Schalter – Zweck, Typen, Gerät, Funktionsprinzip

Messerschalter sind die einfachsten manuellen Steuergeräte, die in Wechselstromkreisen mit Spannungen bis 660 V und Gleichstromkreisen mit Spannungen bis 440 V eingesetzt werden.

Messerschalter und Schalter für Ströme von 100 bis 1000 A werden in Schaltanlagen elektrischer Anlagen eingesetzt und dienen dem nichtautomatischen Schließen und Öffnen von Stromkreisen.

Handschaltgeräte umfassen neben Schaltern auch Pakete Schalter und Schalter, Universalschlüssel, Controller. Diese Geräte dienen zum Ein- und Ausschalten und Schalter dienen zum Schalten von Wechsel- und Gleichstromkreisen bei Nennlast.

Tragfähigkeit

Alle Schalter und Schalter ermöglichen einen Dauerbetrieb bei einer Umgebungstemperatur von nicht mehr als 40 °C

OS und laden Sie sie mit ihrem Nenn-Wechsel- oder Gleichstrom auf.

Einstufung

Schlüssel und Messerschalter werden nach folgenden Kriterien klassifiziert:

1) um den Wert des Nennstroms – 100; 200; 400; 600; 1000 A;

2) nach der Polzahl - einpolig, zweipolig, dreipolig:

3) vom Vorhandensein unterbrechender Kontakte – mit unterbrochenen Kontakten, ohne unterbrechende Kontakte.

Unabhängig vom Vorhandensein von Trennkontakten sind dieselben Leistungsschalter und Schalter für den Gleich- und Wechselstrombetrieb geeignet. Aufgrund der schlechteren Bedingungen zum Löschen des Gleichstromlichtbogens werden Messerschalter und Schalter ohne Kontaktunterbrechung in Gleichstromnetzen jedoch nur als Trennschalter verwendet;

4) nach Steuerungsmethode – mit direkter Steuerung für die Installation auf der Vorderseite der Schaltanlage, mit Fernbedienung für die Installation auf der Rückseite der Schaltanlage;

5) durch die Art der Verbindung der Drähte – mit dem vorderen Anschluss der Drähte, mit dem hinteren Anschluss der Drähte.

Je nach Polzahl werden Leistungsschalter in ein-, zwei- und dreipolig unterteilt, je nach Art des Steuerstroms kommen sie vom Mittel- und Seitengriff, je nach Anschlussart - von vorne und hinten des Geräts.

Schlüssel und Messerschalter werden in ein-, zwei- und dreipoliger Ausführung mit Zentral- oder Hebelbetätigung für vordere oder hintere Verkabelung hergestellt. Schalter mit Mittelgriff dienen als Trennschalter, d. h. sie trennen zuvor getrennte Stromkreise, bei seitlichen Griff- und Hebelantrieben schalten sie Stromkreise unter Last ab.

Das Funktionsprinzip des Leistungsschalters

Ein Schalter (Schalter) ist ein manuell betätigtes elektrisches Gerät zum Schalten von Stromkreisen.

Die derzeit gebräuchlichsten Messerschalter und Stufenschalter für Ströme von 100 A und mehr werden nach dem Prinzip der linienförmigen Berührung eines beweglichen Kontakts (Messer) mit einer festen Kontaktschiene ausgeführt. Der lineare Kontakt sorgt für einen geringen Kontaktwiderstand, unterbricht große Ströme und sorgt für Zuverlässigkeit im Betrieb.

In Abb. 1 zeigt das Prinzip des Linienkontaktes. Der feste Kontaktpol 1 liegt auf einer Linie mit dem beweglichen Kontaktmesser 2, bestehend aus zwei Streifen mit zylindrischen Vorsprüngen 3, die entlang der Linie für den Kontakt mit dem Pol sorgen. Die Enden der Messerleisten sind mit einer Flachfeder 4 abgedeckt.

Reis. 1. Linienkontakt

Eine allgemeine Ansicht eines bipolaren Schalters ist in Abb. dargestellt. 2.

Reis. 2. Zweipoliger Schalter

Jeder Pol des Leistungsschalters besteht aus einer Kontaktschiene 1 mit zwei Backen, zwischen denen sich ein um eine Achse 3 rotierendes Kontaktmesser 2 befindet, das in den unteren Backen 4 befestigt ist. Die Kontaktmesser sind fest mit einer isolierenden Traverse 5 verbunden. an dem ein isolierter Griff befestigt ist 6.

Vorgänge, die beim Öffnen des Leistungsschalters ablaufen

Das Öffnen des Stromkreises mit einem Schalter führt zu einer Stromänderung, wodurch ein elektrisches Feld zwischen den festen und beweglichen Kontakten entsteht. Die Stärke dieses Feldes ist proportional zur Netzspannung und umgekehrt proportional zum Abstand zwischen den Kontakten.

Im ersten Moment des Ausschaltens des Schalters, wenn der Abstand zwischen den Kontakten gering ist, kann die elektrische Feldstärke einen Wert in der Größenordnung von mehreren Tausend oder sogar Zehntausenden Volt pro Zentimeter erreichen, was auf natürliche Weise zur Ionisierung eines führt Luftspalt.

