Современные электрические цепи коммутируются различными устройствами, выпускаемыми в широком ассортименте. Они выполняют подключающие, отключающие и переключающие функции. Все действия осуществляются автоматически или в ручном режиме. Среди этих приборов следует особо отметить рубильник перекидной на два направления. По сравнению с обычными переключателями, эти устройства выполняют большее количество функций и могут применяться в наиболее сложных и ответственных местах.
Назначение перекидного рубильника
Основная функция перекидных рубильников заключается в переключении электроэнергии к требуемым устройствам ручным способом. Данные приборы представлены разнообразными моделями, отличающимися своими электротехническими показателями. Их подключение может выполняться разнообразными методами, с учетом от индивидуальных особенностей данной цепи.
В большинстве случаев перекидной рубильник на схеме монтируется в многоквартирных зданиях. Однако, они прекрасно зарекомендовали себя и в производственной сфере, особенно подключённые для совместного использования с резервными генераторными установками. При возникновении необходимости рабочие характеристики рубильников легко изменяются при помощи управляющих блоков.
В коттеджах и на дачных участках, расположенных за городом, нередко возникают проблемы с электроснабжением. Здесь также применяются генераторы, выполняющие функции резервного электроснабжения. Вместе с ними устанавливаются и подключающие перекидные рубильники, способные переключать с одного источника электроэнергии на другой и обратно.
Выбирая коммутационное устройство, следует внимательно проверять его комплектацию, а также учесть особенности действующей системы заземления, особенно, когда задействована однолинейная схема. От этого будет зависеть выбор способа установки рубильника, в особенности, когда имеют место три фазы.
Работа приборов в различных ситуациях
Обычный рубильник отличается от выключателя только своими размерами и мощностью. Основные функции обоих устройств совершенно одинаковы. В одном положении рукоятки цепь становится замкнутой, а в другой разомкнутой. Для коммутации одной линии применяется работающее однополюсное устройство, а для одновременного переключения нескольких цепей потребуется многополюсный прибор разъединитель.
Перекидной рубильник на 2 ввода существенно отличается от обычного наличием дополнительных контактов. Именно они дают возможность помимо основных действий, выполнять различные переключения, изменяя, тем самым, рабочие режимы оборудования. В разных положениях рукоятки происходит соединение средней шины рубильника с нижней или верхней контактной группой. При таких переключениях верхние и нижние контакты никогда не соединятся друг с другом.
Если использовать обычный переключатель, то из-за невнимательности оператора, может произойти короткое замыкание. Перекидной рубильник полностью исключает такую возможность, благодаря своей конструкции.
Трехпозиционные переключающие рубильники обладают более широким набором функций. Они могут не только выполнять необходимые переключения, но и отключать оборудование, если это необходимо. Для этого в приборах существует так называемое промежуточное положение, когда нагрузка с обеих сторон оказывается отключенной. Дальнейшие действия будут зависеть от положения рукоятки, движением которой выполняется подключение нагрузки к источнику электроэнергии.
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.
Использование перекидных устройств в разных сетях
Каждый перекидной рубильник того или иного типа может применяться лишь в электрической цепи с определенными параметрами.
В однофазном варианте устанавливаются, преимущественно, коммутаторы двухполюсного исполнения. Во время подключения к генераторной установке потребуется блок питания с установленным рабочим напряжением триста вольт. Устройства обладают отрицательным сопротивлением порядка 50 Ом.
Для создания качественного контакта, рекомендуется использовать медные перемычки. В самом начале установки следует выяснить наличие электрощита. Может использоваться серия КК220 или аналогичная модификация. В цепях с одной фазой не рекомендуется использование реверсных устройств по причине возможного несоответствия их рабочих показателей и сетевых параметров.
Для проложенных линий с двумя фазами наилучшим образом подходит расширительный вариант переключающих устройств. В этом случае рубильниками приобретаются универсальные качества и они свободно используются в однофазных сетях, без ограничений. Предельное значение напряжения для работы достигает 300 вольт. В виде элемента, соединяющего все имеющиеся части, используется блок питания номиналом 200 В.
Более всего популярны коммутаторы серии РР30. Они обладают собственными конструктивными особенностями и состоят из двух модулей, находящихся в общем комплекте. За счет этого выходное напряжение доходит до отметки 350 вольт. Наивысшее отрицательное сопротивление поднимается до 40 Ом. Контактные системы устанавливаются лишь в защищенных изделиях закрытого типа. Скачки электроэнергии держат на контроле проходные конденсаторы. Схема управляющей части или блока собирается на основе тиристоров.
Посредством реверсивных блоков обеспечивается поддержка требуемой частоты тока. При использовании двух различных моделей, в цепочку добавляется контроллер, позволяющий максимально нейтрализовать нелинейные искажения в сети и их негативное воздействие.
