Как выбрать выключатель для ру 220 кв

Выключатель нагрузки в квартире и доме

Обычные автоматы не предназначены для коммутации потребителей под нагрузкой. Их задачей является защита цепи от перегрузки и коротких замыканий. Для отключения напряжения в работающей сети применяется выключатель нагрузки. По сути, он является рубильником, служащим для отключения промышленного оборудования, помещения, квартиры, здания.

Выключатель нагрузки в щитке

С помощью выключателя нагрузки отключают только номинальный ток потребителя. Аппарат не является средством автоматической защиты, но с его помощью можно отключить нагрузку вручную, когда угрожает авария. Для автоматического отключения применяются автоматы и УЗО.

Предназначение

Высоковольтные выключатели устанавливаются в подстанциях и распределительных устройствах сетей от 6 кВ до 10 кВ. Наиболее распространены устройства типа ВНА (автогазовые). Они являются самыми дешевыми и не имеют специальных требований. Газы для гашения дуги в выключателях ВНА вырабатываются из встроенных пластмассовых вкладышей. Такое применение газа для защиты контактов характерно только для этих моделей. Коммутация производится за счет ручного привода.

Выключатель нагрузки для бытовых потребителей с напряжением не более 380 В используют в качестве вводного устройства коммутации на электрических щитах. К его входу подключается силовой кабель, а к выходу – автоматы и УЗО, выполняющие функции защиты от коротких замыканий, перегрузки и утечки тока на «землю».

Выбор

Выбор производится по следующим параметрам:

• напряжение;
• исполнение устройства;
• комплектация;
• выполняемые функции;
• номинальный ток;
• способ крепления.

В отличие от промышленных аппаратов с автоматическим управлением, выключатель нагрузки в квартирах или индивидуальных домах управляется вручную и коммутирует токи не более 100 А.

Выключатель нагрузки подбирается под больший номинальный ток, чем суммарный ток потребителей. Номинал должен быть выше, чем у подключенного с ним в одной цепи автомата на одну или две ступени. Иначе его контакты будут перегреваться при перегрузке линий. Если у автомата номинальный ток составляет 20 А, то последовательно установленный с ним выключатель нагрузки должен быть рассчитан на 25 А или на 32 А. Внешне они похожи, но у выключателя есть обозначение на корпусе в виде букв ВН, а ручка управления имеет больше размер. На рис. 1 изображены модели небольшой мощности.

Виды рубильников (выключателей нагрузки): а – Hager; б – АВВ

Выключатели нагрузки обладают электродинамической стойкостью при отключении тока короткого замыкания, но основной упор делается на плавкие предохранители, которые следует дополнительно устанавливать.

В отличие от автоматов, выключатели нагрузки снабжены усиленными контактами, рассчитанными на долгий срок службы. У некоторых моделей применяются следующие способы повышения надежности:

• двойной разрыв контактов, гарантирующий отключение линии;
• смотровые окошки для визуального контроля состояния контактов;
• блокировка ручки управления от случайного включения устройства аналогично высоковольтным устройства, например, типа ВНА.

Неотключаемые линии в щите

Выключателем нагрузки внутри квартирного электрощита можно обесточить всю электропроводку. Это можно делать с целью электробезопасности, уходя из дома. Некоторые электроприборы отключать нецелесообразно. Для этого оставляется неотключаемая линия. На рисунке ниже установлено 2 выключателя нагрузки, один из которых может отключать всю проводку квартиры, а другой – оставляет в работе холодильник. Кроме того есть еще постоянно работающие системы охранной сигнализации и видеонаблюдения.

Схема квартирного щита с неотключаемой линией

На схеме красным и синим цветами изображены фазный и нулевой провода. Отключать можно только их, а земля (желто-зеленый цвет) всегда остается подключенной.

Переключатели нагрузки

Переключатель нагрузки служит для коммутации электрических цепей и имеет больше контактов. Переключателем можно коммутировать одну или несколько сетей. Его также называют перекидным или переходным выключателем. С его помощью можно образовать новую цепь.

В квартирах маломощные переключатели используют для независимого управления освещением из разных мест.