Reis. 3. Kräfte, die beim Auslösen des Leistungsschalters auf den Lichtbogen wirken

Bei einem ausreichenden Ionisationsgrad kommt es zu einem Luftspaltdurchbruch Es entsteht ein Lichtbogen… Bei Gleichstrom ist die Zeit des Lichtbogens länger als bei Wechselstrom, er bleibt also länger bestehen, da im letzteren Fall, wenn der Strom in jeder Halbwelle einen Nullwert durchläuft, der Lichtbogen in a erlischt sehr kurze Zeitspanne.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass der Lichtbogen umso schneller erlischt, je höher der Abschaltstrom und je kürzer die Unterbrechermesser sind. Physikalisch erklärt sich dies dadurch, dass bei großen Strömen, die abgeschaltet werden müssen, die Wechselwirkungskräfte zwischen dem in den stromführenden Teilen des Schalters fließenden Strom und dem Magnetfeld des Lichtbogens dessen Bewegung in der Luft und die Entionisierung beschleunigen .

Der Lichtbogen erfährt eine umso größere Zugkraft, je kürzer die Messerklingen sind, da in diesem Fall die Stärke des auf den Lichtbogen wirkenden Magnetfeldes zunimmt.

Beim Abschalten von Strömen von 75 A oder weniger sind die auf den Lichtbogen wirkenden Kräfte vernachlässigbar und daher kommt es auf eine möglichst schnelle Lichtbogenverlängerung an. Diese Ströme (75 A und weniger) werden durch Schalter (Schalter) für 100 – 400 A unterbrochen, daher verfügen letztere zusätzlich zu den Hauptmessern auch über eine Unterbrechung (Drehmomentmesser), die für eine ausreichende Geschwindigkeit zum Ausschalten des Schalters sorgt. unabhängig von der Handgeschwindigkeit des Bedieners und Schutz der Hauptkontakte vor der zerstörerischen Wirkung des Lichtbogens.

Drehmomentmesser sind in Leichtbauweise gefertigt, da sie nur für kurze Zeit – nur während des Abschaltvorgangs – belastet werden. Messerschalter und Schalter für Ströme ab 600 A werden ohne Drehmomentmesser gefertigt.

Entschlüsselung der Messerschalterbezeichnungen

Buchstabenbezeichnungen von Leistungsschaltern: P – Schalter; P – Schalter; der zweite Buchstabe – P – vorderer Anschluss der Drähte; B – mit seitlichem Griff; Ts – mit zentralem Anschluss. Die Zahlen geben Folgendes an: Die erste (1, 2 und 3) ist die Anzahl der Pole, die zweite ist der Nennstrom (1 – 100 A, 2 – 250 A, 4 – 400 A und 6 – 600 A).

Messer-, Seitengriff- und Hebelschlüssel werden mit und ohne Lichtbogenkammer hergestellt. Messerschlüssel mit Mittelgriff werden ohne Lichtbogenkammern mit Funkenschutzkontakten hergestellt. Die Dichtheit der Kontaktflächen von Messer und Backen wird durch die Federeigenschaften des Materials der Backen (für Schalter bis 100 A) und durch die Stahlfedern (für Schalter über 200 A) gewährleistet.

Um die Messer beim Auslösen vor dem Abschmelzen des Lichtbogens zu schützen, werden Hochstrom-Leistungsschalter mit Funkenlösch- oder Lichtbogenkontakten eingesetzt. Die Funkenlöschkontakte, mit denen die Messer ausgestattet sind, bewegen sich im ausgeschalteten Zustand unter der Wirkung ihrer Federn von den Backen weg, unabhängig von der Geschwindigkeit des Griffs und der Betätigung des Schalters.

Die Lichtbogenkontakte der Leistungsschalter befinden sich außerhalb oder innerhalb der Löschkammern. Sie dienen dazu, ein schnelles Erlöschen des Lichtbogens zu gewährleisten und dessen Übertragung auf benachbarte leitfähige oder geerdete Verteilerstrukturen zu verhindern. Schlüsselschalter haben den gleichen Aufbau wie Schalter und dienen zum Schalten von Stromkreisen.

In einigen Ausführungen werden Leistungsschalter mit Sicherungen kombiniert oder Sicherungen werden als Messer verwendet. Eine solche Konstruktion, die die Ausführung von Schalt- und Schutzfunktionen ermöglicht, wird als Sicherung (FBB) bezeichnet.

Zur Sicherheit des Bedienpersonals sind die Schalter in einem Metallschutzgehäuse untergebracht

Leistungsschalter-Trennschalter BP

Leistungsschalter (Messerschalter) VR32-31, VR32-35, VR32-37, VR32-39 sind zum Einschalten, Schalten und Trennen von Wechselstrom mit einer Nennspannung bis 660 V, einer Nennfrequenz von 50 und 60 Hz bestimmt und Gleichstrom mit einer Nennspannung bis 440 V in elektrischen Energieverteilungsgeräten.

