Gc-helper.ru

ГК Хелпер
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатель как рубильник электрической цепи

Рубильники и переключатели

Рубильники и переключатели применяют в сетях напряжением до 660 В. Их устанавливают на панелях распределительных щитов, в шкафах и ящиках. Они могут быть одно-, двух- и трехполюсными.

Кроме того, их подразделяют на рубильники с центральной (рис.3а) или боковой (рис.3б) рукоятками. Наиболее без­опасны для обслуживающего персонала рубильники с рычажным приводом (рис.3 в).

а — с центральной рукояткой; б — с боковой рукояткой; в — с рычажным приво­дом; / — основание; 2 — неподвижный контакт (стойка); 3 — моментный нож; 4 — пружина; 5 — рукоятка; 6 — вал; 7 — изоляционный валик; 8 — система ры­чагов; 9 — дугогасительная камера; 10 — дугогасительные пластины

Рубильник имеет два фиксированных положения: «включено» (верхнее положение рукоятки) и «отключено» (нижнее положе­ние рукоятки). Наиболее ответственной является операция отклю­чения рубильника, когда разрывается цепь электрического тока и между размыкающимися контактами возникает электрическая дуга. Обычно каждый полюс рубильника снабжается дугогасительным моментным ножом с пружиной, обеспечивающей мгновенное раз­ведение контактов, независимо от скорости перемещения рукоят­ки рубильника. В некоторых случаях рубильник комплектуют дуго-гасительной камерой.

Переключатели в отличие от рубильников имеют два комплек­та неподвижных контактов и, соответственно, три положения: «вперед», «назад» и нейтральное положение «выключено». Пере­ключатели применяют в схемах реверсирования двигателей, при пуске асинхронных двигателей методом переключения обмотки статора со «звезды» на «треугольник» и в других случаях, связан­ных с переключением проводов с одного элемента схемы, напри­мер обмотки двигателя, на другой, либо с изменением полярнос­ти подводимого напряжения или порядка следования фаз.

Пакетные выключатели и переключатели

По назначению аналогичны рубильникам, но имеют более компактную и закрытую конструкцию. Их применяют на напряжение до 660 В при токе до 400 А. Элементами такого выключателя являются «па­кеты», состоящие из системы неподвижных и подвижных контак­тных деталей и фибровых пластин, предназначенных для гашения электрической дуги (рис.4).

Рис.4. Пакетный выключатель:

1 — стяжная шпилька; 2 — рукоятка; 3 — валик для переключения подвижных дисков; 4 — корпус; 5— пакеты; б — основание; 7— винтовые контакты для под­ключения проводов; 8 — подвижные диски с контактами

Все пакеты разделены друг от друга изоляци­онными прокладками и собраны в корпусе двумя стяжными шпильками в единую конструкцию. Подвижный контактный узел перемещается с помощью валика с пластмассовой рукояткой. В положениях «вклю­чено» и «отключено» подвижный контактный узел пакетного выключателя фик­сируется посредством пружинного механизма, что предотвращает самопроизвольное перемещение подвижного узла.

Контроллеры

Контроллеры — это многоконтактные коммутирующие ус­тройства ручного управления, предназначенные для пуска, реверсирования, торможения и регулирования частоты вращения дви­гателей постоянного и переменного тока путем переключения их обмоток или включением в цепи этих обмоток резисторов.

Рас­смотрим принцип работы аппарата на примере барабанного контроллера (рис.5а).

Рис.5. Контроллер барабанного типа: а — устройство;

б — схема включения

На валу 3, изготовленного из изоляционного матери­ала, закреплены медные сегменты 4 различной длины, смещен­ные относительно друг друга под различными углами. Эти сегмен­ты, исполняющие роль подвижных контактных деталей, определенным об­разом соединены между собой. Подвижная часть контроллера на­зывается барабаном. Напротив каждого сегмента расположены не­подвижные контактные детали в виде плоских металлических пластин 2, укрепленных на изоляционном основании 1. Каждая из этих плас­тин (пальцев) расположена строго на уровне соответствующего сегмента. Внешняя управляемая контроллером электрическая цепь присоединена к неподвижным контактным деталям.

