Выключатель нагрузки как выбрать

Модульный выключатель нагрузки или вводной автомат? 4 преимущества использования.

Наверняка многие из вас пользовались автоматическими выключателями. Проблем включить-выключить свет с помощью таких выключателей не возникало. Но вы должны знать, что в первую очередь автоматические выключатели создавались не для частых коммутационных операций, а для защиты эл.проводки и токоприемников от сверхтоков.

Роль обыкновенного рубильника, т.е разрывание цепи — это второстепенная задача автоматического выключателя.

И если вы злоупотребляете частыми отключениями с помощью автоматов, в особенности не отключив из розеток нагрузку, внутри автомата происходит постепенное выгорание контактов.

Контакты в конечном итоге подгорят и почернеют, потеряв свою номинальную пропускную способность. В итоге через некоторое время, автоматический выключатель вам придется менять. Если вы этого не сделаете, очередное короткое замыкание может привести к воспламенению самого автомата.

Поэтому для повышения безопасности электрощитков и надежности электроснабжения и были разработаны выключатели нагрузки.

Внешний вид и устройство

Размером и формой он аналогичен автоматическим выключателям. Отличить его можно по надписи на лицевой стороне выключатели. Вместо надписи ВА, будет написано ВН (или ВМ-Р(рубильник).

Модульный выключатель нагрузки может быть как одно, так и 4-х полюсным. Выпускается он на токи от 16А до 125А.
Основное значение выключателей нагрузки — оперативные коммутации, т.е. процесс включения-выключения номинальных токов в отходящей цепи. Внутри установлен мостиковый контакт, с большей площадью и большей силой прижимания чем у обычных автоматов.

Использование модульных выключателей нагрузки в распредщитке с точки зрения безопасности, является правильным решением.

Заводы изготовители автоматических выключателей обычно указывают, что автомат предназначен для не частых коммутаций, как правило не более шести раз в час.

А представьте что вам необходимо часто пользоваться автоматом для отключения света. Больше всего таких коммутаций происходит в процессе ремонта квартиры или наладке освещения.

Поэтому, если вам сначала монтируют распредщиток, а затем происходит сам ремонт, обязательно позаботьтесь об установке в щитовой выключателя нагрузки.

Вот сравнительные характеристики ресурса электрических отключений обычного автомата и выключателя нагрузки марки ИЭК. Как видно из данных, выключатель нагрузки здесь выигрывает почти в 2 раза.

Обратите внимание что выключатели при эксплуатации в домашних условиях не ремонтопригодны.

Если с модульным устройством произошла какая-то проблема и выявился дефект, не старайтесь их разобрать и починить самостоятельно. Так что если обнаружили неисправность на ВН-рубильнике или автомате, меняйте их на другие.

Как выбрать выключатель нагрузки-мини рубильник

Если у вас уже установлен вводной автомат, для выбора выключателя нагрузки ориентируйтесь прежде всего на его номинальный ток. Номинал выключателя нагрузки рекомендуется выбирать либо равным номинальному току автомата, либо на ступень больше. При этом следует не забывать что нам диктуют правила.

Так согласно ГОСТ 32397-2013 минимальный ток вводного устройства должен быть не менее 40А.

Руководствуясь этим, приобретайте в магазине аппараты от 40А и выше, тем более что в цене они не слишком отличаются от своих «меньших собратьев». Ну а располагаться выключатель нагрузки должен однозначно до вводного автомата, а еще лучше до самого прибора учета.

Некоторые электрики используют зачастую схему электрощитка даже без вводного автоматического выключателя. Это также разрешается, если вы грамотно защитили отходящие линии отдельными автоматами. В этом случае на вводе монтируется просто один выключатель нагрузки.

Плюс такой схемы не только в экономии, но и в селективности. При замыкании в проводке, у вас уже одновременно не отключится и ввод (погасив всю квартиру, что зачастую бывает при больших токах КЗ) и автомат группы.

Преимущества использования выключателя нагрузки

1. минимальная вероятность повреждения изоляции дугой, даже при долгом использовании или загрязнении, за счет специальной конструкции с двойным разрывом цепи
2. небольшая стоимость
3. увеличенная электрическая износостойкость
4. допускается эксплуатация при умеренных перегрузках

25. Выбор выключателей нагрузки и предохранителей

В целях снижения стоимости распределительного устройства 6–10 кВ подстанции вместо силовых выключателей небольшой и средней мощности можно применять выключатели нагрузки, способные отключать рабочие токи линий, трансформаторов и других электроприемников. Для отключения токов короткого замыкания, превышающих допустимые значения для выключателей нагрузки, последние комплектуются кварцевыми предохранителями ПК. Такой комплект получил название ВНП. При проектировании необходимо учитывать, что при каждом отключении выключателя нагрузки происходит износ газогенерирующих дугогасящих вкладышей, ограничивающих число допускаемых отключений КЗ.

