Прекъснател на натоварване vs Разединител vs Вакуумен прекъсвател: Ключови разлики и функции
Какво е превключвател с откъсване на натоварването?
Превключвателят с откъсване на натоварването е управляващ апарат, оснащен с проста система за гасене на дъга, способен да прекъсва и затваря цепи под натоварване. Той може да прекъсне определено ниво на ток на натоварване и преходен ток, но не може да прекъсне тока при краткосрочно замыкание. Затова трябва да се използва в поредица с високо напрежение предпазен ключ, като се полага на предпазния ключ да изчисти дефектите при краткосрочно замыкание.
Функции на превключвателя с откъсване на натоварването:
Функция за прекъсване и затваряне: Благодарение на ограниченията в капацитета за гасене на дъга, превключвателят с откъсване на натоварването може да се използва за прекъсване и затваряне на токове на натоварване и преходни токове до определен множител (обикновено 3-4 пъти). Той може да работи с трансформатори без натоварване с мощности над тези, позволени за разединители, по-дълги линии без натоварване и понякога големи кондензаторни банки.
Заместваща функция: Комбинация от превключвател с откъсване на натоварването и ограничителен предпазен ключ в поредица може да замести превключвател. Превключвателят с откъсване на натоварването обработва прекъсването и затварянето на по-малки преходни токове, докато ограничителният предпазен ключ обработва по-големите преходни токове и всички токове при краткосрочно замыкание.
Комбиниран апарат: Интегрираната съвкупност от превключвател с откъсване на натоварването и ограничителен предпазен ключ в поредица се нарича "Комбинация от превключвател и предпазен ключ" в националните стандарти. Предпазният ключ може да бъде инсталиран от страната на доставка или от страната на натоварване на превключвателя. Когато замяната на предпазния ключ е рядка, предпочитано е да се инсталира от страната на доставка, позволявайки на превключвателя с откъсване на натоварването да функционира като разединител, така че да се изолира напрежението, приложено към ограничителния предпазен ключ.
Какво е разединител (изолатор)?
Разединителят е управляващ апарат без система за гасене на дъга. Неговата основна функция е да изолира източници на енергия, за да се осигури безопасно поддръжка на друго електрооборудване; затова операциите под натоварване са строго забранени. Въпреки това, при конкретни условия, е позволено да се свързват или разединяват цепи с малко мощност. Той е един от най-широко и често използваните апарати в високонапрегнатото комутационно оборудване.
Функции на разединителя:
Създаване на безопасна точка на изолация: След отварянето, той създава надежден изолационен разтвор, ясно разединяващ оборудването или линията, които се поддържат, от източника на енергия, осигурявайки безопасността на персонала и оборудването.
Изменение на цепи: За изменение на връзките на цепите според оперативните изисквания.
Прекъсване на малки токове: Може да прекъсва малки токове в цепите, като зареждащи токове на изолатори, шинове, връзки и къси кабели; емпирични токове на компенсиращи кондензатори на превключвателите; циркулиращи токове при прехвърляне на двойни шинови системи; и возбудителни токове на напрежението трансформатори.
Прекъсване на магнитизиращия ток на ненатоварения трансформатор: В зависимост от конструктивния тип, може да прекъсва магнитизиращия ток на ненатоварените трансформатори до определена мощност.
Класификация:
По местоположение на инсталация: Може да се разделят на външни високонапрегнати разединители и вътрешни високонапрегнати разединители.
Външен тип: Дизайнерски е предназначен да издържа сурови климатични условия, като вятър, дъжд, сняг, замърсяване, кондензация, лед и тежък мраз, подходящ за открито установяване.
По структура на изолационния стълб: Може да се класифицират като едностълбов, двустълбов и тристълбов разединители. Едностълбовият разединител използва вертикалното пространство директно под надвисналите шинови като електрическа изолация за разтвора, предлагайки значителни преимущества: спестяване на площ, намаляване на свързващите проводници и ясно визуално показване на отворено/затворено състояние. В системите за високо напрежение, ефектът от спестяване на пространство на едностълбовите разединители в подстанциите е особено явен.
Бележка: Разединителите се използват главно в нисконапрегнато оборудване, като жилищни и строителни нисконапрегнати крайни разпределителни системи. Описанието, че основната им функция е "прекъсване и затваряне на цепи под натоварване", е неправилно; основната им функция е изолация на източника на енергия.
Какво е вакуумен превключвател?
Вакуумният превключвател получава своето име от използването на висок вакуум като средство за гасене на дъга и като изолационно средство между контактите след прекъсването. Той характеризира компактен размер, лека тегло, подходящ за често използване, и безподдръжково прекъсване на дъга, като е широко използван в разпределителните мрежи.
