Что такое переключатель нагрузки?

Что такое выключатель нагрузки?

Выключатель нагрузки — это устройство, предназначенное для размыкания или замыкания электрической цепи, по которой проходит ток нагрузки. Обычно это относится к изделию, используемому для управления токами нагрузки переменного тока высокого напряжения.

Более того, выключатель нагрузки (LBS) часто включается в эту категорию. Устройства, отвечающие за размыкание и замыкание цепей в высоковольтных электрических линиях, включают в себя разъединители, автоматические выключатели и выключатели нагрузки.

Разъединитель — это устройство, которое не может прерывать ток нагрузки и в основном используется для контроля безопасности во время задач по техническому обслуживанию. С другой стороны, автоматический выключатель способен прерывать как токи нагрузки, так и токи короткого замыкания во время коротких замыканий, и он находит широкое применение в основном оборудовании для приема электроэнергии и системах распределения электроэнергии.

Выключатель нагрузки может контролировать токи нагрузки, но не может прерывать события короткого замыкания с высоким током. Обычно выключатели нагрузки объединяются с предохранителями, ограничивающими ток, для защиты верхних цепей от случайных сверхтоков.

Применение выключателей нагрузки

Выключатели нагрузки широко используются в высоковольтных цепях передачи и распределения. Вот несколько примеров применения выключателей нагрузки:

1. Соединительные линии для коммерческих объектов, снабжаемых высоковольтным питанием
2. Располагаются выше трансформаторов, которые понижают высокое напряжение до низкого
3. Располагаются выше высоковольтных фазоускорительных конденсаторов
4. Располагаются выше высоковольтных двигателей

Первый тип часто устанавливается на опорах линий электропередач и использует воздушные выключатели нагрузки. Второй и третий типы часто располагаются внутри шкафов, где используется LBS. Четвертый тип обычно встречается на заводах и инфраструктурных объектах и ​​использует вакуумные электромагнитные выключатели. Пятый тип обычно устанавливается на заводах и использует вакуумные электромагнитные выключатели.

Принцип работы выключателей нагрузки

Типичный выключатель нагрузки, такой как LBS, состоит из главного контакта, рабочего механизма и токоограничивающего предохранителя.

1. Главный контакт

Главный контакт — это металлический компонент, который позволяет протекать электрическому току. В LBS главный контакт часто состоит из лезвия и держателя лезвия. Он становится под напряжением, когда лезвие вставляется в держатель.

Прерывание тока нагрузки в высоковольтной цепи может привести к явлению дугового разряда. Это включает в себя электрический разряд через мельчайшие частицы металла в воздухе, которые могут разрушить воздушную изоляцию. Чтобы предотвратить длительный дуговой разряд, в гнезде лезвия LBS часто устанавливается дугогасительная камера.

2. Рабочий механизм

Рабочий механизм — это структурный компонент, отвечающий за операции открытия и закрытия. Простейшая конструкция состоит из рабочей рукоятки, прикрепленной к лезвию, которая открывается и закрывается с помощью рабочего стержня, изготовленного из изоляционного материала. Для тех, кому требуются блокировки и другие функции, также доступны электрические LBS.

3. Предохранитель ограничения тока

Токоограничивающие предохранители — это компоненты, устанавливаемые для прерывания цепи в случае короткого замыкания в нисходящей проводке. Внутри предохранителя находится предохранительный элемент и кварцевый песок. В случае короткого замыкания предохранительный элемент размыкается, а кварцевый песок гасит дугу, обеспечивая защиту.

Строго говоря, токоограничивающие предохранители не являются частью выключателей нагрузки, поскольку они могут прерывать токи короткого замыкания, но обычно они устанавливаются вместе.

Типы выключателей нагрузки

Хотя переключатели нагрузки обычно относятся к LBS, существуют и другие типы, включая воздушные переключатели нагрузки и вакуумные переключатели нагрузки.

1. Воздушные переключатели нагрузки

Воздушные переключатели нагрузки используются для включения и выключения нагрузки в высоковольтных цепях и также известны как PAS (полюсные воздушные переключатели). Они часто устанавливаются в точке, где компании по передаче и распределению электроэнергии подключаются к клиентам.

Поскольку сам PAS не обеспечивает защиту от перегрузки или замыкания на землю, его часто комбинируют с SOG (накопительное избыточное заземление).

2. Вакуумные переключатели нагрузки

Вакуумные переключатели нагрузки используют вакуум для гашения дуг вокруг контактов. Они часто оснащены предохранителем ограничения тока и также называются высоковольтными комбинированными блоками или VCS (вакуумные переключатели цепи).

Принцип работы аналогичен принципу работы вакуумных выключателей, и многие изделия работают от электромагнитных катушек. Даже при частом переключении тока нагрузки возникновение дуги маловероятно благодаря этому принципу, а предохранитель плавится быстрее, чем обычные автоматические выключатели.