С помощью рукоятки вал 3 можно поворачивать, при этом сегменты 4 в определенной последовательности приобретают кон­такт с пластинами 2 либо утрачивают его, в зависимости от взаимного углового смещения сегментов относительно друг друга. При этом во внешней цепи происходят переключения элемен­тов электрических устройств по заданной программе. Эта про­грамма задается длиной сегментов и углами их взаимного сме­щения.

На рис.5б представлена развернутая в плоскости схема контроллера (обведена штриховой линией) для управления дви­гателем постоянного тока последовательного возбуждения. Сег­менты изображены отрезками толстых линий, соединенных меж­ду собой определенным образом. Барабан контроллера имеет семь положений: одно нейтральное 0, положения I, II и III при по­вороте барабана по часовой стрелке (относительно нейтрально­го положения) и положения Г, 1Г и НГ при повороте барабана против часовой стрелки. При нейтральном положении барабана двигатель выключен. При положении барабана I происходит со­единение неподвижных контактов 9 — 8 — 7 — 6 — 5, а также 4 — 3. Электрический ток проходит от клеммы «плюс» через обмотку возбуждения ОВ, через катушку дугогашения S на контакт 1, через резисторы пускового реостата RUp, через контакты 3 — 4, по обмотке якоря и через замкнутые клеммы 7 — 6 — 5 на клемму «минус». При этом начинается пуск двигателя. При повороте ба­рабана в положение II его сегменты замыкают клеммы 2 — 3 и шунтируют первую ступень пускового реостата. Пуск двигателя продолжается при уменьшенном сопротивлении пускового рео­стата. При повороте барабана в положение III замыкаются кон­такты 1 — 2, шунтируется вторая ступень пускового реостата, про­цесс пуска заканчивается и двигатель переходит в рабочий ре­жим.

Если барабан повернуть в положение Г, то направление тока в якоре изменится и начнется пуск двигателя в противоположном направлении. В положении 1Г пуск продолжится, а в положении барабана ИГ двигатель выйдет на рабочий режим. Если пусковой реостат использовать в качестве регулировочного, применив в нем резисторы, рассчитанные на длительное протекание тока, то рас­сматриваемый контроллер можно использовать для регулирования частоты вращения двигателя.

Недостаток контроллера барабанного типа — ненадежность кон­тактных соединений. Поэтому практическое применение получи­ли контроллеры кулачкового типа, в которых вместо сколь­зящих контактов применен набор кулачковых элементов. На рис.6 показано два кулачковых элемента, каждый из которых коммути­рует свою электрическую цепь. На валу 1 контроллера расположе­ны кулачковые диски 2, которые через ролики 7 воздействуют на подвижные контактные узлы. Каждый такой узел имеет контактную деталь 3 (мостик).

Читать еще:  Поплавковый выключатель 3м kitline

3 4 5

Рис.6. Кулачковые элементы контроллера:

1 — вал; 2

кулачковый диск; 3 — подвижный контакт; 4 — неподвижный кон­такт; 5 — изоляционная пластина неподвижных контактов; 6 — пружина; 7 — ро­лик; 8 — пружина для прижатия ролика к кулачковому диску

При определенном положении кулачкового диска мостик замыкается на неподвижные детали контакта 4, расположенные на изоляционном основании 5. Посредством пружины 6 обеспечива­ется необходимое контактное нажатие. Пружина 8 прижимает рычаг с роликом 7 к кулачку, обеспечивая замыкание или раз­мыкание контакта в строгом соответствии с формой и положе­нием кулачкового диска.

Аппараты аналогичных конструкций, но со слаботочными контактами называют командоконтроллерами. Они рассчитаны на применение в цепях управления переменного и постоянного тока с напряжением до 500 В.

Командоконтроллеры выполняют в двух вариантах: нерегулируемыми и регулируемыми. У нерегулируемых командоконтроллеров каждой позиции органа управления соответствует определенное состояние выходов, реализованное при соответствующей конструкции привода и кулачковых элементов. У регулируемых командоконтроллеров состояния выходов можно настраивать по отдельным позициям органа управления.

