Автоматические выключатели предназначены для включений и отключений под нагрузкой магистральных сетей переменного и постоянного тока и защиты этих сетей от значительных перегрузок по току и коротких замыканий. Включение у выключателей всех серий осуществляется вручную, отключение — вручную или автоматически при срабатывании одного из видов встроенной защиты. У отдельных выключателей имеется дистанционное отключение, При установке на поверхности в открытом исполнении выключатели называют воздушными, а при встройке во взрывонепроницаемые оболочки — автоматическими фидерными выключателями (АФВ).
Классификацию можно произвести по следующим признакам: величине номинального тока — 25—2500 А; числу полюсов — одно- и трехполюсные; наличию расцепителей максимального тока — без расцепителей, с электромагнитными или комбинированными расцепителями;
наличию дополнительных расцепителей — без дополнительных расцепителей, с дистанционным расцепителем, с расцепителем минимального напряжения;
номинальному току расцепителя; наличию или отсутствию блок-контактов; способу присоединения внешних проводников — переднее или заднее присоединение, штепсельные контакты;
способу исполнения по степени защиты — открытое (IP0Q), защищенное (ΙΡ23), пыленепроницаемое (ΙΡ54) и т. п.
Нормальный режим работы выключателей — продолжительный, На подстанциях поверхности и на магнитных станциях управления стационарными установками эксплуатируют выключатели серий АЕ-2000, А-3700, АП-50, которые могут быть встроены в корпуса магнитных станций управления и пусковых агрегатов для установки в подземных выработках шахт. В автоматические фидерные выключатели и передвижные трансформаторные подстанции встраивают выключатели серии АВМУ. Основными элементами конструкции являются: контактная система и система блок-контактов, механизм управления, расцепители, дугогасительные камеры, вводные и выводные зажимы и другие вспомогательные узлы и детали.
Автоматические фидерные выключатели предназначены для работы во взрывоопасной среде подземных выработок шахт. Их выпускают трех типоразмеров на токи 200, 350 и 500 А. Технические данные некоторых автоматических выключателей приведены в табл. 9.
Таблица 9
Рис. 14. Конструкция автоматического фидерного выключателя:
1 — кабельный ввод: 2 — блокировочный механизм; 3 — рукоятка для проверки максимально-токового расцепителя; 4 — отключающая катушка независимого расцепителя; 5 — максимальный расцепитель; 6 — болт заземления; 7 — клеммник; 8 — коммутатор; 9 — дугогасительная камера
Рассмотрим конструкцию автоматического фидерного выключателя (рис. 14). Внутри взрывонепроницаемой оболочки на изоляционной панели установлен воздушный выключатель с контактной системой закрытой дугогасительными камерами, механизмом свободного расцепления с двумя расцепителями максимального тока и одним независимым расцепителем с отключающей катушкой, работающей в комплексе с реле утечки подвижная система контактов укреплена на изоляционном валу и соединена с неподвижной контактной системой при помощи привода с рукояткой, выведенной на боковую сторону оболочки. Ниже силовых контактов расположены два реле максимального тока, установленные на крайних фазах. На левой стороне панели размещен коммутатор, который служит для управления вспомогательными цепями и цепями сигнализации о работе выключателя. Замыкающие и размыкающие блок-контакты коммутатора связаны механически с валом, а следовательно, и с приводом включения.
Подвижная контактная система каждой фазы состоит из трех контактов различных типов: разрывных, предварительных и главных (рис. 15). Разрывные, контакты первыми замыкаются с неподвижными контактами и последними размыкают цепь тока. При замыкании и размыкании цепи происходит подгорание контактов, поэтому разрывные контакты приходится менять, но они составляют только часть контактной системы, что экономически выгоднее, чем производить замену главных контактов.
Механизм свободного расцепления состоит из системы шарнирно связанных рычагов, один из которых имеет жесткую связь с рукояткой включения, а другой — с главным валом выключателя.
