Ремонт рубильников и переключателей

Рубильники и ручные переключатели — простейшие коммутационные аппараты. Рубильники — это неавтоматические выключатели с ручным приводом на два положения (включено, отключено); переключатели — аппараты, предназначенные для последовательного подключения к двум различным цепям.

Рубильники бывают с дугогасительными камерами и без них. Рубильники и переключатели изготовляют одно-, двух- и трехполюсными на номинальные напряжения до 500 В и силы тока 100...600 А с центральной рукояткой Р и П (трехполюсные) или РО и ПО (однополюсные). Все детали рубильников смонтированы на изоляционной плите. Во избежание возникновения дуги такими рубильниками не разрешается отключать нагрузку под током.

Рубильники и переключатели с рычажным приводом применяют в щитах двустороннего обслуживания. Привод может быть центральным (РПЦ, ППЦ) или боковым (РПБ, ППБ). Такие рубильники имеют дугогасительные решетки.

Переключатели бывают пакетными и кулачковыми и используются для сложных переключений одновременно в нескольких электрических цепях. По исполнению различают переключатели с фиксацией одного или нескольких положений, с самовозвратом в нулевое положение. Число контактов в них может быть от 2 до 32.

Объем и содержание технического обслуживания и ремонта рубильников и переключателей приведены в табл. 14.1.

Таблица 14.1

Содержание ТО и ремонтов	Способ выполнения
Устранение дефектов у губок	Осмотреть и очистить от грязи и пыли. Оплавленные контактные поверхности зачистить наждачной бумагой или напильником с целью удаления наплывов. При сильном оплавлении и износе заменить ножи и губки на новые
Проверка крепежных деталей, шарнирных соединений и пружин	Подтянуть все крепежные детали. Произвести смазку шарнирных соединений ослабив их крепление, с тем, чтобы вазелин проник вовнутрь, а затем подтянуть. Шарнирные токопроводящие соединения должны иметь тарельчатые шайбы, которые обеспечивают надежный контакт в соединении. Проверить состояние пружин и пружинных скоб, ослабленные заменить новыми
Проверка и регулировка контактов	Добиться такого положения, чтобы ножи входили в губки без ударов и перекосов, нос некоторым усилием, а контактные поверхности в плоских контактах плотно прилегали друг к другу. Плотность нажатия контактов проверить щупом толщиной 0,05 мм, который должен входить между ножом и губкой на глубину не более 6 мм. Глубину вхождения ножей в губки у рубильников с рычажным приводом отрегулировать, изменяя длину тяги от рукоятки к рубильнику. Вся контактная часть ножа должна войти в губки, не доходя до контактной площадки 2... 4 мм
Регулирование одновременности включения и отключения всех ножей	Неодновременность выхода ножей из контактных губок не должна превышать 3 мм. Осуществить регулировку у рубильников и переключателей с числом полюсов два и более
Проверка качества	Качество ремонта и регулировки проверить 10... 15-кратным включением и отключением рубильников и переключателей

Ремонт предохранителей

Предохранители представляют собой простейшие электрические аппараты, служащие для защиты электрических цепей и электроустановок от недопустимых токов нагрузки или токов короткого замыкания. Предохранители на напряжение менее 1000 В характеризуются номинальными токами плавкой вставки и самого предохранителя (рис. 14.3, 14.4). Эти приборы предназначены для выявления и однократного отключения электрической цепи при КЗ или перегрузке. Они включаются последовательно с защищаемым элементом электрической установки.

Низковольтные предохранители состоят из корпуса, плавкой вставки, контактной части, дугогасительного устройства или дугогасительной среды. Номинальным током плавкой вставки называют ток, рассчитанный для ее длительной работы, а номинальным током предохранителя — наибольший ток из номинальных токов плавких вставок, допускаемых к применению в данном предохранителе (табл. 14.2). В одном предохранителе могут находиться плавкие вставки на различные допустимые номинальные токи.

Рис. 14.3. Варианты исполнения плавких вставок:

а-постоянного сечения; б-переменного сечения(фигурные вставки) на напряжение преимущественно не выше 220 В;

в-переменного сечения на напряжения выше 380 В; г-для предохранителя с наполнителем

Плавкие вставки предохранителей изготовляют из меди, цинка, свинца и серебра. Цинк и свинец обладают большим удельным сопротивлением, поэтому вставки из них имеют большое сечение. Применяемые в предохранителях без наполнителей, они имеют большие выдержки времени при перегрузках. Медь и серебро обладают малым удельным сопротивлением, это способствует быстрому срабатыванию плавких вставок и приводит к очень высоким температурам нагрева корпуса предохранителя.

Рис. 14.4. Предохранитель ПН-2:

1 — фарфоровая трубка; 2 — плавкая вставка; 3 - контактные ножки;

5 — прокладка; 6 — кварцевый песок; 7 — прорези; 8 – шарики олова

Таблица 14.2

Тип предохранителя	Номинальный ток, А
	предохранителя	планкой вставки
ПР-2	15, 60, 100, 200, 350	6, 10, 15, 20, 25, 35, 45, 60, 80, 100, 125, 160, 200, 225, 260, 300
ПН-2	100, 250, 400, 600	30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 150, 200, 300

Для снижения температуры плавления вставок из тугоплавкого металла в режиме, соответствующем наименьшему плавящему току, применяют плавкие вставки с «металлургическим эффектом». На концы таких вставок, выполненных из меди или серебра, напаивают шарики из легкоплавкого металла. Когда вставки нагреваются до температурь:, значительно превышающей температуру плавления шарика, они расплавляются и как бы растворяют тугоплавкий металл в том месте, где наложен шарик. Вставка перегорает при меньшей температуре, но за больший отрезок времени.