Командоконтроллеры серии КВО рассчитаны на коммутацию цепей управления с напряжением до 320 В постоянного тока и до 380 В переменного тока. Они имеют до 12 контактных элементов, управление которыми осуществляется от маховика или рукоятки. Допустимый длительный ток кулачковых элементов составляет 20 А. Допустимый ток включения 100 А. Допустимый ток отключения 10 А при напряжении 220 В в цепи с постоянной времени 0,05 с. Электрическая износоустойчивость 300000 циклов «включить-выключить» при частоте включений 600 в час.

Командоконтроллеры серии КН без выключателя управления применяются в электроприводах крановых механизмов. Они устанавливаются на подставках или подвешиваются на тросе.

Командоконтроллеры серии КТ с выключателем управления применяются для управления различными палубными механизмами судов. Их устанавливают на тумбе на открытой палубе.

Аппараты серий КН и КТ рассчитаны на применение в цепях управления переменного тока напряжением до 380 В и постоянного тока напряжением до 220 В. Они содержат до 12 кулачковых элементов. Количество рабочих позиций рукоятки до пяти в каждую сторону от нулевого положения. Каждая серия командоконтроллеров имеет несколько типов аппаратов, отличающихся таблицей замыканий.

Кнопки управления

Кнопки управления применяют в цепях управления элект­роприводами для включения электромагнитных и других устройств. Кнопки обычно имеют одну или две пары контактов. Управление кнопкой осуществляется нажатием на толкатель, который, со­вершая поступательное движение, замыкает или размыкает кон­такты (рис.7).

Неотключаемые линии

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info!

Неотключаемые линии в электрощите — что это такое, для чего они нужны и как их организовать в домашнем электрощите.

Что такое неотключаемые линии

Неотключаемые линии — это название условное. Эти линии (или группы) так же, как и отключаемые защищены отдельными аппаратами защиты (автоматическими выключателями, УЗО), но подключены в общую схему электрического щита иначе. Далее мы рассмотрим как.

Схема неотключаемых линий

Стандартная упрощенная (без дифференциальной защиты и др. устройств) схема выглядит следующим образом. В этажном распределительном щите ЭРЩ или щите учета ЩУ для частного дома от вводного автоматического выключателя через счетчик электрической энергии электричество подается в распределительный щит, установленный в квартире РЩК. В нем обычно устанавливаются групповые защитные устройства и подключаются линии от конечных потребителей. Подробней об этом смотрите в этой статье.

При выключении рубильника внутри квартирного электрического щита обесточивается вся электропроводка и все потребители в квартире. При повторном включении электропитание подается во все группы. Это стандартная схема.

Предположим, что мы хотим при отъезде в командировку, отпуск или просто при уходе на работу, в целях большей безопасности, обесточить всю квартиру. Причем сделать это, нажав на клавишу одного рубильника, а не отключать ненужные группы отдельными автоматами. Но в то же время, мы хотим, чтобы наш холодильник или морозильная камера, заполненные продуктами, продолжали работать и обеспечивать сохранность продуктов. Если у нас дома установлена система охранной сигнализации или видеонаблюдения, система защиты от протечек, то было бы здорово, чтобы и они продолжали работать и выполнять свои охранные функции.

Для этих целей в электрощитах и применяют так называемые неотключаемые линии.

Всех потребителей внутри электрощита делят на две категории:

неотключаемые;

отключаемые линии (потребители, группы);

Неотключаемые линии подключаются в электрическом распределительном щите до рубильника, отключающего все отключаемые линии, как показано на схеме. Можно установить два рубильника — один будет выключать весь щит, второй только отключаемые группы. Здесь могут быть разные варианты, я показал идею, основной принцип.

Теперь, выходя из дома, можно нажать на рычаг одного рубильника и обесточить сразу всю квартиру, а неотключаемые линии в квартире, которые должны обеспечить питание неотключаемым приборам и устройствам, останутся подключенными к электросети и обеспечат работу неотключаемого оборудования.