На верхней части корпуса выключателя расположена коробка кабельных вводов, состоящая из двух камер: сетевой с транзитным выводом и моторной для присоединения защищаемого участка сети. Камеры разделены перегородкой и закрыты общей крышкой. Внутри камер расположены проходные зажимы. Крышка, закрывающая корпус, открывается с помощью блокировочного механизма. Ниже рукоятки управления находится рукоятка включения кнопок проверочных катушек максимальной защиты.
Схема электрическая соединений фидерных выключателей серии АФВ показана на рис. 16. Силовая цепь состоит из проходных зажимов ввода Л1 — ЛЗ, автоматического выключателя АВ, двух реле максимального тока РМ1, Рм2, проходных зажимов вывода С1 — СЗ. Проверочные катушки исправности максимальной защиты КП1, КП2 включены в цепь параллельно через кнопки проверки КнК1, КнК2 и работают как реле напряжения. К фазе Л3 через блок-контакты коммутатора 2—3 подключена отключающая катушка ОК· Блок-контакты 5—б, 11—12 и 13—14 используют для цепей сигнализации и других вспомогательных цепей. При включении выключателя АВ напряжение поступает к защищаемым электроприемникам.
Кабельные вводы допускают присоединение бронированных кабелей с заливкой кабельной массой мест разделки и гибких кабелей. Неиспользуемые кабельные вводы закрывают заглушками.
Выбор типоразмера фидерного выключателя производится по суммарному номинальному току защищаемых потребителей с учетом одновременности их работы. Выбранный выключатель проверяют на способность отключения возможного т. к. з. (трехфазного) на его выводных зажимах. Устанавливают его в распределительных подземных пунктах участков для защиты группы присоединений и для защиты одиночных потребителей.
Автоматические фидерные выключатели изготовляют в климатическом исполнении У и категории 5.
Рис. 15. Контактная система фидерного выключателя серии АФВ:
а — во включенном положении; б — s отключенном положении; 1 — регулировочные болты; 2 — отключающий валик; 3 — разрывные контакты; 4 — контакты предварительного разрыва; 5 — главные контакты; 6 — изоляционная панель
Рис. 16. Схема электрическая соединений фидерного выключателя серии АФВ
Выпускаются выключатели с дистанционным управлением на отключение АВ-200 ДО У5 и АВ-320 ДО У5 на токи 200 и 320 А. Конструктивно они состоят из автоматического выключателя, блокировочного разъединителя с устройством механической блокировки, аппаратуры управления, защиты и сигнализации.
Электрические схемы выключателей обеспечивают дистанционное отключение при помощи вынесенного поста управления, а также возможность подключения аппаратуры защитного отключения электроэнергии (реле утечки с размыкающим контактом исполнительного органа, анализатора метана, аппаратуры контроля воздуха и т. п.), что особенно необходимо для создания безопасных условий эксплуатации электрооборудования в шахтах, опасных по газу. Схемы обеспечивают следующие виды защит, блокировок, сигнализаций и проверок: защиты — от т. к. з., нулевую, от потери управляемости при обрыве цепи дистанционного управления; блокировки — препятствующие включению выключателей при снижении сопротивления изоляции относительно земли в отходящем участке сети ниже 30 кОм и препятствующие включению выключателей при срабатывании максимально-токовой защиты; световую сигнализацию — о включении выключателя, срабатывании блокировочного реле утечки, срабатывании максимально-токовой защиты; проверки — исправности блокировочного реле утечки, исправности максимально-токовой защиты.
Выключатели АВ-200 ДО отличаются от АВ-320 ДО только трансформаторами тока. Выключатели выдерживают 16 000 циклов «Включение — отключение», из них 1Q 000 циклов при номинальной нагрузке и коэффициенте мощности 0,8. Расцепитель -нулевого напряжения допускает 4000 отключений, а независимый расцепитель — 2000 отключений. Технические данные выключателей приведены в табл. 9.