Dreipoliger Einwegschalter BP-32 mit seitlichem Griff

BP-32 Zwei-Wege-dreipoliger Leistungsschalter mit Seitengriff

Klassifizierung der BP-Lasttrennschalter:

Je nach Schutzart des Griffs: IP00, IP32.

Durch das Vorhandensein von Hilfskontakten: ohne Hilfskontakte; mit Hilfskontakten.

Nach der Art des Griffs manueller Antrieb: ohne Griff; Seitengriff; vorderer, versetzter Griff; seitlich versetzter Griff.

Entsprechend der Lage der Verbindungsebene der äußeren Klemmen der Fahrdrähte: 1 – parallel zur Installationsebene; 2 – senkrecht zur Montageebene; 3 – kombiniert: Eingang parallel, Ausgang senkrecht zur Montageebene; 4 – kombiniert: Eingang senkrecht, Ausgang parallel zur Montageebene.

Nach Polzahl und Richtungszahl: einpoliger Lasttrennschalter, ein Verkehrsschild; zweipoliger Lasttrennschalter für eine Richtung; dreipoliger unidirektionaler Lasttrennschalter; einpoliger Lasttrennschalter für zwei Richtungen; zweipoliger Lasttrennschalter für zwei Richtungen; Dreipoliger Lasttrennschalter für zwei Richtungen.

Technische Hauptmerkmale der Leistungsschalter VR-32:

Bemessungsbetriebsspannung für den Hauptstromkreis:

Wechselstrom:

380, 660V.

Gleichstrom:

220, 440V

konventioneller freier Luftwärmestrom (Jth)

100, 250, 400 und 630 A

konventioneller thermischer Mantelstrom (Jth)

80, 200, 315 und 500 A.

AC-Nennfrequenz

50 und 60 Hz

Mechanische Haltbarkeit

für Ströme 100 und 250 A:

25000 Zyklen «VO»

für Ströme 400 und 630 A:

16000 Zyklen «IN»

Vom Gerät pro Pol verbrauchte Leistung

BP32-31

3 Watt

BP32-35

15 Watt

BP32-37

35 Watt

BP32-39

60 Watt

Sicherungsblöcke – Leistungsschalter

Um die Gesamtabmessungen der Schaltanlage zu reduzieren, werden Sicherungsblöcke (BPV) hergestellt, die eine Abschaltung der Nennströme und den Schutz der Stromkreise vor Stromüberlastungen und Kurzschlüssen ermöglichen. Bei BVP bewegt sich beim Drehen des Griffs die Traverse mit der darauf platzierten Sicherung und die Kontakte des Geräts öffnen sich.

Das Vorhandensein von zwei Unterbrechungen pro Pol gewährleistet die Abschaltung von Bemessungsströmen bis 350 A bei Wechselstrom U bis 550 V. Zur Abschaltung eines Bemessungsgleichstroms von 350 A bei U bis 440 V werden die Unterbrechungen mit Lichtbogennetzen gespeist.

Das Herausziehen einer Patrone mit verbranntem Einsatz ist nur in ausgeschalteter Position des BPV nach Lösen einer speziellen Verriegelung möglich. Elektrische Lebensdauer des Gerätes 2500, mechanische 500 Zyklen.

Installationsinformationen

Lastschalter müssen in vertikaler Position eingebaut werden. Sammelschienen und Drähte müssen mit den festen Kontakten des Schalters verbunden werden, d. h., wenn der Schalter ausgeschaltet ist, werden seine beweglichen Lamellen nicht mit Strom versorgt.

An Leistungsschalter angeschlossene Sammelschienen und Leitungen müssen einen dem Nennstrom des Leistungsschalters entsprechenden Querschnitt haben und verstärkt sein, damit von ihnen keine mechanischen Belastungen auf die Anschlüsse übertragen werden.Sammelschienen und Leitungen müssen in den Klemmen der Leistungsschalter fest angezogen sein, um einen zuverlässigen Kontakt zu gewährleisten und eine Überhitzung der Leistungsschalter zu verhindern.

Beim Anschließen der Sammelschienen und Leitungen sollten die Kontaktmuttern der Schalter und Messerschalter leichtgängig angezogen werden, ohne dass sie herausgezogen werden. In diesem Fall sollte die Mutter nach dem ersten Anziehen gelöst und dann wieder sanft bis zum Versagen angezogen werden.

Muttern müssen klemmfrei verschraubt werden; Es wird empfohlen, ihre Gewinde mit technischer Vaseline zu schmieren.

Die Oberfläche der Kontaktlamellen der Messerschalter sollte mit einer dünnen Schicht Rizinusöl geschmiert werden, um ein Festkleben in den Kontaktleisten zu verhindern. Beim Reinigen wird das eingedickte Fett von den Messerschaltern und Schaltern mit sauberem Benzin entfernt.

Die nicht leitenden Metallteile von Hebelschaltern, die auf der Vorderseite der Abschirmung angebracht sind, müssen geerdet werden.