Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Читинский Государственный Университет

Энергетический институт

Кафедра электроснабжения

Основы теории электрических аппаратов низкого напряжения Лабораторная работа №1

«КОММУТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ»

Чита 2007

Содержание

1. Коммутационные аппараты. 4

1.1 Общие сведения о рубильниках. 4

1.2 Общие сведения о переключателях. 6

1.2.1 Пакетные выключатели и переключатели 6

1.2.2 Кулачковые переключатели 7

1.2.3 Путевые выключатели и переключатели 9

2. Порядок проведения работы. 12

3. Cписок литературы. 13

1. Коммутационные аппараты.

Цель работы: изучение конструкции и принципа действия рубильников и переключателей.

1.1 Общие сведения о рубильниках.

Рубильник - это аппарат ручного действия, с рубящим типом контактов, предназначенный для включения или выключения электрических цепей (рис.1) На изолирующем основании 1 закреплены контактная 2 и шарнирная 6 стойки. К ним присоединяются входные 15 и выходные 13 провода. Рукояткой 3, установленной в центре траверсы 4, приводят в движение нож 5, перемыкающий стойки. При этом электрическая цепь замыкается. Для быстрого гашения дуги может применяться дугогасительная решетка, представляющая собой набор медных пластин 10, закрепленных между фибровыми щечками 9. При попадании дуги на такую решетку она начинает гореть между отдельными пластинами. Околоэлектродные явления, возникающие при этом, отдача теплоты пластинам и выделение хлора из фибры способствуют быстрому гашению дуги.

Рисунок 1 Рубильники

а - внешний вил рубильника ВУ-1; б - пинцеты и стойки; в - дугогасительная решетка: г - рубильник с дугогасительным ножом, д - дистанционное управление рубильником.

Часто рубильник снабжают дугогасительным моментным ножом 11. Пружина 12 обеспечивает мгновенное разведение контактов и соответственно более быстрое гашение дуги. В замкнутом состоянии ток протекает как по моментному, так и по рабочему ножу 5. Для создания надежного касания неподвижный контакт 7 изготовляют из упругой латуни или устанавливают пружинное кольцо 8. Стойки крепят к изоляционной панели болтами 14, которые могут выполнять роль клеммного соединения, если провода присоединяются с задней стороны основания. Рубильник приводится в действие с помощью боковой или центральной рукоятки. Если он устанавливается за ограждением 17 на значительном расстоянии, то при­меняется дистанционное управление, состоящее из системы рычагов 16. Рубильники бывают одно-, двух- или трехполюсными. Они характеризуются номинальным током, т.е. длительно допустимым током в замкнутом состоянии контактов. Рубильники характеризуются механической и электрической износостойкостью. Некоторые типы рубильников имеют механический ресурс 5-10 тыс. циклов «включено - отключено», определяемый износом шарнирной стойки, крепежных болтов и т.д. Электрическая износостойкость обычно в два раза меньше механической и ограничена подгоранием и износом контактов.

Рубильники просты по конструкции, надежны, но имеют относительно большие габариты

1.2 Общие сведения о переключателях.

1.2.1 Пакетные выключатели и переключатели

Пакетные выключатели и переключатели применяются в качестве вводных выключателей и переключателей цепей управления электроустановок; для распределения электроэнергии и ручного управления асинхронными двигателями Они состоят из контактной системы и переключающего механизма. Контактная система (рис. 2) содержит изолятор 10, в пазах которого находятся неподвижные контакты 8 с винтами для подключения проводов. Ротор состоит из подвижных контактов в виде латунного мостика 7 и фибровых сегментов 9, способствующих гашению дуги при размыкании цепи. Набор этих деталей образует секцию. Отдельные секции собирают на скобе 5 с помощью стяжных шпилек 4. Валик 2 с изоляционной втулкой проходит сквозь секции и поворачивает все роторы одновременно. При этом мостик набегает на неподвижные контакты и замыкает их между собой. Выключатель можно устанавливать или на лицевой стороне панели, или за ней с помощью скобок 6. В последнем случае валик пропускают через отверстие в панели и на его конце устанавливают рукоятку 1. При включении или выключении вращать рукоятку предпочтительнее по ходу часовой стрелки, так как отверстие в рукоятке и конец валика имеют четырехгранную форму и фиксируются винтом. Вра­щение против часовой стрелки может привести к ослаблению винта и прокручиванию рукоятки. Контакты в пакетных выключателях скользящие, необходимое усилие нажатия достигается пружинящим действием медных пластин, образующих губки. Верхнюю секцию закрывают специальной шайбой, на которую устанавливают механизм мгновенного переключения 3, что дает возможность быстро погасить дугу независимо от скорости вращения рукоятки. Механизм переключения имеет четыре фиксирующие впадины, расположенные под углом 90°, что определяет число коммутационных положений. В переключателях, предназначенных для пуска асинхронного двигателя переключением обмоток статора со звезды на треугольник, имеется три положения: звезда - нейтраль - треугольник (Y-О-). Подвижные контакты (мостики) могут иметь различную форму; прямые, с углом 90 и 120°. Число секций зависит от числа коммутируемых линий и от сложности схемы переключения. Пакетный выключатель более удобен, чем рубильник, занимает меньше места, более безопасен в эксплуатации, позволяет осуществить сложную коммутацию, обладает лучшими дугогасительными свойствами.

Рисунок 2

а - Пакет контактной системы

б - Общий вид пакетного выключателя