Wyłącznik mocy – wyłącznik stosowany tam, gdzie prądy wyłączane osiągają duże wartości, w celu ochrony urządzeń elektrycznych przed skutkami przeciążenia lub zwarć oraz w celu sterowania rozdziałem energii w sieci elektrycznej.
Wyłączniki są charakteryzowane przez szereg parametrów, najważniejsze z nich to: napięcie znamionowe, prąd znamionowy i zwarciowy, dopuszczalna temperatura otoczenia. Budowa wyłączników różni się w znacznym stopniu w zależności od parametrów znamionowych. Wyłączniki mocy można podzielić ze względu na napięcie znamionowe.
Niskonapięciowe mały|Wyłącznik powietrzny niskiego napięcia (Ui 1000 V) firmy ABB Wyłączniki niskonapięciowe przeznaczone do pracy w układach elektroenergetycznych prądu przemiennego o napięciu nie wyższym niż 1000 V oraz w układach elektroenergetycznych prądu stałego o napięciu nie wyższym niż 1500 V. Wyłączniki niskonapięciowe zwykle produkowane są jako powietrzne, czasem jako próżniowe. Ze względu na przyjętą zasadę przerywania łuku elektrycznego aparaty te dzieli się na: z wyłączaniem łukowym magnetowydmuchowe gazowydmuchowe pneumatyczne wodne z wyłączaniem bezłukowym półprzewodnikowe hybrydowe
Wyłączniki z wyłączaniem łukowym są najprostszą formą wyłącznika niskonapięciowego stosowanego w zasadzie do wyłączania wszystkich wielkości prądów i mocy. Wykorzystywany jest tutaj efekt wpływu chłodzenia, dzielenia i rozciągania łuku na opór wewnętrzny kolumny łukowej.
W wyłączniku magnetowydmuchowym zapalający się między stykami wyłącznika łuk elektryczny jest wypychany siłami indukcji elektromagnetycznej do komory gaszeniowej. Komora gaszeniowa jest najczęściej zbudowana w postaci kilku przewodzących płytek na których następuje podzielenie kolumny łukowej na kilka odcinków. Największy opór elektryczny łuku występuje w strefie przyelektrodowej dlatego takie podzielenie znacznie zwiększa opór elektryczny kolumny łukowej.
Wysokonapięciowe Wyłączniki wysokonapięciowe przeznaczone są do pracy w układach elektroenergetycznych o napięciach powyżej 1000 V dla prądu przemiennego i powyżej 1500 V w przypadku prądu stałego. Wysokonapięciowe wyłączniki są klasyfikowane ze względu na rodzaj medium używanego do gaszenia łuku elektrycznego oraz konstrukcji. mały|Wyłącznik powietrzny
Typy wyłączników Ze względu na rodzaj medium używanego do gaszenia łuku elektrycznego wyłączniki wysokiego napięcia dzielą się na:
Wyłączniki pneumatyczne Wyłączniki pneumatyczne wykorzystują sprężone powietrze jako medium gaszące łuk elektryczny i jako napęd. W momencie wyłączania otwiera się zawór i uwalnia ze zbiornika sprężone powietrze pod wysokim ciśnieniem. Silny podmuch wydłuża, chłodzi i ostatecznie gasi łuk w bardzo krótkim czasie. Zadziałaniu wyłącznika pneumatycznego towarzyszy potężny huk. Wypierane są z sieci najwyższych napięć, obecnie stosowane w sieciach do 36 kV.
Wyłączniki próżniowe mały|Wyłącznik próżniowy W wyłącznikach próżniowych wygaszenie łuku elektrycznego odbywa się w próżni, w której łuk nie ulega jonizacji. Skutkuje to szybkim zgaszeniem łuku w ciągu kilkunastu milisekund. Z tego też powodu odległość między stykami nie musi być duża. Zaletami wyłączników próżniowych są m.in: duża trwałość łączeniowa w zakresie prądów zwarciowych (mechaniczna żywotność wyłącznika wynosi z reguły 10000 cykli łączeniowych) i możliwość pracy w bardzo niskich temperaturach. Pierwsze wyłączniki próżniowe wysokiego napięcia zostały włączone do eksploatacji w 1968 roku w Wielkiej Brytanii. Stosowane w sieciach energetycznych o napięciu do 36 kV.
Wyłączniki sześciofluorku siarki (FS6) mały|Wysokonapięciowe wyłączniki (400 kV) w kształcie litery T, wykorzystujące SF6 jako medium do gaszenia łuku Powszechnie stosowanym gazem w wyłącznikach jest sześciofluorek siarki (SF6). SF6 jest stosowany w wyłącznikach energetycznych od lat 50. XX wieku. W wyłącznikach wykorzystuje się ten niepalny i izolujący gaz o bardzo wysokiej elektroujemności do izolacji i gaszenia łuku. SF6 ma prawie sto razy lepsze właściwości izolacyjne i gaszenia łuku niż powietrze. Czas gaszenia łuku elektrycznego jest bardzo krótki. Wyłączniki FS6 dzieli się na jednociśnieniowe (nowa technologia) i samowydmuchowe (najnowsza technologia).
Wyłączniki olejowe mały|Wyłączniki wysokiego napięcia małoolejowe (w kształcie litery Y) Wyłączniki olejowe wykorzystują olej izolacyjny do gaszenia łuku elektrycznego oraz do izolowania styków pod napięciem od uziemionych części wyłącznika. W tego typu wyłącznikach olej jest stosowany w dużych ilościach, ze względu na swe wady wyłączniki pełnoolejowe zostały wycofane z użycia. Nowszą konstrukcją są wyłączniki małoolejowe, które wykorzystują olej wyłącznie do gaszenia łuku elektrycznego, mniejsza ilość oleju oznacza mniejsze ryzyko pożaru, obecnie i one wychodzą z użycia.
Konstrukcja Wszystkie rodzaje wyłączników, bez względu na używane medium, mogą być wykonane w dwóch technologiach: Dead-Tank – jednostka przerywająca znajduje się w metalowej uziemionej obudowie, podłączenia do obwodów wysokonapięciowych są wykonane w technice napowietrznej. Zaletą technologii Dead-Tank jest dużo większa mechaniczna wytrzymałość wyłącznika. Live-Tank – jednostka przerywająca jest umieszczona w obudowie izolowanej, która jest bezpośrednio połączona do obwodów pod napięciem elektrycznym. Takie rozwiązanie zmniejsza rozmiar wyłącznika, mniejsze jest też zużycie medium stosowanego do gaszenia łuku elektrycznego. Takie wyłączniki mogą być łączone szeregowo, aby pracować przy wyższym napięciu.
Przypisy
Kategoria:Aparaty elektryczne