Как управлять отключаемыми линиями в электрощите

Организовать управление отключаемыми линиями можно по разному:

  • обычным рубильником, как показано выше на схеме;
  • обычным выключателем, установленным на стене при выходе из квартиры. Так называемая кнопка «ОТПУСК» или мастер-выключатель. В этой схеме применяется контактор;
  • с помощью охранной сигнализации. При постановке на охрану все обесточивается, кроме неотключаемых линий. При снятии с охраны — отключаемые потребители снова подключаются к электросети;
  • с помощью мобильного телефона по GSM;
  • с планшета через интернет;
  • различными другими способами.

Преимущества и недостатки неотключаемых линий

Преимущества

Главное и самое важное преимущество применения неотключаемых линий — это возможность обесточить всю электросеть квартиры или дома одним рубильником (выключателем). При этом подключенными в электросеть остаются только самые необходимые приборы жизнеобеспечения!

Читать еще:  Как соединить перекидного выключателя

Это повышает электробезопасность вашего жилища, когда вас нет дома.

Недостатки

Основной недостаток — это усложнение схемы электрощита и увеличение его общей стоимости. Неотключаемые линии выделяются в отдельную постоянно запитанную группу и для нее необходимо организовать дополнительно место в щите.

В случае применения мастер-выключателя в схему добавляется еще контактор. Кроме увеличения стоимости и дополнительного места, при выходе контактора из строя возникнут проблемы с подключением отключаемой части потребителей.

Частично эту проблему можно решить применением контактора с ручным управлением, но их стоимость еще выше обычных и не всегда доступны к заказу.

Как скомпоновать щит с неотключаемыми линиями

Существует три основных способа компоновки неотключаемых линий. Подробно о каждом способе, его преимуществах и недостатках смотрите в этом материале.

Различные варианты применения неотключаемых линий в электрощитах можно посмотреть в моих обзорах готовых сборок электрощитов.

Если вам интересно, как подключить неотключаемые линии и противопожарное УЗО, реле контроля напряжения и др., пишите в комментариях и следите за выходом новых материалов на сайте.

Если вы испытываете сложности с разделением электропроводки на группы, расчетом и выбором необходимых аппаратов защиты, у вас не получается составить схему электрического щита и разместить в нем оборудование — можете заказать у меня эти услуги, написав мне в обратную связь в разделе КОНТАКТЫ.

Более подробно смотрите видео:

Неотключаемые линии в электрощите часть 1:

Неотключаемые линии в электрощите часть 2:

Рекомендую материалы по теме:

Пакетный выключатель: что это такое и для чего нужен

Пакетные выключатели используют для коммутации электрических цепей. При этом они могут использоваться как в цепях постоянного, так и переменного тока, напряжением в 220, 380 В. Однако люди часто путают и по старинке называют «пакетниками» автоматические выключатели, что в корне не верно. Поэтому давайте разбираться что такое и для чего нужны пакетные выключатели, а также чем они отличаются от автоматических выключателей?

Определение

Пакетным выключателем называют коммутационный прибор для включения и выключения электрических цепей, собственно для тех же целей, что и рубильники. Такое название он получил из-за того, что состоит из однотипных элементов (пакетов), собранных на одной оси и закрепленных шпильками. Таким образом на производстве из одинаковых деталей можно собрать коммутационный аппарат с любым количеством полюсов (контактных групп).

Для них характерно поворотное движение устройство рукояти управления и контактов, а не перемещающееся вдоль вертикальной или горизонтальной оси, как в тумблерах, рубильниках и автоматах.

Управление пакетным выключателем осуществляется вручную, то есть он не отключает цепь в случае перегрузки, как это делают автоматические выключатели.

Пакетники бывают разной конструкции и рассчитаны на коммутацию токов различной величины, как вполне бытовые 16А, так и мощные на 200А. При этом срок службы ограничен конструктивными особенностями устройства, так количество циклов включения лежит в пределах 5000-15000 раз.

Устройство

Пакетный выключатель состоит из набора изоляционных пластин и контактных групп, закрепленных на одной оси. Рукоять устанавливается на верхнем конце этой оси и жестко фиксируется в одном из положений. У выключателя обычно два положения («вкл» и «выкл»).

Конструктивно почти аналогичное устройство — это пакетные ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ, как понятно из названия они нужны для переключения цепей. Обычно у них много контактных групп (пакетов), количество может быть от нескольких до 10-12 штук. На рисунке ниже вы видите пакетные выключатели и переключатели с разным числом пакетов и общее устройство современных изделий.

