia znajduje się pomiędzy wyłącznikiem a rozłącznikiem izolacyjnym. Wyposażony jest w prosty układ gaszenia łuku elektrycznego, który umożliwia odcięcie znamionowych prądów obciążenia i niektórych prądów przeciążeniowych. Nie przerywa jednak prądów zwarciowych. Przełączniki obciążenia są często stosowane w sytuacjach, w których wymagane jest częste przełączanie obciążeń, na przykład w systemach dystrybucyjnych lub obwodach sterowania silnikami.
Rozłącznik, znany również jako odłącznik, służy do odłączania obwodu w stanie bez obciążenia. Jego głównym zadaniem jest zapewnienie widocznego punktu odłączenia między sprzętem konserwacyjnym a źródłem zasilania, zapewniając bezpieczeństwo osobiste personelu konserwacyjnego. Ponieważ rozłączniki nie posiadają specjalistycznych urządzeń gaszących łuk elektryczny, nie mogą być używane do przerywania prądu obciążenia ani zwarcia. Dlatego należy je uruchamiać wyłącznie po odłączeniu obwodu przez wyłącznik.
Jakie są zatem kluczowe różnice między tymi trzema urządzeniami? Wyłączniki nadprądowe służą do ochrony obwodów przed przeciążeniami i zwarciami, przełączniki obciążenia służą do częstego przełączania obciążeń, a wyłączniki izolacyjne zapewniają bezpieczne punkty odłączania w celach konserwacyjnych.
Ze względu na swoje zastosowanie, wyłączniki są zazwyczaj instalowane w głównym panelu rozdzielczym lub podpanelach w celu ochrony poszczególnych obwodów. Rozłączniki obciążenia można znaleźć w systemach rozdzielczych, obwodach sterowania silnikami lub innych zastosowaniach, w których wymagane jest częste przełączanie obciążenia. Rozłączniki izolacyjne są często stosowane w rozdzielnicach, podstacjach i innych miejscach, w których personel konserwacyjny musi pracować przy urządzeniach elektrycznych w warunkach bez obciążenia.
Podsumowując, zrozumienie różnic między wyłącznikami, rozłącznikami obciążenia i rozłącznikami izolacyjnymi jest kluczowe dla elektryków. Zapoznanie się z ich unikalnymi cechami i zastosowaniami pozwoli Ci zapewnić bezpieczną i wydajną pracę instalacji elektrycznych.

▶ 01 Wyjaśnienie pojęć: wyłącznik obciążenia, odłącznik i wyłącznik automatyczny

Przełącznik obciążenia:
Funkcja: Może zamykać i odcinać różne prądy w normalnych warunkach pracy, takie jak prąd obciążenia, prąd wzbudzenia, prąd ładowania i prąd baterii kondensatorów.
Zastosowanie: Można go stosować samodzielnie w obwodach, w których ze względu na wymagania techniczne wymagane są oczywiste punkty odłączenia.
Warunki pracy: Może pracować pod obciążeniem, co oznacza, że ​​można go włączać i wyłączać podczas pracy pod napięciem.
Wyłącznik izolacyjny (odłącznik):
Funkcja: Zapewnia odstęp izolacyjny między stykami w pozycji rozdzielonej oraz wyraźny znak rozłączenia. W stanie zamkniętym może przewodzić prąd w normalnych i nieprawidłowych warunkach pracy obwodu (takich jak zwarcia), ale nie jest przeznaczony do przerywania prądów zwarciowych.
Zastosowanie: Często stosowane w połączeniu z wyłącznikami automatycznymi w celu zapewnienia oczywistego punktu rozłączenia w obwodzie.
Warunki pracy: Nie można używać pod obciążeniem; można je otwierać i zamykać tylko wtedy, gdy obwód nie jest włączony.
Wyłącznik automatyczny:
Funkcja: Może zamykać, przewodzić i przerywać prąd w normalnych i nieprawidłowych warunkach obwodu (w tym w warunkach zwarcia) w określonym czasie. Zaprojektowano go w celu ochrony obwodów przed uszkodzeniami spowodowanymi przeciążeniem lub zwarciem.
Zastosowanie: Zazwyczaj stosowane w głównym panelu rozdzielczym lub podpanelach w celu ochrony poszczególnych obwodów. Często stosowane w połączeniu z wyłącznikami izolacyjnymi.
Warunki pracy: Może pracować zarówno w normalnych, jak i nienormalnych warunkach obwodu.
Podsumowując, przełącznik obciążenia, rozłącznik izolacyjny i wyłącznik nadprądowy mają unikalne funkcje i zastosowania. Rozłącznik obciążenia służy do przełączania obciążenia, rozłącznik izolacyjny zapewnia bezpieczny punkt rozłączenia, a wyłącznik nadprądowy chroni obwody przed uszkodzeniem. Zrozumienie tych różnic jest kluczowe dla zapewnienia bezpiecznej i wydajnej pracy systemów elektrycznych.