Выбор выключателей нагрузки производится по тем же условиям, что и разъединителей. При выборе аппаратов ВНП в РУ 6–10 кВ необходимо учитывать недостаточную чувствительность предохранителей к перегрузкам. Поэтому применение аппаратов ВНП должно сопровождаться установкой соответствующих релейных защит от перегрузок в схеме блока «линия – трансформатор».

Номинальные токи плавких вставок предохранителей ПК следует выбирать так, чтобы не возникало ложное срабатывание предохранителя вследствие толчков тока при включении трансформатора на небольшую нагрузку, а также при включении электродвигателей или батарей конденсаторов. Для выполнения этого условия ток плавкой вставки выбирается в 1,4–2,5 раза больше номинального тока защищаемого электроприемника.

26. Выбор реакторов

Реакторы устанавливаются: на сборных шинах подстанций или питающих линиях для ограничения тока (мощности) короткого замыкания; на шинах подстанций или питающих линиях для обеспечения необходимого значения остаточного напряжения; для ограничения пусковой мощности при пуске асинхронных или синхронных двигателей.

Выбор реактора может производиться по заданному снижению тока короткого замыкания, по заданному значению остаточного напря-жения.

Необходимая реактивность реактора при заданном снижении тока короткого замыкания определяется по формуле

где – ток (мощность) короткого замыкания реактора, не ограни-ченный реактором; I_τ (S_τ) – ток (мощность) короткого замыкания, со-ответствующий действительному времени отключения и ограниченный реактором; I_p.ном (S_p.ном) – номинальный ток (номинальная проходная мощность) реактора

27. Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения

Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению, номинальному первичному току и проверяются по электродинамической и термической стойкости к токам короткого замыкания. Особенностью выбора трансформаторов тока является выбор по классу точности и проверка на допустимую нагрузку вторичной цепи. Трансформаторы тока для присоединения счетчиков, по которым ведутся де-нежные расчеты, должны иметь класс точности 0,5. Для технического учета допускается применение трансформаторов тока класса точности 1, для включения указывающих электроизмерительных приборов – не ниже 3, для релейной защиты – класса 10 %. Чтобы погрешность трансформатора тока не превысила допустимую для данного класса точности, вторичная нагрузка Z_2p не должна превышать номинальную Z_2ном, задаваемую в каталогах.

Условия выбора трансформаторов напряжения: конструкция, схе- ма соединения; U_с.ном = U_1ном , где U_с.ном – номинальное напряжение се- ти, к которой присоединяется трансформатор напряжения, кВ; U_1ном – номинальное напряжение первичной обмотки трансформа- тора, кВ; класс точности; S_2расч < S_2ном, где S_2расч – расчетная мощность, потребляемая вторичной цепью, ВA; S_2ном – номинальная мощность вторичной цепи трансформатора напряжения, обеспечивающая его ра- боту в заданном классе точности, ВА. Выбор типа трансформатора напряжения определяется его назна-чением. Если от ТV получают питание расчетные счетчики, то целесо-образно использовать на напряжениях 6, 10, 35 кВ два однофазных трансформатора типа НОМ или НОЛ, соединенных по схеме открытого неполного треугольника. Два однофазных ТН обладают большей мощ-ностью, чем один трехфазный, а по стоимости на напряжения 6 и 10 кВ они примерно равноценны. Если одновременно с измерением необ-ходимо производить контроль изоляции в сетях 6–10 кВ, то устанав-ливают трехфазные трехобмоточные пятистержневые трансформаторы напряжения серии НТМИ или группу из трех однофазных трансформа-торов серии ЗНОМ или ЗНОУТ, если мощность НТМИ недостаточна. При использовании трех однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, нейтральная точка обмотки высокого напряжения ТV должна быть заземлена для правильной работы приборов контроля состояния изоляции

11. Выбор электрооборудования на напряжении 10 кВ

В данном курсовом проекте требуется выбрать выключатели вводов 10 кВ и всех отходящих присоединений проектируемой ПГВ.

