Эксплуатация электроустановок в сельском хозяйстве - Неавтоматические выключатели, применяемые в электроустановках

Любая электрическая сеть комплектуется аппаратами управления и аппаратами защиты, которые обеспечивают включения, переключения и выключения электрических цепей в нормальных и аварийных режимах.
Аппараты управления (рубильники, выключатели, контакторы, магнитные пускатели и т. п.) устанавливают в цепи каждого токоприемника, а также в узловых пунктах сети, где повседневно потребители включаются под нагрузку. Исключением являются токоприемники малой мощности (с аппаратом защиты до 15 А) и переносные мощностью до 0,5 кВт, включаемые в сеть с помощью штепсельных розеток.
Аппараты защиты (плавкие предохранители, автоматические выключатели и т. п.) устанавливают в местах присоединения токоприемников, а также на вводах в здания и в местах, где снижаются сечения проводников (в направлении от источника питания к потребителям). Групповую осветительную или силовую сеть защищают предохранителями на групповых щитках, которые располагают в центре нагрузок и размещают в местах, доступных для обслуживания.

Неавтоматические выключатели.

Неавтоматические выключатели — это коммутационные аппараты, как правило, с ручным приводом, предназначенные для сравнительно редких включений и отключений электрических цепей, а также для переключения участка цепи с одного источника питания на другой. Некоторые виды выключателей используются также для редких пусков и остановов электродвигателей. К неавтоматическим выключателям относятся рубильники и переключатели, пакетные выключатели.

Рубильники и переключатели.

Рубильники применяют в цепях переменного и постоянного тока
в качестве входного аппарата, позволяющего отключить электроустановку или отдельные ее участки от сети питания. Рубильники подразделяют по следующим признакам:
по числу полюсов — одно-, двух- и трехполюсные;
по расположению зажимов для присоединения проводов или шин — с задним или передним присоединением;
по роду привода — с центральной или боковой рукояткой, с центральным или боковым рычажным приводом;
по наличию разрывных контактов — с разрывными искрогасительными контактами и без них.
Рубильники без разрывных контактов имеют контактную систему, состоящую из неподвижно укрепленных пружинящих губок и плоских рубящих ножей. Последние жестко соединены изолирующей траверсой, на которой укреплена рукоятка привода. Такие рубильники применяют только в тех установках переменного тока напряжением до 220 В, в которых при отключении не возникает электрической дуги. В установках постоянного тока напряжением 220 В и переменного тока напряжением 380 В и выше их используют только для включения и отключения обесточенных цепей. При отключении токов нагрузки при указанных напряжениях рубильники снабжают съемными дугогасительными камерами в виде решеток со стальными пластинками.
Таблица 1. Классификация рубильников и переключателей единой серии

У рубильников, имеющих разрывные искрогасительные контакты, в момент отключения сначала разрывается цепь на главных контактах, а затем разрываются искрогасительные контакты.
В настоящее время выпускаются рубильники единой серии (табл. 1) на токи 100—600 А. В обозначениях рубильников принято: РБ — рубильник с боковой рукояткой, РПБ — рубильник с боковым рычажным приводом, РПЦ — рубильник с центральным рычажным приводом. На рис. 28, а показан рубильник РБ, а на рис. 28, б — рубильник РПЦ.
Кроме рубильников единой серии выпускаются рубильники серии РО с центральной рукояткой на ток 100—400 А и серии РП с центральным рычажным приводом на ток 600 и 1000 А. В обозначениях рубильников серий РО и РП первая цифра указывает габарит, вторая — номинальный ток (например, РП-5-600).

Рис. 28. Трехполюсные рубильники:
а — рубильник РБ с боковой рукояткой; б —рубильник РПЦ с центральным рычажным приводом; 1 — траверса; 2 — рукоятка; 3 — основание привода; 4 — изолирующее основание; 5 — контактная стойка; 6 — дугогасительная камера; 7 — нож; 8 — шарнирная стойка; 9 — тяга
Рубильники-переключатели используются для переключения установки или отдельных ее участков с одного источника питания на другой, для переключения электродвигателя с одной панели на другую (резервную) или для изменения схемы установки. Переключатели имеют на каждый полюс по три контактных стойки в отличие от рубильников, имеющих две стойки. В остальном все сказанное выше о рубильниках в равной мере относится к переключателям. В обозначениях переключателей единой серии (табл. 1) принято: П — переключатель, ППБ — переключатель с боковым приводом, ППЦ — переключатель с центральным рычажным приводом.
При установке рубильников и переключателей необходимо, чтобы: рубильники и переключатели, предназначенные для отключения цепей под нагрузкой, монтировались только в вертикальном положении; в установках напряжением 380 В и выше применялись рубильники и переключатели только с рычажным приводом или с защитными кожухами; при монтаже был обеспечен надежный контакт в местах присоединения шин и проводов; металлические нетоковедущие части рубильников и переключателей были заземлены; контакты были смазаны тонким слоем смазки ЦИАТИМ-201.

Пакетные выключатели и переключатели.

Пакетные выключатели и переключатели применяются для редких включений и переключений электрических цепей под нагрузкой, а также для ручного включения, выключения и реверсирования короткозамкнутых  асинхронных двигателей. • Пакетные выключатели, как правило, имеют клиновые контакты и контактные шайбы с пружинящими контактными губками. Контактные узлы находятся внутри невысоких изоляционных цилиндров, называемых пакетами и устанавливаемых один над другим; в каждом пакете располагается контактный узел одной коммутируемой цепи. Неподвижные контакты 7 пакетного выключателя (рис. 29), к которым присоединяются подводящие провода, устанавливаются в пазах наружного кольца пакета 2. В центре пакета проходит четырехгранный изолированный валик 9, на который насаживаются подвижные
контакты 10. При установке валика в определенное положение неподвижные контакты перемыкаются подвижным контактом. В крышке 4 пакетного выключателя установлены ось 6 с рукояткой 5 и механизмом, который служит для поворота контактного валика 9. Механизм состоит из заводной спиральной пружины с двумя поводками; один из поводков жестко связан с осью, а другой — с контактным валиком через фасонную шайбу, фиксирующую положение валика по отношению к упорам, выполненным в виде выступов на крышке.