Аппаратура, используемая в сетях, где три фазы, отличается своими специфическими особенностями. Например, рабочее напряжение у блоков питания устанавливается порядка 400 вольт. В подобных сетях допускается использование трансформаторных устройств только импульсного типа.
При соединении всех компонентов используется специальный инвертирующий выход. Поступление выходного тока производится через специальные устройства, изготовленные на основе проходных конденсаторов. Большинство схем подключения работают на основе перекидных рубильников с двумя модулями.
Современный рынок предлагает модели и одномодульных устройств. Их главное отличие состоит в наименьшем пороговом напряжении, всего 350 вольт. Значение отрицательного сопротивления в пределах 55 Ом. В конструкции подобных коммутаторов обязательно входят блокираторы. В некоторых моделях, электроника блоков создается не только на тиристорной, но и динисторной основе.
Правила установки и подключения
Перекидные рубильники устанавливаются внутрь распределительных щитов ВРУ. Для модульных устройств предусмотрены стандартные DIN-рейки. Размеры щита выбираются по количеству устанавливаемых модулей. Рубильники в обычном исполнении закрепляются на специально отведенных монтажных панелях. Здесь также может использоваться DIN-рейка для размещения модульной защитной аппаратуры.
Внутри помещении используются щиты из пластики или металла, а снаружи устанавливаются только металлические изделия, с необходимой степенью защиты.
Подключение основного кабеля, подводимого от учетного щита, выполняется к одному из входов коммутационного устройства. Другой вход предназначен для подключения резервного кабеля, соединенного с генератором. При наличии у рубильника лишь одного выхода, к нему подключается кабель, идущий от распределительного щитка. У модульных приборов обычно имеется по 2 ввода и выхода. Соединение выходов осуществляется параллельно, с помощью перемычек, после чего они вместе соединяются с распределительным щитом.
Подобное подключение хорошо просматриваются на примере однофазной сети, к которой подключен перекидной трехполюсный рубильник, соединяющий генератор с электрической сетью. Основное требование к проведению такой процедуры заключается в соблюдении полярности. Правильное подсоединение позволит избежать перемены мест фазы и нуля при выполнении переключений. На вводе сети устанавливается защита в виде автоматического выключателя, находящегося в щите учета. Ввод, идущий от генератора, также защищен автоматом, установленным в щит вместе с рубильником.
Подключение устройства может дополнительно использовать автоматический ввод резерва АВР, или же резерв включается вручную с помощью автомата. В случае использования перекидных рубильников такие переключения выполняются без нагрузки. Вначале нагрузка отключается автоматом, и лишь потом осуществляются все необходимые манипуляции рубильником.
Если в конструкцию рубильника входит устройство гашения дуги, то переключения возможно делать напрямую, без предварительного отключения автомата. Тем не менее, схема на всех линиях должна обязательно предусматривать предохранители или автоматы, поскольку сам рубильник не сможет защитить сеть в авариной ситуации.
Эксплуатация перекидного рубильника будет безопасной, если следовать правилам монтажа и рекомендациям специалистов:
- Для монтажа и дальнейшей работы лучше использовать закрытое помещение.
- Коммутационная аппаратура надежно защищается от влаги и негативных внешних воздействий окружающей среды.
- Предельное значение температур, при которых возможна нормальная эксплуатация, составляет от минус 40 до плюс 55 градусов.
- Установка перекидного рубильника и его крепление должно быть прочным и надежным.
При монтаже устройства на улице, следует в первую очередь обеспечить защиту от внешних воздействий. При возможных низких температурах, выходящих за допустимые рамки, следует заранее предусмотреть систему обогрева шкафа. Все работы по выполнению монтажа, обслуживанию и ремонту коммутационной аппаратуры должны выполняться квалифицированными специалистами, при полностью отключенной сети.
Преимущества и недостатки рубильников
Перекидные рубильники обладают несомненными преимуществами, к которым можно отнести следующие:
- Открытое или полузакрытое исполнение, позволяющее наглядно убедиться в исправности устройства. Поверхность токопроводящих ножей просматривается очень хорошо и установить возможную неисправность не составит труда.
- Простота конструкции, благодаря которой существенно облегчается подключение, ремонт и обслуживание.
- Основным преимуществом считается соотношение коммутируемой мощности и стоимости устройства. Фактически недорогой прибор способен выполнять переключение и коммутацию очень высоких токов, достигающих нескольких сотен ампер.
Тем не менее, идеальных устройств не бывает и работа рубильников тоже не исключение. Их основными минусами являются следующие:
- Достаточно высокая опасность для персонала. Открытая конструкция существенно увеличивает шансы попадания под напряжение в случае нарушения правил обращения с такими приборами.
- Время переключения рубильника перекидного типа не нормировано и зависит лишь от самого оператора и его реакции. Слишком медленный перевод ножей может вызвать высокотемпературную дугу, представляющую серьезную опасность для людей и оборудования.