Proč jsme potřební a co jsou zařízení pro přepínání napájení

Spínací zařízení plní hlavní funkci ovládání elektrického obvodu: zapínání a vypínání. Tento typ zařízení zahrnuje: nožové spínače, spínače, odpojovače.

Spínače jsou navrženy tak, aby zapínaly a vypínaly elektrické obvody „naživu“, to znamená, když obvodem protéká elektrický proud.

Všechna elektrická zařízení s pohyblivými částmi lze rozdělit na automatická a neautomatická. Automatické - jedná se o zařízení, která přicházejí do činnosti z daného režimu obvodu, nebo stroje, a neautomatická, jejichž činnost závisí pouze na vůli obsluhy.

Jističe jsou nízkonapěťové (dostupné pro napětí do 1000 V) a vysokonapěťové (pro napětí nad 1000 V).

Nejjednodušší neautomatický nízkonapěťový spínač — přepínačsestávající převážně z pohyblivé čepele, pevného kontaktu a rukojeti.

Operátor ručně zapíná nebo vypíná spínač otočením nože do svislé nebo vodorovné polohy. Kontakty jističe jsou umístěny pouze ve vzduchu.

Jednoduchý jednopólový rublový spínač

700 rublů v historické vodní elektrárně v Německu

Pojistky ve vnitřních rozvaděčích v Číně

S nárůstem provozního napětí a výkonu již takové zařízení nestačí pracovním potřebám a postupně se objevují stále pokročilejší typy spínačů.

V elektrických instalacích pro napětí do 1000 V se nejvíce používají vzduchové klapky různých provedení.

Nízkonapěťový jistič Siemens pro proud 16A

Nízkonapěťový jistič Schneider Electric 125 A

Domácí jističe v elektroinstalační místnosti (mezi nimi je 30letá mezera)

Když je obvod bez napětí mezi vychylovacími kontakty spínače vznikne elektrický oblouk být zaplacen. Pro lepší zhášení oblouku se ve strojích používají speciální zařízení zlepšující proces zhášení oblouku, tzv. obloukové zhášecí komory různé designy.

Uzavřený elektrický panel rozváděče

U vysokonapěťových obvodů jednoduchý vzduchový jistič již nemůže splňovat provozní požadavky. První věc, která byla provedena ve směru zlepšení konstrukce spínače, bylo snížení kontaktů v transformátorovém oleji, což má za následek tzv. olejový spínač. V současné době je lamač ropy již velmi složité zařízení, které ke své práci využívá mnoho výdobytků vědy a techniky.

Transformátorová rozvodna vysokého napětí olejový jistič

Činnost olejového spínače při odstávce se omezuje na následující: působením vysoké teploty oblouku se olej rozkládá na plyny, jejichž hlavní složkou je vodík.Oblouk tedy hoří v plynném médiu, které je v dynamickém stavu, dochází k prudkému promíchání ionizovaných a neionizovaných částic, částic studeného a horkého plynu a v jednom z okamžiků, kdy proud prochází nulou, v důsledku periodicita, oblouk zhasne.

Tvorba plynu je velmi silná, ve spínači se vytváří značný tlak a pokud spínač není správně navržen, může explodovat.

S olejovými jističi s komorami pro zhášení oblouku je zhášení oblouku bezbolestnější a rychlejší. Zde je energie oblouku využita k vytvoření tlaku, který značně zvyšuje pohyb plynu kolem oblouku a tím přispívá k uhašení oblouku.

Existuje mnoho návrhů kamer a principy jejich fungování jsou zcela odlišné, ale všechny slouží hlavně jednomu ze dvou účelů:

• nebo vytvořit pohyb ropy a plynu vzhledem k oblouku;
• nebo se oblouk pohybuje vzhledem k oleji a stěnám speciálních komor.

U takových spínačů již pohon není konstrukční jednotkou se spínačem: ve většině případů je pohon realizován konstrukčně odděleně od spínače a je k němu připojen pomocí speciálních mechanismů.

Existuje také mnoho dalších typů vysokonapěťových jističů, které již dávno nahradily velkoobjemové olejové jističe. Toto např. maloobjemové olejové spínače, ve kterých se používají porcelánové nádrže a není tedy potřeba speciální izolace kontaktních částí nádrže a množství oleje v nich je mnohem menší.

Spínač olejového sloupce pro napětí 10 kV

Dále je třeba zmínit «zhášedla na stlačený vzduch», kde je oblouk zhášen proudem stlačeného vzduchu. Tyto spínače mají řadu výhod a stále častěji nahrazují olejové spínače. Pohon u nich funguje také ze stlačeného vzduchu, ale ovládání pohonu je elektrické.

Vzduchový jistič pro napětí 110 kV

Používají se také moderní vakuové a SF6 jističe.

Vakuový přerušovač

Jistič SF6

Design moderních kláves je velmi rozmanitý a více si o nich můžete přečíst zde:Srovnávací charakteristiky vysokonapěťového oleje, SF6 a vakuových vypínačů

Odpojovače jsou také vysokonapěťové spínací zařízení, ale nejsou určeny k zapínání a vypínání pod napětím (s výjimkou případů spínání velmi malých proudů, které jsou specificky indikovány pro každý typ odpojovače).

Vysokonapěťový odpojovačzpravidla je postaven vzduchem, to znamená s kontakty, které jsou jednoduše ve vzduchu, protože jedním z hlavních požadavků na odpojovač je, aby jeho kontakty byly přímo viditelné, aby bylo možné přesně určit, zda je odpojovač zapnuto nebo vypnuto.

Odpojovač

Odpojovač je v podstatě elektrické zařízení určené ke spojení (nebo odpojení) kovových dvou částí obvodu dohromady, když těmito částmi nemůže protékat proud.

Konstrukce odpojovače je velmi podobná konstrukci nožového spínače, pouze jeho rozměry, odpovídající jeho vysokému provoznímu napětí, jsou mnohem větší a systém pohonu je mnohem složitější než u nožového spínače.

Řadu dalších zařízení, která provádějí operace zapnutí a vypnutí, lze připsat například zařízení pro spínání napájení vypínače zátěže, separátory a zkraty, ale zařízení uvedená v tomto článku jsou nejvýraznějšími představiteli spínacích zařízení.

Viz také: Co to je, jak jsou uspořádány nízkonapěťové rozváděče a jak fungují