Как работает трёхпозиционный переключатель

Что такое перекидной переключатель

Реверсивный перекидной выключатель

Назначение перекидного переключателя – передача напряжения между двумя линиями или соединение нескольких сетей. Используя рубильник, можно исключить токовые утечки при авариях и быстро переключиться на целую линию. Переключение прибора производится при помощи рычага на лицевой панели, который приводится в 1-2 положения.

Оборудование устанавливается в щитовой комнате или возле щитка ввода.

Специфика устройства

Рубильник перекидного типа схож с двухпозиционным выключателем по принципу работы, но отличается повышенной мощностью и плавным ножевым приводом. Второе различие – процесс переключения с разрывом линии и работа в трех положениях:

• квартирная/домашняя сеть;
• выключение;
• запитка от генератора.

Схема подключения

Типовые схемы подключения

Приобретая кабели для монтажа трехпозиционного устройства, необходимо учитывать максимальные значения рабочего тока в электроцепи. Если диаметр проводников превышает 6 мм2, для них покупают специальные наконечники. Менее толстые провода разрешается подключать напрямую к прибору, используя паяние или кольцевое разделывание.

Типовые схемы, подходящие для того или иного устройства, в том числе схема подключения переключателя с трех разных мест, приводятся в прилагающейся к нему технической документации. Некоторые из трехпозиционных изделий можно подключить не только на 3 полюса, но и на 1, 2 или 4 (возможное количество полюсов указывается в паспорте устройства). На вводе в квартиру устройство ставят в месте отвода от общего фазного проводника и нуля, чтобы отделить квартирную линию от генеральной магистрали. Производить монтаж выключателя и его последующую настройку можно только при выключенном электричестве. Современные изделия, рассчитанные на использование в квартирных щитах, обычно предполагают монтаж на DIN-рейку в 35 мм. Зажимы клемм у них маркируются цифрами, что позволяет избежать путаницы в процессе монтажных работ. После установки прибор, а также прилежащие контактные соединения необходимо чистить сухой ветошью хотя бы раз в 6 месяцев, предварительно обесточив сеть.

Перекидные рубильники

Перекидной рубильник 4-х полюсный 63А АВаТар

Электрорубильник обеспечивает разъединение сети с одним энергоисточником и подключение к другому. Наличие средней точки объясняет название “перекидной”. Приборы выпускаются с дугогасителями, обеспечивающими коммутацию при подключенном напряжении. Модели без дугогасительных механизмов коммутируются при выключении нагрузки. Выключатель работает только в ручном режиме – переключение осуществляется при помощи изолированного рычага управления.

Конструкция устройства представлена:

• герметичным корпусом;
• подвижными ножевыми контактами с двумя рабочими положениями и одним промежуточным;
• дугогасительной камерой, но есть рубильники без нее;
• клеммами для подключения к сети.

Включение к одной нагрузочной линии осуществляется по принципу:

1. На контакт № 1 подсоединяется основное энергоснабжение.
2. На контакт № 2 подключается дизельный или электрический генератор.

Если требуется ввод в строение с трехфазным напряжением, используется рубильник трехфазный с 4-мя полюсами. Устройство подключается так:

1. Вводить электросеть нужно через 4 клеммы.
2. На 4 клеммы подкидывается генератор.
3. На 4 клеммы подсоединяется нагрузка.

Схема подключения

После покупки у вас может возникнуть трудности с тем, как подключить переключатель фаз. Если у вас нет опыта работы с электричеством, лучше не стоит пробовать, так как вам придется работать с высоким напряжением в трёхфазной сети – 380 Вольт. Кроме того неправильное использование и подключение подобного оборудования может привести к замыканию между фазами.