Схема проходного выключателя

На рисунке изображена схема подключения двух переключателей для включения лампочки из двух мест. Фазный провод выполнен коричневым, а нулевой – синим цветами. Черным цветом обозначены провода, соединяющие контакты соседних переключателей между собой. Нажимая на клавишу любого переключателя, можно независимо подавать напряжение на лампочку или отключать ее.

В многоэтажных жилых домах мощными перекидными рубильниками производят ввод в действие новой питающей линии, когда на одной из них происходит авария.

Схема питания жилого дома

При выходе из строя магистрали (1) производится переход на магистраль (2) с помощью перекидных рубильников (3).

Аналогично выключателю переключатель нагрузки способен выдерживать номинальный нагрузочный ток. На рисунке ниже изображены популярные модели, которые можно приобрести на рынке для домашних нужд. С их помощью можно переключать нагрузки электрокотлов, сварочных аппаратов и другой бытовой техники.

Виды переключателей, представленные на современном рынке

Видео про EKF выключатель

Актуальные сведения про EKF выключатель нагрузки предоставит это видео.

Выключатели нагрузки не являются средствами защиты. Они не рассчитаны на отключение цепи при перегрузках и коротких замыканиях. Для этого последовательно с ними устанавливают предохранители или автоматы. Выключатели и переключатели нагрузки должны работать в комплексе с правильно смонтированными средствами электрозащиты.

Выбор выключателей

Выбор электрооборудования подстанции

Определение величины теплового импульса

Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термичес-кой устойчивости в режиме короткого замыкания необходимо определить величину теплового импульса для всех распределительных устройств. Методика представлена в [5].

Пример расчета теплового импульса:

,

где — тепловой импульс тока; — периодическая составляющая тока КЗ; — время протекания тока короткого замыкания; — время срабатывания основной защиты; — полное время отключения выключателя, равное 0,1 с; — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.

Расчет приводим в Таблицу 3.2.

Расчет теплового импульса

Наименование РУ
ОРУ-220 кВ	7,18	2,5	0,1	2,6	0,02	135,067
ОРУ-35 кВ	4,42	2,1	0,03	41,612
Фидер 35 кВ	1,5	1,6	31,844
КРУ-10 кВ	19,37	1,5	1,6	0,005	600,315
Фидер 10 кВ	1,1	412,71

В электрических сетях 35 кВ и выше основным коммутационным аппаратом является выключатель. Выключатели служат для включения и отключения токов, протекающих в нормальных и аварийных режимах работы электрической сети. Наиболее тяжелые условия работы выключателя возникают при отключении токов КЗ.[6]

Выключатель – контактный коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течении нормированного времени отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как КЗ.

По роду дугогасящей среды: масляные, вакуумные, элегазовые, воздушные, газогенерирующие.

Привод – устройство, предназначенное для создания и передачи силы, воздействующей на подвижные части выключателя для выполнения его функций, а также для удержания выключателя в конечном положении.

ОРУ 110-750 кВ следует предусматривать элегазовые выключатели, которые должны обеспечивать работоспособность во всем требуемом диапазоне температур;

— в цепях шунтирующих реакторов и батарей статических конденсаторов должны применяться элегазовые выключатели, как правило, снабженные устройствами синхронизированной коммутации, обеспечивающими надежную работу выключателей.[7]

В РУ 220 кВ выбраны элегазовые выключатели.

Элегазовые выключатели, Гашение дуги производится потоком элегаза, либо путем подъема давления в камере за счет дуги, горящей в замкнутом объеме газа. Применяются на все классы напряжения.[6]

В ОРУ 35 кВ должны предусматриваться элегазовые или вакуумные выключатели. В данной схеме используются элегазовые.

Вакуумные выключатели. Контакты расходятся в вакууме. Вакуумные выключатели применяются при напряжении до 110 кВ включительно. Вакуумные выключатели ВБЭ–110 предназначены

для выполнения частых коммутационных операций в нормальных и аварийных режимах работы трансформаторов дуговых сталеплавильных печей и других электроустановок в достаточно жестких режимах (по 50–100 коммутаций в сутки)[6]

В РУ 6, 10 кВ должны предусматриваться шкафы КРУ с вакуумными или элегазовыми выключателями.[7] В данной схеме используются элегазовые.

