Cos'è un interruttore di carico?

Un interruttore tra un interruttore automatico e un sezionatore
Generalmente è dotato di un semplice dispositivo di estinzione dell'arco, ma la sua struttura è relativamente semplice. La figura mostra un interruttore di carico ad alta tensione del tipo ad aria compressa. Il suo processo di funzionamento è il seguente: quando si apre l'interruttore, sotto l'azione della molla di apertura, l'albero principale ruota in senso orario. Da un lato, il pistone si muove verso l'alto attraverso il meccanismo della manovella per comprimere il gas; d'altra parte, attraverso il sistema di trasmissione composto da due serie di meccanismi a quattro barre, il coltello dell'interruttore principale viene aperto per primo, quindi il coltello estinguente dell'arco viene spinto per aprire il contatto dell'arco e l'aria compressa nel cilindro viene espulsa l'arco attraverso l'ugello.

1. Concetto di base
L'interruttore del carico è un interruttore tra un interruttore automatico e un sezionatore. Ha un semplice dispositivo di estinzione dell'arco e può interrompere la corrente di carico nominale e una certa corrente di sovraccarico, ma non può interrompere la corrente di cortocircuito.
2. Classificazione degli interruttori di carico
In base alla tensione operativa, può essere suddiviso in interruttori di carico ad alta tensione e interruttori di carico a bassa tensione.
2.1 Interruttore di carico ad alta tensione
2.1.1 Esistono 6 tipi principali di interruttori di carico ad alta tensione.
① Interruttore di carico ad alta tensione con generazione di gas solido: l'energia dell'arco stesso viene utilizzata per fare in modo che il materiale generatore di gas nella camera dell'arco produca gas per spegnere l'arco. La sua struttura è relativamente semplice e adatta a prodotti da 35 kV e inferiori.
② Interruttore di carico ad alta tensione del gas compresso: il gas compresso del pistone viene utilizzato per spegnere l'arco durante il processo di interruzione. Anche la sua struttura è relativamente semplice e adatta a prodotti da 35 kV e inferiori.
③ Interruttore di carico ad alta tensione ad aria compressa: l'arco viene spento dall'aria compressa, che può interrompere una grande corrente. La sua struttura è relativamente complessa e adatta a prodotti da 60 kV e superiori.
④ Interruttore di carico ad alta tensione SF6: l'arco viene estinto dal gas SF6. La sua corrente di interruzione è elevata e le prestazioni della corrente di capacità di interruzione sono buone, ma la sua struttura è relativamente complessa e adatta a prodotti da 35 kV e superiori.
⑤ Interruttore di carico ad alta tensione immerso nell'olio: l'energia dell'arco stesso viene utilizzata per decomporre e gassificare l'olio attorno all'arco e raffreddarlo per estinguere l'arco. La sua struttura è relativamente semplice, ma il suo peso è elevato e adatto a prodotti per esterni da 35 kV e inferiori.
⑥ Interruttore di carico ad alta tensione del tipo a vuoto: utilizza il mezzo di vuoto per estinguere l'arco, ha una lunga durata elettrica, un prezzo relativamente alto ed è adatto per prodotti da 220 kV e inferiori.

2.1.2 Principio di funzionamento
Il principio di funzionamento dell'interruttore di carico ad alta tensione è simile a quello dell'interruttore automatico. Generalmente è dotato di un semplice dispositivo di estinzione dell'arco, ma la sua struttura è relativamente semplice. La figura mostra un interruttore di carico ad alta tensione del tipo ad aria compressa e il suo processo di funzionamento è: durante l'apertura, sotto l'azione della molla di apertura, l'albero principale ruota in senso orario, da un lato, il pistone si muove verso l'alto attraverso il meccanismo di scorrimento della manovella per comprimere il gas; d'altra parte, attraverso il sistema di trasmissione composto da due serie di meccanismi a quattro barre, il coltello dell'interruttore principale viene aperto per primo, quindi il coltello estinguente dell'arco viene spinto per aprire il contatto dell'arco e l'aria compressa nel cilindro viene espulsa l'arco attraverso l'ugello. Durante la chiusura, attraverso l'albero principale e il sistema di trasmissione, il coltello dell'interruttore principale e il coltello di estinzione dell'arco ruotano contemporaneamente in senso orario e il contatto dell'arco viene chiuso per primo; l'albero principale continua a ruotare, in modo che il contatto principale venga successivamente chiuso. Durante il processo di chiusura, contemporaneamente la molla di apertura immagazzina energia. Poiché l'interruttore di carico non può interrompere la corrente di cortocircuito, viene spesso utilizzato in combinazione con un fusibile ad alta tensione limitatore di corrente. La funzione di limitazione di corrente del fusibile limitatore di corrente non solo può completare il compito di interrompere il circuito, ma anche ridurre significativamente il calore e la forza elettromotrice causati dalla corrente di cortocircuito.