Таблица 16 – Выбор выключателей ввода и отходящих присоединений

20 2 ·4=1600 кА 2 с

Выбираем выключатель типа ВМПЭ-10-3200-20У3

20 2 *4=1600 кА 2 с

Выбираем выключатель типа ВМПЭ-10-3200-20У3

Выключатель отходящих присоединений

149,6 А (макс.значение (табл.10б))

261,3 А (макс.значение (табл.11б))

20 2 ·4 =1600 кА 2 ·с

Выбираем выключатель типа ВМПЭ–10–630– 20УЗ

11.2. Выбор выключателей нагрузки

В городских сетях выключатели нагрузки (серии ВН) применяют в присоединениях силовых трансформаторов на стороне высшего напряжения вместо силовых выключателей. Выключатели нагрузки предназначены для включения и отключения нагрузочных токов цепей, вплоть до номинальных токов аппаратов. Они не предназначены для отключения тока КЗ, но включающая их способность соответствует электродинамической стойкости при КЗ. Поскольку выключатели нагрузки не рассчитаны на отключение тока КЗ, функции автоматического отключения трансформаторов возлагаются на плавкие предохранители.

Условия выбора выключателей нагрузки:

1. Номинальное напряжение выключателя , где — номинальное напряжение сети.

2. Номинальный ток выключателя , где — расчетное значение тока в нормальном режиме работы.

3. , где — максимальный расчетный ток в послеаварийном режиме; — коэффициент перегрузки, принимается равным 2.

4. Ток динамической стойкости выключателя (мгновенное значение) , где — ударный ток КЗ установки (мгновенное значение тока).

5. Ток термической стойкости выключателя (действующее значение) в течение времени термической стойкости должен удовлетворять неравенству: , где — интеграл Джоуля.

10 2  1 = 100 > 58,98 кА 2  с

6. Номинальный ток отключения выключателя , где — расчетное значение тока отключения (принимается равным расчетному значению тока в нормальном режиме работы ).

7. Номинальный ток включения выключателя , где — расчетное значение тока включения (принимается равным периодической составляющей тока КЗ в начальный момент времени ).

Выбираем выключатель ВНДО – 10/400-20УХП3. (Выключатель нагрузки, с возможностью местного включения, местного и дистанционного отключения, 10 кВ, 400 А, периодическая составляющая сквозного тока КЗ 20 кА)

Таблица 17 – Выбор выключателя нагрузки

8.4. Выбор выключателей нагрузки и предохранителей

В целях снижения стоимости распределительного устройства 6— 10 кВ подстанции вместо силовых выключателей небольшой и средней мощности можно применять выключатели нагрузки, способные отключать рабочие токи линий, трансформаторов и других электроприемников. Для отключения токов короткого замыкания, превышающих допустимые значения для выключателей нагрузки, последние комплектуются кварцевыми предохранителями ПК. Такой комплект получил название ВНП. При проектировании необходимо учитывать, что при каждом отключении выключателя нагрузки происходит износ газогенерирующих дугогасящих вкладышей, ограничивающих число допус­каемых отключений КЗ.

Аппараты ВНП могут применяться для присоединения трансформаторов мощностью до 1600 кВ  А, батареи конденсаторов до 400 квар, электродвигателей 3—6 кВ мощностью 600-1500 кВт.

Рекомендуется установка выключателя нагрузки после предохранителя, считая по направлению тока от источника питания, что следует иметь в виду при вычерчивании однолинейной схемы соединений подстанции. Преимущество такой схемы заключается в том, что если при отключении выключателя нагрузки возникнут неполадки, например затяжка дуги вследствие износа вкладышей или случайное превышение тока над паспортными значениями, то предохранители практически мгновенно отключат данную линию и возникающая авария ограничится пределами только данной камеры и не распространится на все распредустройство. Такая установка предохранителей дает возможность безопасного осмотра и ревизии выключателя нагрузки при вынутых предохранителях.

Выбор выключателей нагрузки производится по тем же условиям, что и разъединителей. При выборе аппаратов ВНП в РУ 6—10 кВ необходимо учитывать недостаточную чувствительность предохранителей к перегрузкам. Поэтому применение аппаратов ВНП должно сопровождаться установкой соответствующих релейных защит от перегрузок в схеме блока линия—трансформатор.

В ОРУ 10-110 кВ рекомендуется применение стреляющих предохранителей. Мощность трансформаторов, защищаемых стреляющими предохранителями, ограничена значениями 4000—6300 кВ  А. В закрытых помещениях установка их не допускается.

Наибольшая отключающая мощность предохранителей ПК, ПКН (для наружной установки), ПКЭ (для экскаваторов) составляет

Таблица 8.3. Рекомендуемое соответствие токов предохранителей ПК и защищаемых электроприемников

Номинальный ток защищаемого электроприемника, А

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя, А

Номинальный ток защищаемого электроприемника, А

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя, А