При выборе выключателей его паспортные параметры сравнивают с расчётными условиями работы.[9] Параметры взяты из каталогов, предоставленных заводами-изготовителями.

Пример выбора и проверки выключателя в ОРУ-220 кВ ВГТ-УЭТМ®-220-40/3150У1

1. По напряжению:

,где — номинальное напряжение, кВ; — рабочее напряжение распределительного устройства, кВ.

2. По длительно допустимому току:

, где — номинальный ток выключателя, А. — максимальный рабочий ток присоединения, где устанавливают выключатель, А.

3. По отключающей способности:

3.1. По номинальному периодическому току отключения:

, где — номинальный ток выключателя по каталогу, кА; — ток короткого замыкания, кА.

3.2. По полному току отключения:

, где — номинальный ток выключателя по каталогу, кА; — номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, определяется по ([3] стр.56 рис.11) в зависимости от ; — апериодическая составляющая тока к.з. в момент расхождения контактов выключателя , кА; — максимальный ток короткого замыкания, кА.

,

где — минимальное время до момента размыкания контактов, с;

— минимальное время действия защиты, 0,01 с;

— собственное время отключения выключателя с приводом по каталогу, с;

— постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания; — максимальный ток короткого замыкания, кА.

4. По электродинамической стойкости:

3.1. По предельному периодическому току:

,где — эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока к.з., равный кА; — максимальный ток короткого замыкания, кА.

3.2. По ударному току:

, где — амплитудное значение предельного сквозного тока к.з., равное кА; — ударный ток, кА.

Результаты выбора представлены в Таблице 6

Используются выключатели производителей: «Уралэлектротяжмаш» и «Шнейдер Электрик».

Выбор коммутационных аппаратов и проводников для РУ 220 кВ

Расчет токов продолжительного режима в цепи генератор-трансформатор определяется по найбольшей электрической мощности генератора:

(2.27)

Расчетные токи к.з. принимаем по таблице 2.14 для точки к.з. К-3. Выбираем выключатель У-220А-2000-40У1 (масляный баковый серии «Урал» на номинальное напряжение 220 кВ, ток 2000 А, ток отключения 40 кА, для умеренного климата, открытой установки). Привод к выключателю ШПЭ-44У1. Выбираем разъединитель типа РНД3.2-220/1000У1 (разъединитель для наружной установки, двухколонковый, с заземляющими ножами, на напряжение 220 кВ, ток 1000А). Привод-ПР-110У1. Результаты проверки сведены в таблицу 2.16.

ОРУ 220 кВ предусматривается по схеме «трансформатор-линия». Выбор сборных шин 220 кВ. Так как сборные шины по экономической плотности не выбираются, принимаем сечение по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, равной току наиболее мощного присоединения, в данном случае блок генератор — трансформатор:

Блочный трансформатор не может быть нагружен мощностью, большей, чем мощность генератора 156,25 МВ А.

По таблице П3.1 [Л ] принимаем провод марки АС-150/24, q =150 мм 2 , d =17,1 мм, I_доп = 450А. Фазы расположены горизонтально с расстоянием между фазами 300 см.

Проверка на термическое действие тока к.з. не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Таблица 2.16 — Расчетные и каталожные данные коммутационных аппаратов РУ 110 кВ

Расчетные данные	Каталожные данные
Выключатель У-110А-2000-40У1	Разъединитель РНДЗ.2-110/1000У1
U уст = 220 кВ	U ном = 220 кВ	U ном = 220 кВ
Iмах = 410 A	Iном = 2000 кA	Iном = 1000 кA
= 31,39 кА	I отк.ном = 40 кА	—
= 36,10 кА		—
I n ,0 = 31,39 кА	Iдин = 40 кA	—
i у =84,42 кА	i дин =105 кА	i дин =100 кА
ВК = 52 кА 2 с	кА 2 с	кА 2 с

Проверка по условию коронирования не производится, так как согласно ПУЭ минимальное сечение для воздушных линий 220 кВ 240 мм 2 .