Вакуумните превключватели се използват главно във вътрешните разпределителни инсталации за 3–10 кV, 50 Hz трифазни алтернативни системи. Те служат като защитни и контролни елементи за електрооборудването в промишлените и горнодобивните предприятия, електроцентралите и подстанциите, особено подходящи за приложения, изискващи работа без масло, минимална поддръжка и често използване. Те могат да бъдат инсталирани в середни кабинети, двоетажни кабинети или фиксирани кабинети като контролни и защитни ключове за високонапрегнато электрооборудване.
Работен принцип на вакуумните превключватели
Когато движещите и неподвижните контакти се отварят от механизма за управление, се формира дъга между тях. Повърхностите на контактите варят метал при висока температура. Благодарение на специално дизайнерски формулираната форма на контактите, токът генерира магнитно поле, което води дъгата бързо във тангентална посока на повърхността на контактите. Части от металния пар се кондензира на металния щит (екран). Когато токът естествено мине през нулата, дъгата угасва, и диелектричната сила между контактите се възстановява бързо.
Функция на вакуумните превключватели
Превключвателите предоставят защитни функции, включително защита срещу прекомерно натоварване, краткосрочно замыкание и недостатъчен ток, ефективно защитавайки цепите и източниците на енергия.
Разлики между превключвателите с откъсване на натоварването и разединителите
Капацитет за прекъсване на тока:
Разединителят няма система за гасене на дъга и може да прекъсне само ток без натоварване, не може да обработи ток на натоварване или ток при краткосрочно замыкание. Операциите трябва да се извършват само когато цепът е напълно без енергия и без натоварване; операции под натоварване са строго забранени, за да се предотвратят аварии.
Превключвателят с откъсване на натоварването има система за гасене на дъга, позволяваща му да прекъсва ток на натоварване и преходни токове до определен множител, но все още не може да прекъсне ток при краткосрочно замыкание.
Наличие на система за гасене на дъга:
Това е фундаменталната разлика. Системата за гасене на дъга помага в операциите за отваряне и затваряне на ключа и ефективно ограничава и гаси дъгата, подобрявайки безопасността при операции. Следователно, повечето комутационни устройства (особено тези, предназначени да прекъсват ток) са оборудвани с системи за гасене на дъга.
Функционална цел:
Разединителят се използва главно за създаване на ясен разтворен пункт в високонапрегнатите цепи, изолирайки енергираните секции от безенергираните секции за поддръжка, осигурявайки безопасността на персонала.
Превключвателят с откъсване на натоварването се използва в фиксирани високонапрегнати инсталации за прекъсване на токове при дефект (преходни токове) и токове на натоварване на оборудването. Въпреки че и двете се използват в високонапрегнатите системи, техните функционални роли са различни.
Разлики между високонапрегнатите превключватели с откъсване на натоварването и вакуумните превключватели
Капацитет за прекъсване: Високонапрегнатият превключвател с откъсване на натоварването може да прекъсва под натоварване и има самогасеща способност, но неговият капацитет за прекъсване е малък и ограничен.
Структурни различия: Високонапрегнатите разединители обикновено не могат да прекъсват под натоварване и нямат канал за гасене на дъга в техниката си (няколко специално проектирани разединители могат да прекъсват малки натоварвания, но техниката им е относително проста).
Функция за изолация: И високонапрегнатите превключватели с откъсване на натоварването, и високонапрегнатите разединители могат да създават видим разтворен пункт, докато повечето превключватели нямат тази функция (освен няколко превключватела с изолационна способност).
Защитни функции:
Високонапрегнатите разединители нямат защитни функции.
Защитата на високонапрегнатите превключватели с откъсване на натоварването обикновено се осъществява чрез сериозно свързани високонапрегнати предпазни ключове, предоставяйки само моментална и преходна защита.
Високонапрегнатите превключватели (като вакуумните превключватели) могат да бъдат проектирани с много висок капацитет за прекъсване, главно защитени чрез токови трансформатори в съчетание с вторични защитни устройства, предлагайки множество защитни функции, включително защита срещу краткосрочно замыкание, прекомерно натоварване и земно утече.
Функционално позициониране: Високонапрегнатият превключвател с откъсване на натоварването функционира между високонапрегнатия превключвател и високонапрегнатия разединител. Често се използва в поредица с високонапрегнат предпазен ключ за контрол на трансформатори. Той може да прекъсва токове на натоварване и преходни токове, но поради невъзможността си да прекъсва токове при краткосрочно замыкание, трябва да се полага на предпазния ключ за защита при краткосрочно замыкание.