Переключатель фаз – это модульный прибор, который устанавливается в щиток на объекте на дин рейку. Перед ним устанавливается трёхфазный автоматический выключатель. После монтажа первичной цепи переходим к выходным. Но как подключить вторичные цепи зависит от модели переключателя. Схема подключения обязательно указывается в техническом паспорте или другой подобной документации и может отличаться от производителя к производителю.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором более подробно рассказывается, что такое переключатель фаз и как его подключить в щитке:

Переключатель фаз – бюджетный способ повысит стабильность подачи электроэнергии, особенно актуально это может быть за городом в коттедже, в дачном поселке, где обычно бывают перебои с электричеством. Мы рассказали о том, как подключить и где установить, а также обо всех параметрах таких устройств. Выбор бесперебойной подачи остаётся за вами исходя из потребностей и бюджета.

Будет полезно прочитать:

• Как выбрать ИБП для дома
• Что такое реле контроля фаз
• Для чего нужен кулачковый переключатель

Практические рекомендации по эксплуатации

Использование переключателя требует соблюдения следующих правил:

1. Прибор эксплуатируется при температуре от -40 до +50 градусов.
2. Реверсивный переключатель ставится только в щиток с монтажной панелью.
3. Вручную допускается активировать рубильники с дугогасительными и разрывными контактами.
4. Обгоревший контактный нож очищается напильником или стеклянной бумагой.
5. Для предотвращения перекоса ножек нужно туго затянуть крепежные болты.
6. Все активные части устройства изолируются.
7. Для ручного перевода фазы подойдет переходной рубильник, работающий в двух направлениях.
8. Выбирать переключатель нужно по мощности пропускаемого тока.

Перекидные рубильники подходят для установки в многоквартирных домах, на производстве с резервными генераторами. Устройства упрощают обслуживание источников питания, контролируют электролинии и защищают подключенное к ней оборудование.

Многопозиционные коммутаторы модульного типа

Кулачковый пакетный переключатель — наиболее распространенный тип данных устройств, как и другие коммутаторы, он применяется для управления различными видами электрических нагрузок.

Кулачковые переключатели

Сфера применения кулачковых коммутаторов довольно обширна, приведем несколько примеров их использования:

• коммутационные щиты управления переменным и постоянным током;
• системы аварийного выключения, автоматического ввода резерва, переключения режимов работы электродвигателей;
• управление трансформаторными подстанциями и освещением;
• оборудование для подстанций (управление заземлителями, секционными выключателями, разъединителями и т.д.);
• переключение режимов нагревательного оборудования (включение, выключение, переключение электронагревательных элементов нагрузки);
• выбор режима работы электросварочного оборудования и т.д.

Кулачковые переключатели состоят из нескольких пакетов (каждый из которых отвечает за коммутацию одной линии), помещенных в один корпус. На нижнем рисунке показано устройство такого пакета.

Пакет кулачкового коммутатора

Обозначения на рисунке:

• a — зафиксированные контакты (4 шт.), к которым подключаются провода;
• b – специальный выступ «кулачек», который позволяет удерживать и перемещать шток;
• c – группа передвижных контактов (в данном типе их две);
• d – два направляющих паза (позволяют штоку совершать поступательные движения);
• e – покрытые изолирующей оболочкой два штока;
• f – контакты (8 шт.), как правило, изготовленные из сплава, содержащего серебро;
• g – пакет;
• h – две резьбовых шпильки (фиксируют пакет и крышку);
• I – ротор;
• J – четыре пружины (возвращают шток в замкнутое положение);
• k- соединяющий рукоять с ротором вал;
• l – четыре винта для зажима проводов кабеля.

Заметим, что пакетный рубильник (кулачковый коммутатор) может быть на несколько положений, включая нулевое, то есть когда контакты разъединены.   На рисунке показано состояние коммутатора в нейтральном положении.

Схематическое изображение переключателя в нулевом положенииКоммутатор ABB в режиме нулевого положения

Заметим, что все основные характеристики коммутаторов указываются на корпусе устройств, там отображаются:

• тип коммутатора;
• номинальный ток, на который рассчитан переключатель;
• схема и таблица коммутации;
• класс защиты.

Ниже показана схема и таблица коммутации, изображенная на корпусе переключателя направления вращения SPAMEL.

Схема и таблица коммутации переключателя SPAMEL

Благодаря такой таблице наглядно видно, в каком положении, какие группы контактов соединяются.