▶ 02 Wprowadzenie typu wyłącznika obciążenia, odłącznika i wyłącznika

Przełączniki obciążenia, przełączniki izolacyjne i wyłączniki automatyczne dzielą się na wysokiego i niskiego napięcia;

1. W przypadku przełącznika obciążenia:

Wyróżnia się sześć głównych typów przełączników obciążenia wysokiego napięcia:

① Wyłącznik wysokiego napięcia generujący gaz w stanie stałym: wykorzystuje energię samego łuku elektrycznego, aby materiał generujący gaz w komorze łukowej generował gaz, który gasi łuk. Jego konstrukcja jest stosunkowo prosta i nadaje się do produktów o napięciu 35 kV i niższym.

② Pneumatyczny wyłącznik obciążenia wysokiego napięcia: wykorzystuje sprężony gaz tłoka do zdmuchnięcia łuku elektrycznego podczas procesu wyłączania. Jego konstrukcja jest stosunkowo prosta i nadaje się do produktów o napięciu 35 kV i niższym.

③ Wyłącznik obciążenia wysokiego napięcia zasilany sprężonym powietrzem: wykorzystuje sprężone powietrze do gaszenia łuku elektrycznego i może przerwać duży prąd. Jego konstrukcja jest stosunkowo skomplikowana i nadaje się do produktów o napięciu 60 kV i wyższym. ④ Wyłącznik obciążenia wysokiego napięcia SF6: do gaszenia łuku elektrycznego używany jest gaz SF6, a jego prąd wyłączania jest wysoki, a wydajność wyłączania prądu pojemnościowego jest dobra. Jednak konstrukcja jest stosunkowo skomplikowana i nadaje się do produktów o napięciu 35 kV i wyższym.

⑤ Rozłącznik wysokiego napięcia zanurzony w oleju: Wykorzystuje energię samego łuku elektrycznego do rozkładu i gazyfikacji oleju wokół łuku oraz jego schładzania w celu wygaszenia łuku. Jego konstrukcja jest stosunkowo prosta, ale ciężki i nadaje się do produktów zewnętrznych o napięciu 35 kV i niższym.

⑥ Wyłącznik wysokiego napięcia typu próżniowego: do gaszenia łuku elektrycznego wykorzystuje medium próżniowe, ma długą żywotność elektryczną i stosunkowo wysoką cenę, nadaje się do produktów o napięciu 220 kV i niższym.

Rozłącznik obciążenia niskiego napięcia, nazywany również grupą rozłączników bezpiecznikowych, jest odpowiedni do ręcznego, sporadycznego włączania i wyłączania obciążonego obwodu w obwodach prądu przemiennego; może być również stosowany do ochrony linii przed przeciążeniem i zwarciem. Wyłącznik jest zakończony stykiem nożowym, a zabezpieczenie przed przeciążeniem i zwarciem zapewnia bezpiecznik.

2. Do wyłączników izolacyjnych

Ze względu na różne metody montażu, rozłączniki wysokiego napięcia można podzielić na zewnętrzne i wewnętrzne. Zewnętrzny rozłącznik wysokiego napięcia to rozłącznik wysokiego napięcia, który jest odporny na działanie wiatru, deszczu, śniegu, zanieczyszczeń, kondensacji, lodu i grubego szronu, i nadaje się do montażu na tarasie. Ze względu na konstrukcję słupów izolacyjnych, rozłączniki można podzielić na jednokolumnowe, dwukolumnowe i trójkolumnowe.