В предохранителях современных конструкций используют различные способы гашения дуги. Наиболее распространено гашение дуги газами, выделяющимися под действием высокой температуры из твердого дугогасящего материала (фибра, оргстекло, винипласт).

Потоки газов охлаждают ее. Другим способом гашения дуги является помещение плавкой вставки в мелкозернистый наполнитель (кварцевый песок, тальк). В этом случае дуга горит в контакте с его мельчайшими частицами, что обеспечивает интенсивный теплоотвод от нее и способствует ее гашению.

Рис.14.5. Патроны предохранителей ПК с плавкими вставками на керамическом сердечнике (а) и свитыми в спираль (б):

1-крышка; 2-латунный колпачок; 3-фарфоровая трубка;

4-кварцевый песок; 5-плавкие вставки; 6-указатель срабатывания; 7-пружина

Предохранители с плавкой вставкой изготовляют разборными (серия ПР) и насыпными (серия ПН). Предохранители с закрытыми разборными патронами без наполнителя ПР-2 выполняют на напряжения 220 и 500 В, номинальные токи патронов 15... 1000А и предельные токи отключения 1200...2000 А Для гашения дуги в них использована фибровая трубка корпуса. Плавкие вставки изготовлены из цинка в виде пластинки с вырезами. При КЗ более узкий участок плавится раньше, чем ток короткого замыкания достигнет максимального значения, поэтому говорят, что ток КЗ ограничивается. Такие предохранители называют токоограничивающими.

Достоинством предохранителя ПР-2 является простота его перезарядки, недостатком — большие размеры. Плавкие вставки этих предохранителей представляют собой одну или несколько медных ленточек толщиной 0,15...0,35 мм и шириной до 4 мм, на которые напаяны оловянные шарики. Для уменьшения перенапряжений вставки имеют прорези. Наполнителем является кварцевый песок. Вместо кварца можно использовать мел с асбестовым волокном, гипс и борную кислоту. Насыпные предохранители, так же как и предохранители ПР, обладают токоограничивающим свойством.

Ремонт низковольтных плавких предохранителей ПР-2 и ПН-2 напряжением до 1000 В в основном сводится к замене плавких вставок, а также чистке и проверке контактных ножей.

Назначение и принцип действия предохранителей высокого напряжения и низкого напряжения практически не отличаются. Однако конструкции высоковольтных предохранителей имеют свою специфику. В сетях с напряжением до 35 кВ включительно применяют предохранители с кварцевым наполнителем серий ПК и ПСН.

Рис.14.6. Предохранитель ПК:

1-замок; 2-патрон; 3-контакт;4-опорный изолятор;

5-цоколь

Конструкция высоковольтных предохранителей несколько сложнее, чем у низковольтных. Патрон (рис. 14.5) предохранителей ПК представляет собой полую фарфоровую или стеклянную трубку 3. Концы трубки армированы латунными колпачками 2. Полость патрона заполняют сухим и чистым кварцевым песком 4. В зависимости от номинального тока плавкие вставки 5 выполняют из нескольких медных (посеребренных) проволочек одинакового сечения или из нескольких свитых проволочек разного сечения, свободно размещаемых в трубке.

Предохранители для внутренней установки снабжают указателями срабатывания. Патрон предохранителя ПК вставляется в щечки контактов, укрепленных на опорных изоляторах. Предохранители ПК (рис. 14.6) на напряжение более 3 кВ должны выполняться с токоограничением, поэтому плавкие вставки имеют ступенчатое сечение. Суммарное время срабатывания предохранителей при больших кратностях токов не превышает 0,08 с. Для защиты трансформаторов напряжения выпускаются предохранители ПКТ. Плавкие вставки этих предохранителей изготовлены из константана. Разновидностями предохранителей ПК являются ПКУ (усиленный), ПКН (для наружной установки) и ПКЭ (экскаваторный).

Предохранители с автогазовым гашением дуги ПСН выполняют на напряжения 10 кВ и выше и используют в открытых распределительных устройствах (РУ). Ниже приведены значения напряжения и номинального тока для предохранителей ПК и ПСН:

Тип предохранителя……………………… ПК ПСН

Напряжение, кВ…………………………… 3; 6; 10; 35 10; 35 и выше

Номинальный ток, А……………………… 400; 300; 200; 40 до 20000

Наибольшая отключающая мощность предохранителей ПСН на 10 кВ составляет 200 МВ-А, а ПСН на 35 кВ — до 500 МВ-А. В этих предохранителях быстрое гашение дуги обеспечивается продольным дутьем. Патрон ПСН представляет собой трубку, изготовленную из газогенерирующего материала (винипласта).