Разновидности трехпозиционных переключателей

Трехпозиционный пакетный переключатель

Электрические переключатели на 3 положения выпускаются в различных вариантах исполнения. Некоторые модели снабжены опцией фиксации положения переключения. Они оборудованы механизмом запора на ключ,  исключающим самопроизвольный переход в другое положение. Другие, этой функции не имеющие, самостоятельно возвращаются в исходную позицию. Конструкция некоторых устройств предусматривает наличие нулевого положения – оно предполагает разъединение всех контактов.

Обычно изделия выпускаются с расчетом на эксплуатацию в электросетях с номинальным показателем силы тока 25, 16 или 10 А. Что касается напряжения, для постоянного тока его показатель может достигать значения 220 В, для  переменного – до 500. Аппараты снабжены маркировкой, показывающей уровень мощности и категорию защиты.

Наиболее распространенный вариант исполнения – пакетный механический переключатель на 3 положения. Элементом управления у них является не кнопка, а рукоять. Современные модели оборудованы эргономичными ручками, конструкция которых предотвращает скольжение пальцев. Изделия бывают двух видов – галетные и кулачковые.

Устройство галетного переключателя включает в себя пластиковые пластины (пакеты) с жестко фиксированными на них выводами контактов. Между последними находятся фибровые шайбочки для гашения искр, которые вместе с двойным разрывом электродуги позволяют коммутировать высокие токи. Есть и двигающийся контакт, соединенный с механизмом переключения. Его позиция устанавливается посредством поворота вала, который обеспечивают ручка и специальная пружина, позволяющая моментально размыкать и замыкать контакты. У вала есть 3 установленных положения, каждому из которых соответствует некоторая конфигурация зажатых или открытых пар контактов. Такой прибор можно использовать, в том числе, для подсоединения трехфазного электрического двигателя с опцией реверса – вращения ротора в направлении, отличном от нормального.

Работа автоматического трехфазного переключателя

Кулачковое устройство тоже включает в себя серию пакетов, но устроенных по-другому. На внешних сторонах пластинок, соединяющихся с корпусом, располагаются двигающиеся контакты, а на внутренних – статичные. Первые из них имеют вид мостов с пружинами. Их позиция регулируется штоковым механизмом, меняющим положение под действием кулачка. У последнего, в  свою очередь, позиция меняется посредством рукоятки и вала. Как в случае галетных моделей, так и в устройствах с кулачками у вала может быть разное число позиций (до восьми). В трехпозиционных приборах их число равно трем.

Крепиться выключатель может на дин-рейку, на стену, в шкаф, в зависимости от модели. Выпускаются изделия с защитой от взрывов, используемые на производствах, представляющих опасность для здоровья человека. Большинство трехпозиционных выключателей, тем не менее, восприимчивы к взрывам, температурным перепадам, не терпят попадания влаги. Степень чувствительности прибора к условиям окружающей среды можно определить по внешнему виду: если изделие открытое, лишено защищающего корпуса, оно отличается высокой чувствительностью, устанавливать его надлежит только внутри щита в помещении с сухим воздухом. Переключатели с корпусом из пластика или металла и защищенными от прикосновений зажимами можно ставить и вне щита.

К плюсам устройств стоит отнести надежность функционирования, стойкость к износам и достаточно низкую цену. Они очень быстро подавляют электрические дуги, но выдерживают ограниченное число коммутаций перегрузок. Слабой стороной этих изделий по сравнению с выключателями-автоматами являются также ограниченные возможности в качестве защитного устройства: они не предохраняют от инцидентов короткого замыкания. Также механические переключатели не подлежат ремонту: если изделие пришло в негодность, его демонтируют с последующей утилизацией, а на его место устанавливают новое. Выходят из строя они относительно быстро, хотя некоторые производители заявляют, что устройство способно выдержать до полумиллиона переключений.