Wśród nich, jednokolumnowy wyłącznik nożowy bezpośrednio wykorzystuje przestrzeń pionową jako izolację elektryczną pęknięcia pod szyną zbiorczą. Ma to oczywiste zalety w postaci oszczędności zajmowanej powierzchni, redukcji przewodów doprowadzających, a jednocześnie wyraźnego stanu otwarcia i zamknięcia. W przypadku przesyłu ultrawysokiego napięcia, efekt oszczędności powierzchni użytkowej jest bardziej znaczący po zastosowaniu w stacji elektroenergetycznej jednokolumnowego wyłącznika nożowego.

W urządzeniach niskiego napięcia, nadaje się głównie do systemów dystrybucji energii elektrycznej niskiego napięcia, takich jak domy mieszkalne i budynki. Główne funkcje: rozłączanie i łączenie linii z obciążeniem.

Należy zauważyć, że w rozdzielnicy niskonapięciowej wyłącznik izolacyjny może być segmentowany obciążeniem! W innych przypadkach, a także przy wysokim ciśnieniu, jest to niedozwolone!

3. Do wyłączników automatycznych

Wyłączniki wysokiego napięcia stanowią główny sprzęt do sterowania zasilaniem w elektrowniach, podstacjach i pomieszczeniach dystrybucji energii. W przypadku awarii systemu, wyłączniki współpracują z zabezpieczeniem przekaźnikowym, aby szybko wyłączyć prąd zwarciowy i zapobiec rozszerzeniu się zakresu awarii.

Dlatego jakość wyłącznika wysokiego napięcia ma bezpośredni wpływ na bezpieczną pracę systemu elektroenergetycznego; istnieje wiele rodzajów wyłączników wysokiego napięcia, które można podzielić na wyłączniki olejowe (więcej wyłączników olejowych, mniej wyłączników olejowych) w zależności od sposobu gaszenia łuku elektrycznego, wyłączniki na sześciofluorek siarki (wyłącznik SF6), wyłączniki próżniowe, wyłączniki na sprężone powietrze itp.

Wyłącznik niskiego napięcia jest również nazywany wyłącznikiem automatycznym, powszechnie znanym jako „wyłącznik powietrzny”, co również odnosi się do wyłącznika niskiego napięcia. Może być używany do dystrybucji energii elektrycznej, sporadycznego rozruchu silników asynchronicznych, ochrony linii energetycznych i silników itp., a także może automatycznie odciąć obwód w przypadku poważnego przeciążenia, zwarcia lub zbyt niskiego napięcia. Jego funkcja jest równoważna z funkcją rozłącznika bezpiecznikowego i stanowi połączenie przekaźników zabezpieczających przed przegrzaniem i niedogrzaniem itp. Ponadto, zazwyczaj nie wymaga wymiany części po wyłączeniu prądu zwarciowego i jest szeroko stosowany.

▶ 03 Różnica między wyłącznikiem obciążenia, odłącznikiem i wyłącznikiem nadprądowym

1. Wyłącznik obciążenia może zostać wyłączony pod obciążeniem i ma funkcję samoczynnego gaszenia łuku elektrycznego, ale jego zdolność wyłączania jest bardzo mała i ograniczona.

2. Zasadniczo, wyłącznika izolacyjnego nie można wyłączyć pod obciążeniem. Konstrukcja nie zawiera gasików łuku elektrycznego, a istnieją również wyłączniki izolacyjne, które mogą wyłączyć obciążenie, ale ich konstrukcja różni się od stosunkowo prostego wyłącznika obciążenia.

3. Zarówno wyłącznik obciążenia, jak i wyłącznik izolacyjny mogą stanowić oczywisty punkt odłączenia. Większość wyłączników nie posiada funkcji izolacyjnej, a niektóre wyłączniki posiadają funkcję izolacyjną.

4. Wyłącznik izolacyjny nie pełni funkcji zabezpieczającej. Zabezpieczenie wyłącznika obciążenia jest zazwyczaj zapewnione przez bezpiecznik topikowy, jedynie szybkozłączny i nadprądowy.

5. Zdolność wyłączania wyłącznika może być bardzo wysoka w procesie produkcyjnym. Polega ona głównie na dodaniu przekładników prądowych do współpracy z urządzeniami wtórnymi w celu zapewnienia ochrony. Wyłącznik może posiadać zabezpieczenie zwarciowe, przeciążeniowe, upływowe i inne funkcje.