У пакетных переключателей может быть больше положений, чем просто «включено» и «выключено», причем в каждом из положений либо поочередно замыкаются контакты, либо замыкаются в какой-либо последовательности или группами для реализации определенных схем переключений. Пример изображен на рисунке ниже.

При этом в маркировке конкретного прибора указывается его тип (ПВ – выключатель, ПП – переключатель), исполнение, способ монтажа, схема переключения и прочее. Пример расшифровки маркировки изделий отечественного производства (КЭАЗ) приведен ниже.

Сфера применения

Пакетные выключатели активно использовались в электрощитах квартир для отключения или включения напряжения в квартире. И до сих пор в старом жилом фонде нередко они встречаются. Вариант схемы подключения вы видите ниже.

Однако, в настоящее время вместо них на вводе используются автоматические выключатели или выключатели нагрузки (аналог рубильников).

Также могут выступать в роли выключателей отдельных цепей больших электроустановок, например, для коммутации питания цепей релейной защиты и прочего. Но в настоящее время сложно аргументировать использование пакетных выключателей в качестве вводных коммутационных приборов в электрощитах.

В то время как кулачковые пакетные переключатели активно использовались и будут использоваться, чаще не в бытовых электроустановках, а на производстве. С их помощью удобно делать схемы переключения цепей, способов управления чем-либо (местное, дистанционное), осуществления реверсирования двигателя и переключения его обмоток (разные скорости или звезда-треугольник при пуске и т.д.) и ряд других сложных задач.

На рисунке выше приведен пример использования пакетного переключателя для реверсирования трёхфазного асинхронного двигателя — контакты в 1 и 2 положении переключаются так, что изменяется порядок чередования фаз, в положении 0 — все разомкнуты.

Выключатель как рубильник электрической цепи

Помимо нечастых коммутаций (неавтоматических) силовых электрических цепей, рубильники электрические (которые имеют защитные предохранители в виде плавких вставок) вполне способны весьма эффективно применяться на практике как электрическая защита действующих электросетей от различных перегрузок и появляющихся в них чрезмерных токов (токи, возникающие при коротких замыканиях). Наличие электрического рубильника на вводе в полной мере реализует существующие требование «ПУЭ» (пункта 4.1.12).

Читать еще:  Устройство автоматических выключателей реферат

Сфера применения рубильников электрических весьма широка: они устанавливаются на различных распределительных устройствах (РУ), электрических шкафах, щитах, для цепей управления и для силовых цепей. Некоторые модели электрических рубильников изначально предназначаются для их монтажа в шкафах трансформаторных электроподстанций (ТП). Любые электрические рубильники, в независимости от их конкретных модели, могут быть установлены в целях безопасности в строго определенных местах — к примеру, электрических щитах и шкафах закрытых помещений (с условием отсутствия пыли и агрессивных веществ).

Основой конструкции электрического рубильника является панель, которая выполнена из специального диэлектрического материала, где крепятся стойки с губками (неподвижными электрическими контактами рубильника). Подвижные электрические контакты представляют собой ножи, которые жестко закреплены на едином вале, при своём включении эти токопроводящие ножи плотно входят в неподвижные губки электрического рубильника, тем самым обеспечивая одновременное контактирование всех имеющихся рабочих полюсов.

Во многом конструкция электрического рубильника определяется имеющимся способом приведения в движение токопроводящих ножей (подвижных его электрических контактов). Есть рубильники с рычажным приводом (токопроводящие ножи в движение приводятся поворотом боковой, обычно, съемной рукояткой через специальную систему рычагов) и электрические рубильники с центральной рукояткой (в которых движение ножей начинается при движении рукоятки, что напрямую связанна с осью, где и расположены ножи).

Рубильники электрические второго типа могут быть применены для выключения электроцепей, которые не находятся под нагрузкой. Связано это с возможностью прямого действия возникшей электрической дуги на руку отключающего человека. Выключение электрических цепей под определённой нагрузкой возможно только рубильниками первого типа — имеющие боковую рукоятку, и которые изначально оснащены дугогасителями на каждом имеющемся полюсе. Они при разрыве электрической цепи под нагрузкой нейтрализуют дугу разделением (своеобразным дроблением) её на отдельные короткие дуги.