Как подключить

В советские времена применение переключателя на три положения для электроснабжения многоквартирных домов было распространено и являлось повсеместным явлением. Тогда их устанавливали в распределительных щитах. Сейчас вместо таких устройств чаще используются автоматические. Если хозяин предпочел использование трехпозиционного трехфазного переключателя, его можно установить перед счетчиком электроэнергии, ведущим к щиту, чтобы можно было выключить квартирную сеть полностью, если возникнет такая необходимость. Также для усиления защиты сети от избыточной нагрузки или короткозамкнутого инцидента можно рекомендовать совмещенное использование обеих устройств.

Использование в быту

Трехпозиционный переключатель EKF Basic

Есть множество вариантов применения трехпозиционных переключателей на 220в в промышленности и быту:

• управление светом и трансформаторными подстанциями;
• переключение программ функционирования электросварочного, нагревательного и иного производственного оборудования;
• манипуляции с режимами электрических двигателей;
• дистанционное управление асинхронными электромоторами;
• автоматический ввод резерва;
• коммутация в щитковых устройствах.

Также эти изделия используются для электроснабжения подстанций, например, в заземляющих конструкциях, коммутировании измерительных приборов.

Исполнение и устройство

По степени защиты пакетный переключатель может быть представлен тремя типами изготовления:

• Открытый – для монтажа в непыльных помещениях, в местах, исключающих случайное прикосновение к токонесущим элементам прибора.
• Защищенный, в котором клеммы укрыты пластмассовым кожухом, препятствующим попаданию внутрь устройства посторонних предметов и не допускающим поражения персонала электрическим током.
• Герметический с пластмассовым кожухом и резиновыми уплотнениями, предохраняющими от попадания влаги.

Основу конструкции любого “пакетника” составляют одна или несколько неподвижных контактных групп и переключающий механизм. Каждая неподвижная секция (пакет) имеет клеммы для подключения электрических проводов. Переключающие контакты закреплены на подвижной втулке квадратного сечения, расположенной внутри устройства. Пакеты, чередуясь с изоляционными шайбами, стягиваются между собой соединительными шпильками. Передняя и задняя секции закрываются крышками: сзади – глухой, спереди – с отверстием для выходного вала подвижной группы, на который крепится рукоятка управления.

Принцип работы

Структурная схема пакетного переключателя определяет основные принципы его работы. Изделие, имеющее всего два положения и использующееся для включения и выключения потребителя, часто называют просто выключателем (ПВ). Пакетный переключатель (ПП) может иметь несколько промежуточных фиксированных положений для осуществления различных функций (реверс электродвигателя, изменение схемы соединения обмоток “звезда-треугольник” и т. д.).

Для исключения образования дугового разряда между контактами предусмотрен механизм быстрого переключения. Поворачивая рукоятку, оператор взводит пружину, но устройство пока находится в фиксированном положении. При превышении определенного усилия механизм быстро поворачивает подвижную контактную группу на определенный угол до следующей фиксации упоров в верхней крышке и замыкания очередных коммутируемых пар.

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.

Область применения

Повторимся, что прежде чем заказать переключатель, вы должны знать – для его работы нужно 3 фазы. Резервные линии берутся именно с дополнительных фаз. Между фазами напряжение 380 Вольт, его называют «линейное», а между фазой и нулем 220 Вольт, его называют «фазным». Они связаны между собой, но в пределах этой статьи мы не будем углубляться в основы электротехники. Главное чтобы вы поняли, что для подключения к электросетям нужно наличие трёхфазной сети именно 380 Вольт.

Как уже было сказано, применяется этот прибор для подключения резервной линии. Это работает только в том случае, если одна из фаз трансформатора перегружена или произошел перекос. В случаях, когда на ввод трансформатор поступает «плохое» напряжение нужен автоматический ввод резерва с другой линии, переключатель фаз в этой ситуации не поможет.

Питание установок с непрерывным режимом работы осуществляется от переключателя фаз. Предлагаю рассмотреть область применения в наглядных примерах.