Токоведущие части от выводов 220 кВ блочного трансформатора до сборных шин выполняем гибкими токопроводами. Сечение выбираем по экономической плотности тока j_эк=l А/мм 2 (табл. 4.5 [Л ]):

Принимаем два провод в фазе АС-240/32, наружный диаметр 21,6 мм 2 , допустимый ток .

Проверяем провода по допустимому току:

Проверка на термическое действие тока согласно [Л ] не производим.

Проверку на коронирование также не проводим, так как выше было показана, что провод АС-240/32 не коронирует.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

Выбор выключателей постоянного тока

В качестве выключателей в распредустройстве постоянного тока применяются быстродействующие выключатели (БВ).

По месту установки в РУ – 3,3 кВ БВ подразделяются на:

1) катодные – устанавливаются в цепи, соединяющей преобразователь со сборными шинами 3,3 кВ. В их обозначении присутствуют буква «К»;

2) линейные (фидерные) – для увеличения отключающей способности устанавливаются сдвоенными в цепи фидера контактной сети. В их обозначении есть буква «Л»;

3) обходные – также как и линейные устанавливаются сдвоенными и соединяют главную «плюс» шину с запасной.

БВ выбираются по условиям (5.22) и (5.23), но на отключающую способность, а также на электродинамическую и термическую стойкость не проверяются.

Результаты выбора БВ РУ – 3,3 кВ расчетной тяговой подстанции и их основные параметры приведены в таблице 5.10.

Таблица 5.10 – Результаты выбора выключателей постоянного тока

Выбор разъединителей

5.4.1 Выбор разъединителей в РУ переменного тока

Для обеспечения видимого разрыва цепи в открытых РУ переменного тока тяговых и трансформаторных подстанций (РУ 220 кВ, РУ 110 кВ, РУ 35 кВ, РУ 27,5 кВ) применяются разъединители наружной установки типов РЛНД.n или РНД(З).n (Р – разъединитель, Л – линейный, Н – наружной установки, Д – двухколонковый, З – с заземляющими ножами, n – число заземляющих ножей).

Пользуясь стандартной схемой главных электрических соединений РУ отпаечной тяговой подстанции, выбираем типы разъединителей для элементов всех РУ аналогично выбору выключателей по условиям 5.22 и 5.23

Выбранные разъединители заносим в таблицу 5.11.

Таблица 5.11 – Результаты выбора разъединителей

Место установки	РУ 110 кВ
Тип разъединителя и его привод	РНДЗ.(1)2-110/1000У1 ПРН- 110У1
Условие выбора	Решение:
По напряжению			выполняется
По току			выполняется
На электродинамическую стойкость			выполняется
На термическую стойкость			выполняется
Место установки	РУ 35 кВ
Тип разъединителя и его привод	РНДЗ.(1)2-35/1000У1 ПРН- 110У1
Условие выбора	Решение:
По напряжению			выполняется
По току			выполняется
На электродинамическую стойкость			выполняется
На термическую стойкость			выполняется
Место установки	РУ 6 кВ
Тип разъединителя и его привод	РНДЗ.2-35/2000У1 ПРН- 110У1
Условие выбора	Решение:
По напряжению			выполняется
По току			выполняется
На электродинамическую стойкость			выполняется
На термическую стойкость			выполняется

Выбор разъединителей в РУ постоянного тока

В РУ постоянного тока 3,3 кВ применяются разъединители внутренней установки типов РВ, РВЗ, РВР, РВРЗ. Исключение составляет разъединитель, соединяющий сглаживающий реактор и разрядное устройство УР. Так как УР расположен на открытой части, то здесь устанавливается разъединитель типа РЛНД.1-10/400У1.

Кроме этого, в каждый фидер контактной сети на открытой части ТП устанавливаются специальные разъединители типа РКС.

Разъединители РУ 3,3 кВ выбираются по условиям (5.22) и (5.23). Как и все остальное оборудование РУ 3,3 кВ на электродинамическую и термическую стойкость они не проверяются. Результаты выбора приведены в таблице 5.12.

Таблица 5.12 – Результаты выбора разъединителей постоянного тока