Выключатель электрический

ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ, аппарат для включения и отключения электрического оборудования и устройств. Различают выключатели электрические низкого (до 1 кВ) и высокого (свыше 1 кВ) напряжения (смотри Высоковольтный выключатель).

Выключатели электрические низкого напряжения по принципу действия разделяют на электромеханические (или контактные), функционирование которых связано с перемещением подвижных частей контактной системы, приводимых в движение приводом (например, ручным, пружинным, электромагнитным), и статические (бесконтактные), функционирование которых осуществляется за счёт изменения электрической проводимости управляемых электронных приборов (главным образом силовых полупроводниковых приборов - транзисторов и тиристоров). К основным достоинствам электромеханических выключателей электрических относятся: гальваническое разделение электрических цепей в отключённом состоянии и низкий уровень потерь мощности во включённом состоянии; возможность коммутации как очень больших токов (свыше 10⁴ А), так и микротоков (до 10^-9 А); возможность работы при очень низких напряжениях (вплоть до 10^-5 В); высокая стойкость к аварийным режимам, сопряжённым с появлением сверхтоков и перенапряжений. Существенные недостатки таких выключателей электрических - износ контактов под действием электрической дуги или искры в процессе коммутации и относительно невысокое быстродействие.

В бесконтактных (электронных) выключателях электрических полупроводниковые приборы работают в ключевом режиме (состояние высокой проводимости прибора соответствует замкнутому состоянию цепи, а низкой проводимости - разомкнутому); включение и отключение ПП приборов осуществляется внешними сигналами или системой управления, входящей в состав аппарата. Характерная особенность таких выключателей электрических - отсутствие возникновения электрической дуги, которая в контактных выключателях выполняет функции поглощения энергии, накопленной в индуктивных элементах коммутируемой цепи. Электронные выключатели электрические отличаются высоким быстродействием (0,01 - 10^-6 с); способны коммутировать электрические цепи мощностью до десятков мегаватт на частотах до 10 кГц и более, однако не обеспечивают низкого уровня потерь мощности, гальванической развязки электрических цепей, а также не обладают необходимой стойкостью к перегрузкам по току и перенапряжениям.

В зависимости от назначения выключатели электрические подразделяются на бытовые и промышленные. Первые служат для включения и отключения электробытовых приборов и устройств переменного тока промышленной частоты (50 Гц) при напряжении до 220 В и силе тока до 10 А; изготовляются с ручным или (реже) с автоматическим управлением (главным образом для защиты от перегрузок по току). Конструктивное выполнение выключателей электрических зависит от применяемого материала, назначения, художественного и конструктивного решения прибора (устройства). Наиболее широко применяются выключатели поворотные, переходные, кнопочные и клавишные. Существуют также выключатели электрические с сенсорным управлением; выключатели для светильников, совмещённые со светорегулятором, и др. Промышленные выключатели электрические (преимущественно одно- и трёхполюсные) на номинальные токи от нескольких десятков до тысяч ампер применяют в цепях распределения электрической энергии в основном для защиты от перегрузок и токов короткого замыкания; изготовляют с ручным и автоматическим управлением. К промышленным выключателям электрическим часто относят также рубильники, контакторы, пакетные выключатели, пускатели электродвигателей и т.п.

Важная разновидность выключателей электрических - автоматический выключатель (ВА), представляющий собой электромеханический коммутационный аппарат, контакты которого размыкаются и замыкаются в воздухе при атмосферном давлении, способный включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях работы и прерывать их при определённых аномальных условиях (например, в случае короткого замыкания). Основные элементы ВА - контактное устройство с дугогасительной камерой, пружинно-рычажный привод с механизмом свободного расцепления и расцепители тока. Дугогасительная камера ограждена изоляционным кожухом аппарата, в котором имеются вентиляционные отверстия с глушителями, предназначенные для выпуска наружу нагретых газов, образовавшихся во время гашения электрической дуги. Привод выключается рукояткой независимого действия, расположенной на лицевой стороне ВА. Автоматическое размыкание контактов при возникновении сверхтоков обеспечивается воздействием на привод расцепителями. Благодаря механизму свободного расцепления отключение происходит независимо от удержания во включённом состоянии рукоятки управления. В ВА классической конструкции применяются электромагнитный расцепитель, срабатывающий без выдержки времени и предназначенный для защиты в зоне токов короткого замыкания, и термобиметаллический (тепловой) расцепитель, срабатывающий с выдержкой времени и предназначенный для защиты в зоне токов перегрузки. Такие ВА выпускаются на номинальные токи до 630 А и получили название «установочные автоматы».

ВА производятся на напряжение до 1 кВ переменного тока с частотой 50-60 Гц и напряжение до 440 В постоянного тока; используются также для защиты электроустановок при частоте 400 Гц. Особую группу составляют так называемые бытовые ВА, предназначенные для защиты электроустановок зданий.

Лит.: Чунихин А. А. Электрические аппараты: Общий курс. 3-е изд. М., 1988; Электрические и электронные аппараты / Под редакцией Ю. К. Розанова. 2-е изд. М., 2001.