Рубильники – призначення, види, устрій, принцип дії

Рубильники є найпростішими апаратами ручного управління, які використовуються в ланцюгах змінного струму при напрузі до 660 В і постійного струму при напрузі до 440 В.

Рубильники і перемикачі на силу струму від 100 до 1000 А застосовуються в розподільних пристроях електротехнічних установок і служать для неавтоматичного замикання і розмикання електричних ланцюгів.

рубильник

Крім рубильників до комутаційних апаратів ручного керування відносять пакетні вимикачі і перемикачі, універсальні перемикачі, контролери. Ці апарати служать для включення і відключення, а перемикачі – для перемикання електричних ланцюгів постійного і змінного струму при номінальному навантаженні.

здатність навантаження

Всі рубильники і перемикачі допускають тривалу роботу при температурі навколишнього повітря не вище 40

оС і навантаженні їх номінальною змінною або постійним струмом.

Класифікація

Рубильники і перемикачі класифікуються але такими ознаками:

  • за величиною номінального струму – 100; 200; 400; 600; 1000 А;
  • за кількістю полюсів – однополюсні, двополюсні, триполюсні:
  • за наявністю розривних контактів – з розривними контактами, без розривних контактів.

Незалежно від наявності розривних контактів одні і ті ж рубильники і перемикачі придатні для роботи на постійному і змінному струмі. Але внаслідок гірших умов гасінні дуги на постійному струмі рубильники і перемикачі без розривних контактів в мережах постійного струму застосовуються тільки в якості роз’єднувачів;

  • за способом управління – з безпосереднім управлінням для монтажу з лицьового боку розподільного пристрою, з дистанційним управлінням для монтажу з заднього боку розподільного пристрою;
  • за способом приєднання проводів – з переднім приєднанням проводів, з заднім приєднанням проводів.

За кількістю полюсів рубильники підрозділяються на одно-, дух-і триполюсні, за родом токауправленія бувають з центральною і бічним рукоякоцй, за способом приєднання – з передньої і задньої сторони апарату.

Рубильники і перемикачі випускають в одно-, дво- і триполюсному виконанні з центральним або важільним приводом для переднього або заднього приєднання проводів. Рубильники з центральною рукояткою служать як вимикач, т. Е. Відключають попередньо знеструмлені електричні ланцюги, а з бічної рукояткою і важільними приводами – відключають ланцюга під навантаженням.

Принцип дії рубильника

Рубильником (перемикачем) називається електричний апарат з ручним приводом, призначений для комутації електричних ланцюгів.

Найбільш поширені в даний час рубильники і перемикачі рубає типу на силу струму від 100 А і вище виконуються за принципом лінійного зіткнення рухомого контакту (ножа) з нерухомою контактної стійкою. Лінійний контакт забезпечує малий перехідний опір, розрив великих струмів і надійність в роботі.

Процеси, що відбуваються при розмиканні рубильника

Розмикання ланцюга рубильником викликає зміна струму освіту електричного поля між нерухомими і рухливими контактами. Напруженість цього поля пропорційна напрузі мережі і обернено пропорційна відстані між контактами.

У перший момент відключення рубильника, коли відстань між контактами мало, напруженість електричного поля може досягати значення порядку декількох тисяч або навіть десятків тисяч вольт на сантиметр, що, природно, викликає іонізацію повітряного проміжку.

При достатній мірі іонізації відбудеться пробій повітряного проміжку і утворюється електрична дуга. При постійному струмі дуга час, ніж при змінному, так буде існувати більш тривалий як в останньому випадку при переході струму через нульове значення протягом кожного напівперіоду дуга гасне на дуже короткий проміжок часу.

Крім того, встановлено, що дуга гасне тим швидше, чим більше відключається струм і коротше ножі рубильника. Фізично це пояснюється тим, що при великих відключаються токах сили взаємодії між струмом, що протікає в струмоведучих частинах рубильника, і магнітним полем дуги прискорюють її переміщення в повітрі і Деионизация.

Дуга буде відчувати тим більше розтяжне зусилля, чим коротше ножі рубильника, так як в цьому випадку збільшується напруженість магнітного поля, що діє на дугу.

При відключенні струмів 75 А і менше сили, що діють на дугу, незначні, і тому основне значення має найбільш швидке розтягування дуги. Ці струми (75 А і менше) розриваються рубильниками (перемикачами) на 100 – 400 А, тому останні, крім головних ножів, мають також розривні (моментні ножі), що забезпечують достатню швидкість відключення рубильника, не залежну від швидкості руху руки оператора, і запобігання головних контактів від руйнівної дії дуги.

Моментні ножі виконуються полегшеної конструкції, так як вони навантажені короткочасно – тільки в процесі відключення. Рубильники і перемикачі на струми 600 А і вище виготовляються без моментних ножів.

Посилання на основну публікацію