2.2 Interruttore di carico a bassa tensione
Gli interruttori di carico a bassa tensione sono principalmente suddivisi nelle seguenti categorie: sezionatori a coltello, interruttori combinati e interruttori composti.
2.2.1 Sezionatore: Il sezionatore è l'apparecchio elettrico più semplice e più utilizzato nell'interruttore a bassa tensione. Viene spesso utilizzato nei circuiti di illuminazione e nei circuiti di controllo che non vengono avviati frequentemente. Svolge principalmente il ruolo di accensione, spegnimento e isolamento del circuito. I modelli comuni di interruttori a coltello includono interruttori a coltello rivestiti in gomma, interruttori con guscio di ferro e interruttori a fusibile, adatti a diversi requisiti di circuito.
2.2.2 Interruttore combinato: L'interruttore combinato è anche chiamato interruttore di trasferimento. Ha una buona resistenza sismica e flessibilità operativa, ma ha una bassa capacità di commutazione e non dispone di protezione da sovraccarico e da cortocircuito. I modelli comuni di interruttori combinati includono le serie HZ5 e HZ10, utilizzate principalmente per collegare o scollegare circuiti e adatte per il controllo avanti e indietro di motori di piccola potenza e altri controlli di circuito.
2.2.3 ‌Interruttore composto‌: L'interruttore composto combina le caratteristiche dell'interruttore a coltello e dell'interruttore combinato, ha buone prestazioni di estinzione dell'arco e un funzionamento conveniente ed è adatto a vari circuiti di illuminazione elettrica a bassa tensione e interruttori di distribuzione ramificata. La sua struttura comprende base in porcellana, presa statica, terminale di ingresso, terminale di uscita, coltello di contatto, maniglia in porcellana (maniglia), fusibile e altri componenti. Questi interruttori di carico a bassa tensione classificati hanno le proprie caratteristiche e sono adatti a diversi requisiti e scenari del circuito, garantendo il funzionamento sicuro e stabile del sistema di alimentazione. ‌

2.3 L'interruttore di carico a bassa tensione è anche chiamato gruppo di fusibili dell'interruttore. È adatto per accendere e spegnere manualmente raramente i circuiti caricati nei circuiti a frequenza di alimentazione CA; può essere utilizzato anche per la protezione da sovraccarico e cortocircuito delle linee. Il circuito viene acceso e spento dal coltello di contatto e la protezione da sovraccarico e cortocircuito è completata dal fusibile. L'interruttore a coltello rivestito in gomma e l'interruttore con guscio di ferro utilizzati prima degli anni '70 sono entrambi interruttori di carico a bassa tensione. La velocità di apertura e chiusura dei contatti degli interruttori di carico a bassa tensione di piccola capacità è correlata alla velocità di funzionamento della maniglia. Il meccanismo operativo dell'interruttore di carico a bassa tensione con capacità maggiore adotta il principio di azione dell'accumulo di energia a molla. La velocità di apertura e chiusura non ha nulla a che fare con la velocità di azionamento della maniglia. La struttura è relativamente semplice ed è dotata di un affidabile dispositivo di interblocco meccanico. L'interruttore non può essere chiuso dopo l'apertura del coperchio e il coperchio non può essere aperto dopo la chiusura dell'interruttore, il che può garantire la sicurezza sul lavoro.