Перекидной автоматический выключатель: принцип действия и конструкция

Виды и типы перекидных коммутационных устройств

Основным признаком перекидных коммутаторов служит количество полюсов. Вследствие этого, каждое устройство используется с конкретным числом подключенных приборов и самих электрических сетей. Каждый из этих рубильников бывает одно-, двух- и трехполюсный, а некоторые модели представляют собой четырехполюсные конструкции.

Рубильники с одним и двумя полюсами предназначены для однофазных сетей, а все остальные устанавливаются в трехфазных сетях. Широкое распространение получили однополюсные приборы, направляющие поток электроэнергии при помощи одного модуля. Они используются для реверсивных переключений и лучше всего подходят для совместной работы с генераторами, частотой до 20 Гц.

В жилых зданиях с высоким энергопотреблением рубильник реверсивный не столь эффективен из-за ограниченной нагрузки в 200 А. Кроме того, такие устройства отличаются низким выходным напряжением, составляющим для большинства моделей всего 200 вольт.

Более подходящим вариантом для многоквартирных домов считается двухполюсный прибор или перекидной рубильник на два направления. Это устройство также работают с однофазной сетью и обладают сопротивлением порядка 60 Ом. Данный показатель в разных моделях может отличаться, поэтому каждый прибор выбирается под конкретные параметры сети.

Устройства реверсивного типа на 2 направления применяются для переключения подачи электроэнергии от генератора или общей сети и обратно. Во всех случаях задействованы разные схемы соединений, в соответствии с нагрузкой и параметрами сети, в том числе и крестообразного подключения. В эту цепочку могут быть включены приборы учета электроэнергии.

Трехходовые или 3-хполюсные рубильники предназначены в основном для промышленных электросетей

Они требуют дополнительных мер предосторожности, поэтому для их установки и подключения обязательно используются электрощиты. Приборы на три фазы отличаются высоким порогом чувствительности и применяются вместе с системами, защищающими от перегрузок

Особенности применения трехпозиционного переключателя

Трехпозиционный перекидной рубильник

Трехполюсный рубильник подходит для подсоединения резервного питания к домашней линии. Он используется только после отключения нагрузки. Генератор понадобится активировать и выставить в рабочее положение. Затем нужно подсоединить к нему домовую сеть. При проведении ремонтных работ рубильник будет использоваться как разъединитель.

Монтаж устройств

Перекидное электрооборудование устанавливает в распредщите. Для внутреннего монтажа подходят модели с пластиковым корпусом, для наружного – металлический. Внутри коробов есть специальная DIN-рейка для рубильников. Монтаж приборов выполняется следующим образом:

1. Модели, выключающиеся под воздействием нагрузки, устанавливаются вертикально.
2. Подбирается тип шин и проводов. Их сечение должно соответствовать токовому номиналу переключателей.
3. Шины и провода подводятся на неподвижные контакты.
4. Элементы плотно зажимают клеммами для надежности контактов и устранения возможности перегрева.
5. Резьбу гаек покрывают вазелином.
6. Контактные гайки затягиваются плавно. После первого поворота гаечного ключа гайку ослабляют, а потом аккуратно затягивают.
7. На поверхность контактных ножей наносится касторовое масло, которой предотвратит их заклинивание в стойках.
8. Производится заземление металлических нетоковедущих элементов на внешней части короба.

Порядок включения

Перед подключением необходимо остановить вводной автомат

Трехпозиционные, или пакетные устройства выпускаются без разъединителя. Они подключаются так:

1. Остановка вводного автомата.
2. Установка рукоятки прибора на генераторную линию.
3. Выключение автомата нагрузки.
4. Подсоединение кабеля переключателя к генераторной розетке.
5. Запуск генератора, ожидание прогрева (2 мин).
6. Подача питания на рубильник.
7. Включение автоматов нагрузки.

Автоматы ставятся на каждый из вводов.

Принцип работы и особенности перекидных выключателей

Для понимания принципа работы перекидного переключателя перекрестного типа необходимо изучить схему управления точками освещения из 3—5 точек. Но так как перекрестный выключатель всегда устанавливается между проходными и никогда не используется сам по себе, сначала нужно понять, как работает схема активизации и отключения освещения с обычными и проходными выключателями.

Схемы управления осветительными приборами из трех точек отличаются от схемы на два направления только наличием перекрестного выключателя

Итак, в функции обычного выключателя входит размыкание и замыкание цепи — при нажатии верхней половины клавиши свет включается, нижней — выключается. А вот состояние освещения в схеме с двумя проходными устройствами совершенно не зависит от положения клавиш одного из них. Нажатие на клавишу лишь переключает соединение с одной цепи на другую. Чтобы цепь сомкнулась, необходимо, чтобы оба устройства замкнули контакт с одним из проводников, проложенных между ними.

Выключатель проходной категории называют еще переключателем на два направления. Схема наглядно демонстрирует, что пользователь, воспользовавшись любым из них, сможет и включить и выключить свет

Механизм разных типов устройств отличается количеством клемм:

• в обычном их две;
• в переходном их три;
• в перекрестном — четыре клеммы.

Чем сложнее устройство, тем оно требует более качественного изготовления. Поэтому конструкцию перекидных переключателей, которые имеют большое количество клемм, отличает высокая прочность, износостойкость, устойчивость к коррозии. Большинство моделей имеют высокий уровень защиты (IP) от негативных внешних факторов — пыли, влаги.

Если проходные варианты используются всегда только в паре, то количество перекидных может быть любым — хоть один, хоть десять

Так же как и проходные, перекрестные выключатели переключают соединения с одного проводника на другой. Но их отличие заключается в том, что входных контактов уже два, а не один, и их переключением также нужно руководить. Принцип работы устройства основан на парном переключении контактов.

Схемы подключения

Следует иметь в виду, что процедура подключения прибора может отличаться, что определяется типом электросети.

Подключение устройств к однофазной сети

Выполнить подключение такого рубильника к однофазной цепи можно лишь в том случае, если выбранный прибор выполнен в двухполюсном варианте. Также необходимо иметь в виду, что это устройство может функционировать лишь при наличии блока питания, рабочее напряжение которого составляет 300 В.

• Для подобной модификации показатель отрицательного сопротивления будет достигать отметки 50 Ом. Важным моментом является и то, что иногда эти рубильники дополняются счетчиками. А вот такое приспособление, как переключатели нечасто можно встретить при использовании перекидных рубильников.
• При выборе перемычек для обеспечения контакта двухполюсных модификаций следует применять лишь те, которые выполнены из меди.
• Для установки таких устройств в жилых домах следует убедиться, что там присутствуют электрощиты серии КК202 и иных модификаций. Из-за несоответствия рабочих характеристик реверсивные блоки не рекомендуется применять для однофазных цепей.

Подключение прибора к двухфазной сети

Если говорить о пределе напряжения, с которым они способны справляться, то таким является уровень 300 В. В подобном сочетании эти рубильники будут подвергаться нагрузке, которая составит около 20 А. Чаще всего выбор останавливают на таких моделях рубильников, которые представляют серию РР30.

В соответствии с их конструкционным исполнением, они оснащаются только двумя модулями. При подобном варианте исполнения они смогут обеспечивать выходное напряжение, соответствующее значению в 350 В. Используемые в них блокираторы могут иметь различные исполнение

Для обслуживания жилых домов важно убедиться в наличии в электрощита. Это является обязательным условием

А вот в конструкции блоков управления обычно присутствуют тиристоры. Для сети пределом отрицательного сопротивления является показатель 40 Ом

Системы контактов, которые реализованы в подобных рубильниках, применимы лишь для моделей закрытого типа. При этом контроль колебаний электроэнергии обеспечивается за счет проходных конденсаторов. Такое устройство, как реверсивный блок выполняет задачу по поддержанию необходимой частоты тока. Если выбор был остановлен на двух разных моделях, то их необходимо использовать обязательно в сочетании с контроллером. Это, в свою очередь, позволяет свести к минимуму отрицательный эффект от нелинейных искажений, проявляющихся в цепи.

А вот в конструкции блоков управления обычно присутствуют тиристоры. Для сети пределом отрицательного сопротивления является показатель 40 Ом. Системы контактов, которые реализованы в подобных рубильниках, применимы лишь для моделей закрытого типа. При этом контроль колебаний электроэнергии обеспечивается за счет проходных конденсаторов. Такое устройство, как реверсивный блок выполняет задачу по поддержанию необходимой частоты тока. Если выбор был остановлен на двух разных моделях, то их необходимо использовать обязательно в сочетании с контроллером. Это, в свою очередь, позволяет свести к минимуму отрицательный эффект от нелинейных искажений, проявляющихся в цепи.

Схема подключения к трехфазной сети

В случае монтажа рубильника в трехфазную цепь необходимо применять блоки питания, имеющие рабочий показатель напряжения 400 В. Стоит заметить, что для таких целей допускается применять трансформаторы, выполненные исключительно в импульсном варианте.

• Сама процедура подключения прибора выполняется посредством инвертирующего входа. Выходной ток поступает через специальное устройство, роль которого выполняют проходные конденсаторы. Для таких случаев целесообразно применять рубильники двухмодульного варианта исполнения.
• При этом в продаже можно встретить и одномодульные модификации. Их особенностью является минимальный предел порогового напряжения, соответствующий уровню 350 В. Что же касается показателя отрицательного сопротивления, то его значение в цепи может соответствовать значению 55 Ом. Для решения этой задачи следует позаботиться о присутствии в конструкции рубильника такого приспособления, как блокиратор.
• Жилые дома должны быть оснащены специальными электрощитами, представляющую серию КК22.Используемые для таких ситуаций блоки управления могут предусматривать в своей конструкции не только тиристоры, но и динисторы.

Преимущества и недостатки рубильников

Осталось рассмотреть достоинства и недостатки этих приборов. К достоинствам можно отнести:

1. Наглядность. Прибор обычно имеет открытую или полузакрытую конструкцию, а значит, в его исправности можно убедиться визуально. Ну а поскольку вы хорошо видите токопроводящие ножи и шины, определить, в каком положении находится размыкатель, не составит труда.
2. Простая конструкция. Практически все подобные коммутаторы, включая перекидные, имеют исключительно простую конструкцию. Они весьма долговечны, легко обслуживаются, а ремонт их обычно не требует высокой квалификации и стоит недорого.
3. Высокое отношение коммутируемая мощность/стоимость. Это, пожалуй, одно из главных преимуществ устройств. Некоторые из подобных приборов могут коммутировать токи в сотни ампер, а стоят при этом относительно недорого.

Но есть у коммутаторов рубильникового типа и недостатки. Вот они:

1. Повышенная опасность для оператора. Поскольку большинство устройств имеют открытую конструкцию, попасть под напряжение при неаккуратном обращении с ними очень легко. Поэтому к работе с подобными переключателями обычно допускается лишь квалифицированный персонал, а сам переключатель часто помещается в закрытый шкаф или кожух.
2. Ненормированное время переключения. Скорость переключения практически любого рубильника зависит только от реакции оператора. При медленном переводе ножей под нагрузкой между размыкаемыми контактами может «потянуться» высокотемпературная дуга, которая одинаково опасна как для оборудования, так и для самого оператора*.

Дугогасящие вставки, которыми оснащаются некоторые типы переключателей, помогают бороться с дугой лишь частично. Именно поэтому подавляющее большинство производителей электрооборудования рекомендуют делать переключение при помощи рубильниковых устройств только после снятия нагрузки промежуточными размыкателями.

Основные виды рубильников

Согласно электротехнической терминологии, рубильник относится к устройствам, обеспечивающим течение по цепи электрического тока. Его отличительной особенностью является уникальная система, действие которой направлено на быстрый разрыв контакта. Все функции устройства осуществляются ручным приводом, надежно отключающим напряжение во время выполнения ремонтных и профилактических работ.

Существует несколько типов рубильников, среди которых можно выделить следующие:

• Перекидные (рис. 1). С помощью этих устройств напряжение перекидывается с одной цепи на другую. В основном они используются, когда возникает необходимость переключить подачу тока с аварийного участка цепи на рабочий. Для установки приборов предусматриваются специальные щитовые помещения. Данный тип рубильников имеет высокие эксплуатационные и технические показатели.
• Разрывные (рис. 2). Подключается к общим выходным цепям, идеально подходят для частных домов, квартир, офисных зданий. С помощью этого прибора осуществляется подключение какого-либо объекта к общей сети. Устанавливаются в электрическом щите с выводом наружу переключающего рычага. На рынке представлены широким модельным рядом.
• Реверсивные (рис. 3). Используются в трехфазных электрических сетях, обеспечивая их нормальное функционирование. С помощью этих приборов нагрузка распределяется между линиями, а ток бесперебойно поступает потребителям. Установка рубильников выполняется в горизонтальном или вертикальном положении, все переключения производятся вручную. Отдельные виды приборов могут управляться дистанционно.

Основной деталью рубильника является поворотная контактная система. Конструкция подвижного контакта представляет собой нож или подпружиненную вилку, а неподвижного – нож или две пластины, подпружиненные посредством стального рассеченного кольца. Кроме того, рубильник оборудуется рукояткой или ручным приводом, контактными выводами для подключения проводов. Разрывной рубильник на 1 направление с тремя полюсами оборудуется тремя входными и тремя выходными контактами, а у перекидного изделия на 2 направления – шесть входных и шесть выходных контактов. Для каждого полюса предусмотрены 1 или 2 дугогасительные камеры, в соответствии с количеством направлений.

Сеть трехфазного типа

Рубильник должен монтироваться посредством задействования блоков питания, обладающих параметрами напряжения в 400 В. Трансформаторы, которые применяются, являются импульсными. Чтобы подключить, нужно обеспечение инвертирующего входа. Ток выхода идет через переходные конденсаторные элементы. Требуется применение двухмодульных разновидностей реверсивного рубильника.

Одномодульные модели характеризуются ограничением по предельному напряжению в 350 В. Отрицательное сопротивление равно 55 Ом. Наличие блокиратора обязательно. В жилых домах требуется обустройство электрощитов. Предпочтительна модификация КК22. В блоках управления ставят как тиристоры, а также допустимы варианты с динисторами.

Схема подключения

Перекидные рубильники бывают разных типов: однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные. Первые два варианта исполнения применяются в однофазной сети, остальные два — в трехфазной.

Данные устройства подключаются к генератору исходя из типа электросети, в которую будет подключаться рубильник. Для однофазной сети используется двухполюсный аппарат, который осуществляет переключение одновременно нуля и фазы электропроводки, исключая объединение выходного напряжения генератора и напряжения, которое подается от электросети. Однополюсный перекидной рубильник может использоваться только для переключения питания между двумя фазами одной электрической сети, где нулевой проводник общий и нет необходимости его коммутировать коммутационными аппаратами.

Если генератор и питающая дом сеть трехфазная, то в данном случае используется четырехполюсный рубильник, осуществляющий переключение трех фаз и нуля между основной сетью и резервной сетью от генератора. Трехполюсные коммутационные аппараты используются в цепях, питающих трехфазную нагрузку без нулевого провода. Также трехполюсный аппарат может использоваться в однофазной сети – в данном случае будет задействовано только два полюса на входе и выходе коммутационного аппарата.

Установка перекидных рубильников осуществляется в распределительные щиты, тип которых зависит от конструктивного исполнения рубильника. Существуют устройства модульного типа, которые устанавливаются на стандартную DIN-рейку. В помещениях могут использоваться пластиковые щитки (боксы) либо металлические корпуса щитов, рассчитанные на требуемое количество модульных мест.

Вне помещений используются металлические щитки, имеющие достаточную для установки на улице степень защиты корпуса. Перекидные рубильники обычного исполнения монтируются в щитках, комплектуемых монтажной панелью.

На монтажной панели такого щитка может быть также монтирована стандартная DIN-рейка для установки необходимых модульных защитных аппаратов.

К одному входу перекидного рубильника подключается кабель, идущий от щита учета – это основная сеть. Ко второму входу подключается резервная сеть – кабель от генератора. Если рубильник имеет один выход, то кабель от распределительного щитка подключается к нему. Модульные варианты исполнения, как правило, имеют два входа и два выхода, поэтому два выхода соединяются между собой параллельно перемычками и подключаются к распределительному щитку. Ниже приведена схема однофазного подключения трехполюсного перекидного рубильника к генератору и электрической сети:

Для того, чтобы подключить перекидной рубильник от двух трехфазных источников питания, нужно воспользоваться следующей схемой:При подключении необходимо соблюдать полярность, чтобы при переключении рубильника на выходе к домашнему щитку фаза и ноль не менялись местами. Ввод от электросети защищен автоматическим выключателем, который, как правило, устанавливается в щите учета, а ввод от генератора должен быть защищен автоматическим выключателем, который устанавливается в щиток вместе с перекидным рубильником.

Для промышленных предприятий устройства монтируются, только если входная мощность небольшая. А так в основном устанавливаются распределительные щиты – в них на каждый ввод устанавливается автоматический выключатель. В зависимости от схемы может быть реализована работа АВР либо ручное включение резерва соответствующим автоматом. Если при этом применяются перекидные рубильники, то, как правило, только для управления без нагрузки – нагрузка снимается автоматическими выключателями.

При наличии дугогасящего устройства в конструкции аппарата переключение нагрузки может перекидным рубильником, но в любом случае каждая из питающих линий должна быть дополнительно защищена автоматом либо предохранителями, так как перекидной рубильник не осуществляет защиты от аварийных режимов работы электрической сети (перегрузки и КЗ).

Как выглядит и работатет проходной выключатель

Если говорить о лицевой стороне, то отличие единственное: едва заметная стрелочка на клавише вверх и вниз.

Как выглядит проходной одноклавишный выключатель. Видите, есть двойные стрелочки

Если говорить об электрической схеме, все тоже просто: в обычных выключателях только два контакта, в проходных (еще называют перекидными) три контакта, два из которых — общие. В схеме приличествуют всегда два или больше таких устройства, вот при помощи этих общих проводов они и коммутируются.

Разница — в количестве контактов

Принцип работы прост. Изменением положения клавиши вход подключается к одному из выходов. То есть у этих устройств только два рабочих положения:

• вход соединен с выходом 1;
• вход соединен с выходом 2.

Никаких других промежуточных положений нет. Благодаря этому все и работает. Так как контакт переключается из одного положения в другое, электрики считают, что правильнее их называть «переключатели». Так что проходной переключатель — это тоже это устройство.

Чтобы не полагаться на наличие или отсутствие стрелочек на клавишах, нужно осмотреть контактную часть. На фирменных изделиях должна быть нанесена схема, позволяющая понять, какого типа оборудование у вас в руках. Она точно есть на изделиях фирм Lezard (Лезард), Legrand (Легранд), Viko (Вико). На китайских экземплярах они часто отсутствуют.

Так выглядит перекидной выключатель с тыла

Если такой схемы нет, смотрите на клеммы (медные контакты в отверстиях): их должно быть три. Но далеко не всегда на недорогих экземплярах та клемма, что стоит одна — это вход. Часто они перепутаны. Чтобы найти где же находится общий контакт, необходимо прозвонить контакты между собой при разных положениях клавиши. Сделать это обязательно, иначе ничего работать не будет, а само устройство может сгореть.

Вам нужен будет тестер или мультиметр. Если есть мультиметр, переводите его в режим звука — он пищит при наличии контакта. Если в наличии стрелочный тестер, прозваниваете на короткое замыкание. Ставите щуп на один из контактов, находите с каким из двух он звонится (прибор пищит или стрелка показывает КЗ — отклоняется вправо до упора). Не меняя положение щупов, изменяете положение клавиши. Если КЗ пропало, один из этих двух — общий. Теперь осталось проверить который. Не переключая клавишу передвигаете один из щупов на другой контакт. Если есть КЗ, то тот контакт, с которого щуп не двигали и есть общий (это вход).

Может станет понятнее, если посмотрите видео о том, как найти вход (общий контакт) для проходного выключателя.

Технические характеристики

Все современные рубильники, в зависимости от числа полюсов, разделяются на одно-, двух- и трехполюсные с возможностью коммутации на 1-2 направления.

Также перекидной реверсивный рубильник, исходя из места подсоединения внешних зажимов, делится на устройства с перпендикулярным или параллельным выводом. Существуют также комбинированные варианты.

В продаже есть рубильники со вспомогательными контактами, способствующими защите от возможных перегрузок электросети или короткого замыкания. При отключении оборудования они обеспечивают визуальный двойной разрыв участка электрической цепи: один от стороны питающего провода, другой — от нагрузки.

Если возникает потребность в коммутации электрической цепи под высоким напряжением, рекомендуется приобрести реверсивный рубильник с так называемой дугогасительной камерой, внутри которой происходит гашение электрической дуги, что позволяет избежать неисправности устройства.

Реверсивный рубильник – это ручной переключатель. Он необходим для переключения питания электропроводки дома с городской линии на генератор.

В отличии от автоматического включения резерва – АВР, с помощью реверсивного (перекидного) рубильника происходит ручное включение резерва. То есть, если в городской линии нет напряжения необходимо вручную запустить генератор и переключить его, когда в городской линии напряжение появляется необходимо вручную переключить на линию города и выключить генератор.

Особенность перекидных рубильников заключается в том, что переключение происходит с разрывом цепи, они имеют три позиции: I – 0 – II, или: городская линия – 0 – генератор.

На сегодняшний день, для ручного включения резерва частного дома, почти всегда используются реверсивные (перекидной, модульный) рубильники фирмы ABB.

При электромонтаже в частных домах достаточно двух типов: ABB OT63F3C и ABB OT40F3C, соответственно на 63А и 40А.

Для примера показана схема подключения для трёхфазной схемы электропроводки дома и однофазного генератора.

Эти устройства выпускаются для трёхфазных сетей, но их, без проблем, возможно использовать и в однофазных схемах электропроводки.

Реверсивный рубильник АВВ – модульный, это компактное, современное и надежное устройство. Монтаж возможен в любом щитке на DIN-рейку.

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели – это устройства, которые предназначаются для защитного отключения цепей постоянного и переменного тока в случаях короткого замыкания, токовой перегрузки, снижения напряжения или его исчезновения.

В отличии от плавких предохранителей автоматические выключатели имеют более точный ток отключения, могут многократно использоваться, а также при трехфазном исполнении при срабатывании предохранителя какая – то из фаз (одна либо две) могут остаться под напряжением, что является тоже аварийным режимом работы (особенно при питании трехфазных электродвигателей).

Автоматические выключатели классифицируют по выполняемым функциям, таким как:

• Автоматы минимального и максимального тока;
• Автоматы минимального напряжения;
• Обратной мощности;

Особенности подключения

На выбор схемы подключения перекидного рубильника оказывает влияние тип электрической сети.

Сеть однофазного типа

Подключить подобный аппарат к данной сети можно только, если он имеет два полюса. Кроме этого, нужно учесть, что работа рубильника возможна только, если присутствует блок питания с подходящими теххарактеристиками. Что касается перемычек, обеспечивающих контакт двухполюсных аппаратов, то желательно отдать предпочтение медным.

Двухфазная сеть

Как подключить своими руками рубильник, если сеть двухфазная? Схема предусматривает применение блока питания на 200В. Также для данных приспособлений нужно использовать исключительно расширительные переключатели. Только тогда устройства допустимо использовать в трехфазной электросети, независимо от числа используемых модулей.

Максимальным напряжением для таких аппаратов будет 300В, а максимальным отрицательным сопротивлением – 40Ом. Контакты в таких устройствах применимы исключительно для закрытых моделей, а колебания электрической энергии контролируются при помощи конденсаторов проходного типа.

Трёхфазная сеть

Для такого вида электросети используют реверсивные рубильники. Они обеспечивают полноценную бесперебойную подачу электрического тока, распределяя нагрузку на несколько линий и полностью сохраняя электроснабжение. Здесь нужно использовать блоки питания на 400 В. Также будет уместно применять импульсные трансформаторы.