Рис. 29. Пакетный выключатель: а— общий вид: б — пакет (секция)
При повороте рукоятки 5 сначала натягивается заводная пружина, а затем освобождается фиксирующая шайба. Под действием пружины контактный валик с большой скоростью, не зависящей от скорости поворота рукоятки, поворачивается на заданный угол, определяющий переход одного контактного узла из включенного положения в отключенное и наоборот.
Возникающая при операциях пакетным выключателем электрическая дуга гасится углекислым газом, который выделяется из искрогасительной фибровой шайбы 8. Все элементы пакетного выключателя собираются на скобе 1 стяжными шпильками и закрепляются крышкой 4 с помощью гаек 3. Скоба имеет монтажные пазы для установки и монтажа пакетного выключателя.
Собирая пакеты с подвижными контактными шайбами разной конфигурации и располагая по-разному неподвижные контакты, можно получить различные схемы
выключателя. Наибольшее распространение имеют одно-, двух- и трехполюсные пакетные выключатели и трехполюсные переключатели на два направления.
В табл. 2 приведены данные о некоторых распространенных пакетных выключателях и переключателях. Кроме указанных в таблице, выпускаются также кулачковые пакетные выключатели с мостиковыми контактами серий ПКВ и ПКП. В отличие от выключателей серий ПВ и ПП контакты здесь мостиковые и управляются фигурными кулачками без моментного переключения.

Таблица 2. Пакетные выключатели и переключатели открытого исполнения

Перед монтажом пакетный выключатель необходимо тщательно очистить от консерванионной смазки, а после сборки контактные поверхности, к которым присоединяются провода, смазать тонким слоем технического вазелина. При монтаже подводящих проводов надо следить за тем, чтобы эти провода не создавали дополнительных усилий на неподвижные контакты выключателя.

Эксплуатация неавтоматических выключателей.

Наиболее уязвимыми частями рубильников являются контактные поверхности соприкосновения ножей с губками. Контактные поверхности должны быть всегда чистыми, так как появление на них слоя окиси или грязи увеличивает сопротивление, что вызывает местный перегрев рубильника. Причиной перегрева и подгорания контактных поверхностей может также служить неплотное прилегание поверхностей губок и ножей. Если рубильник сравнительно часто включается и выключается, его контакты самозачищаются и их специально зачищать не следует. Если же рубильник находится во включенном положении длительно, то полезно регулярна — 1 раз в сутки — при снятой нагрузке произвести рубильником два-три включения и отключения. В случае частого отключения рубильником тока под нагрузкой нужно периодически, не реже 1 раза в 3 мес, осматривать контакты рубильника и зачищать контактные поверхности личным напильником или шабером, удаляя при этом наплывы и капли застывшего металла. После зачистки контактные поверхности следует протереть смоченной бензином салфеткой.
В процессе эксплуатации необходимо следить за истиранием контактных поверхностей ножей и особенно контактных губок рубильника, не доводя до обламывания концов губок, а также за состоянием контактных соединений между выводами рубильника и подводящими проводами (кабелями). Наряду с этим в процессе эксплуатации необходимо наблюдать и осуществлять уход за шарнирными соединениями привода, если они имеются. Уход предусматривает периодическое возобновление смазки в случае ее высыхания; можно использовать смазку ЦИАТИМ-201 или смесь тавота или технического вазелина с мелко истолченным графитом.
В процессе эксплуатации пакетных выключателей и переключателей следует наблюдать за креплением их к панели и за нагревом выводов выключателя. При чрезмерном нагреве неподвижных контактов выключатель необходимо демонтировать и устранить причины перегрева. Необходимо также периодически, не реже 1 раза в 3 мес, очищать выключатели при снятом напряжений от пыли и грязи с помощью сухой салфетки. Один раз в 5 лет или после выполнения гарантированного числа операций выключатель следует разобрать и осмотреть, обращая при этом внимание на износ, наличие и достаточность нажатия контактов, целостность изоляционных корпусов пакетов и фибровых шайб, отсутствие трещин и вмятин в изоляции контактных валиков, состояние пружины моментного включения и износ фиксирующих элементов. После осмотра смоченной бензином салфеткой необходимо протереть все детали выключателя, удалить загрязненную смазку с деталей включающего механизма, смазать его ЦИАТИМ-201 или другой смазкой, собрать выключатель и смазать контактные поверхности неподвижных контактов техническим вазелином. Для проверки, не вызывало ли прохождение токов короткого замыкания сваривания или недопустимой деформации деталей выключателя и его контактов, необходимо путем включения и отключения выключателя убедиться в отсутствии заедания контактов и проследить за нагревом выводов неподвижных контактов.
Для очистки контактов выключателя от окислов желательно, если контакты длительно находятся под током, 1 раз в сутки произвести одно-два включения или отключения цепи.
Ремонт рубильников и переключателей, а также пакетных выключателей и переключателей сводится в основном к замене изношенных и поврежденных деталей запасными. При этом некоторые детали могут изготовляться в местных условиях по образцам заменяемых.