В медицине:

• аппараты жизнеобеспечения;
• холодильники с лекарствами в аптеках;

На производстве и в офисах:

• средства автоматизации;
• управляющая и аппаратура отслеживающая, записывающая сигналы;
• средства связи, стационарные радиостанции, диспетчерское оборудование;
• системы вентиляции;

В доме:

• газовый котел;
• система охраны;
• видеонаблюдение;
• система «умный дом»;

Как подключить

Приведем пример реализации схемы управления освещением с двух мест, используя для этого переключатели Легранд (Legrand). Этот производитель выпускает надежные бытовые модели серии Cariva и Valena, цена которых ненамного отличается от стоимости обычных выключателей.

Прежде чем купить переключатели, обратите внимание на различные исполнения, они могут быть как для скрытой, так и открытой проводки, а также с подсветкой и индикацией положения на коробке (корпусе). Напоминаем, что все работы, связанные с подключением электрооборудования необходимо выполнять только при полном обесточивании электрических цепей

Поэтому прежде, чем приступать к действиям, убедитесь в том, что электричество выключено, желательно для этого использовать специальный прибор (пробник)

Напоминаем, что все работы, связанные с подключением электрооборудования необходимо выполнять только при полном обесточивании электрических цепей. Поэтому прежде, чем приступать к действиям, убедитесь в том, что электричество выключено, желательно для этого использовать специальный прибор (пробник).

Схематическая реализация поставленной задачи показана на рисунке ниже.

Схематическое изображение установки двойного управления освещением

Синим цветом обозначен нулевой провод, красным – фаза. Заметим, что все коммутации должны выполняться именно с фазой.

Как подключается одноклавишный коммутатор, видно на нижнем рисунке.

Схема монтажа двух одноклавишных переключателей Legrand

Подключение коммутаторов для управления с трех мест выглядит следующим образом.

Подключение для управления освещением из трех разных мест

Как видите, одноклавишный или двухклавишный выключатель на два направления подключить не сложно, при этом он  поможет сделать управление освещением в вашей квартире более комфортным.

Основные схемы подключения

Схема подключения перекидного выключателя определяется типом электросети.

Однофазная сеть

К данной линии подсоединяются только двухполюсные модификации с блоками питания, рабочее напряжение которых 300 В. Подключение производится при номинале отрицательного сопротивления 50 Ом. Устройства ставятся на перемычки из меди. Монтаж в жилом здании осуществляется в электрощитках типа КК220.

Двухфазная линия

Для двухфазной сети подходят только расширительные рубильники. К ним понадобится добавить соединяющий узел – блоки питания на 220 В. Предельное напряжение модульных устройств составляет 300 В, но наличие двух модулей допускает предел напряжения на выходе в 350 В.

Процесс подсоединения переключателей имеет несколько нюансов:

• блокиратор ставится в электрическом щитке совместно с тиристорным блоком;
• номинал отрицательного сопротивления составляет 40 Ом;
• контактные системы применяются только в закрытых рубильниках;
• при наличии двух реверсивных блоков от различных производителей понадобится контроллер.

Трехфазная электросеть

Схема подключения рубильника к трехфазной сети

Переключатель совмещается с блоком питания с номиналом рабочего напряжения 400 В, импульсными трансформаторами. Ввести прибор можно через инвертирующий выход. Выходные токи будут подаваться через проходные конденсаторы.

Для трехфазной сети допускается использовать двухмодульные и одномодульные устройства. Последние должны иметь пороговое напряжение 350 В и отрицательное сопротивление 55 Ом.

Чем заменить?

Если пакетный выключатель (переключатель) вышел из строя его необходимо заменить новым устройством такого же типа с аналогичными (или с более высокими) параметрами. Для замены выключателя можно использовать защитный автомат, который рассчитан на работу с токами и номинальным напряжением, соответствующим нагрузкам данной цепи. Разумеется, количество полюсов необходимо соблюдать.

Для ориентации по параметрам приводим таблицу с параметрами.

Таблица 2.

Структурное обозначение (маркировка)

Общепринятая маркировка пакетных выключателей выполняется в виде структуры: ПХ X XXX XX XX хххх х. Расшифровывается надпись следующим образом:

Таблица 1

Список источников

• samelectrik.ru
• StrojDvor.ru
• www.asutpp.ru
• www.syl.ru