Во многих нынешних электрических рубильниках реализована следующая дополнительная мера электрической безопасности — это защитная блокировка передних дверок в рабочем положении — то есть, пока электрический рубильник включен (пропускает ток), открыть его переднюю дверку не получиться. Кроме этой невозможности открытия передней дверки включенного рубильника, механизм ещё заблокирует и привод рубильника при открытой передней дверке, и осуществить его включение получиться лишь, закрыв её.

Электрический Рубильник — модификации и их особенности.

Разновидности рубильников, являясь, наиболее простым электротехническим устройством коммутации (переключения) электрических силовых цепей переменного и постоянного тока, тем не менее, имеют весьма большое число разнообразных параметров, определяющих и классифицирующих их тип. Ниже будут перечислены наиболее важные параметры электрических рубильников:

1) Модификации рубильников. Исходя из существующих модификаций электрических рубильников можно выделить главные типы:

» Перекидные электрические рубильники — это, пожалуй, наиболее ранняя и простая модификация рубильников. Это коммутационное устройство имеет одно либо два специальных фиксирующих положения своего переключения. В подобных рубильниках имеется возможность одновременного переключения большого числа электрических линий.

» Электрические рубильники с поворотным приводом. Сейчас данная модификация рубильников получила наибольшее своё распространение.

» Электрические рубильники-выключатели либо разъединители — изготавливаются в специальном защитном корпусе и отличаются малыми габаритами и короткой рукояткой.

2) Количество имеющихся полюсов на рубильнике. Производителями электрических рубильников сейчас выпускаются аппараты с 1им, 2мя и 3мя одновременно переключаемыми полюсами на 1 или 2 направления.

3) Степень защищённости рукоятки электрического рубильника. Более ходовыми (используемыми) являются коммутационные рубильника открытого исполнения с имеющейся степенью защиты «IP00». Данные устройства свободно помещаются в защитные специальные ящики, а для оперирования электрической нагрузкой на внешнюю стенку такого ящика дополнительно выводится рычаг самого управления.

4) Номинальные токи электрических рубильников. Производителями данных коммутационных устройств сейчас выпускаются рубильники с максимальным рабочим номинальным током — 1000 ампер, при электрическом напряжении 500 вольт. Для осуществления переключения силовых цепей с электрической нагрузкой, сила тока в которых в некоторой степени превышают эту величину, используется специальные электрические рубильники с защищающими кожухами. Само же управление рубильником осуществляется дистанционно с использованием дополнительного дистанционного привода (повышает удобство).

5) Расположение имеющейся плоскости соединения внешних силовых зажимов контактных электрических выводов. Эти плоскости соединения могут располагаться, как перпендикулярно и параллельно плоскости производимого монтажа, так и комбинированно (электрический ввод — делать параллельно, а вывод — перпендикулярно, ну, и наоборот).

6) Отсутствие или наличие дугогасительных камер в электрическом рубильнике, которые дают возможность совершать отключение, коммутацию (переключение) цепей, предварительно не снимая рабочих токов действующей электрической нагрузки. Как известно, при разрыве электрической цепи под нагрузкой обязательно при этом возникает электрическая дуга. Дуга очень быстро угасает при попадании на дугогасительную камеру, а это защищает от пагубного разрушения силовых электрических контактов самого рубильника (постоянное воздействие электрической дуги на рубильник без подобных камер может стать причиной преждевременного выхода его из строя).

7) Наличие в электрическом рубильнике защитных предохранителей (это плавкие вставки), которые гарантированно обеспечивают, как защиту электрических силовых цепей от разрушительного действия коротких замыканий, а также чрезмерных токовых перегрузок, так и двойной видимый разрыв при выключении электрического рубильника (и со стороны нагрузки и со стороны ввода электропитания).

8) Наличие или отсутствие дополнительных (вспомогательных) контактов. При определённой потребности на рубильнике могут задействоваться дополнительные электрические контакты.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector