Перекидной автоматический выключатель: принцип действия и конструкция

Переключатели перекидного типа – приборы с ручным управлением, которые по одному движению производят несколько коммутаций. Они применяются в распределительных установках, замыкают и размыкают электроцепь. Перекидной рубильник рассчитан на силу тока 100-1000 А и напряжение до 400 В, подходит для жилых и производственных помещений.

Что такое перекидной переключатель

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.

Для понимания принципа работы перекидного автомата нужно разобраться с конструкцией. Средний контакт – это рейка посередине с V-образными ножами. В качестве боковых задействуются верхние и нижние клеммы. Средний контакт соединяется только с верхними или только с нижними. У ножей нет ускорителей или пружинок, поэтому перекидывание с основной на резервную сеть производится вручную.

Плюсы и минусы использования рубильников

Электрорубильник – простейший прибор, для которого характерны преимущества и недостатки. К плюсам эксплуатации относятся:

• Наглядность. Устройство можно осмотреть визуально на предмет поломок. Положение ножей хорошо просматривается.
• Простой конструктив. Небольшое количество узлов упрощает обслуживание и починку аппарата.
• Высокий коммутационный ток. Переключатель коммутирует ток силой 500, 630 или 1000 Ампер.
• Низкая стоимость. Приобрести рубильник можно для установки в частном доме или квартире.

Несмотря на положительные характеристики автомат имеет несколько минусов:

• Открытый тип конструкции. Все элементы находятся на виду, при неосторожном касании есть риски удара током.
• Ненормированная скорость переключения. Если ножи переводятся медленно, образуется дуга высокой температуры, которая выжигает внутренние узлы прибора.
• Возможность короткого замыкания при появлении высокотемпературной дуги.
• Возникновение бросков тока при переключении до выключения нагрузки.

Чтобы защитить открытые части, перекидное реле скрывают в специальном коробе.

Типы рубильников

Подключение приборов по различным схемам и различия в рабочих параметрах подразумевают разделение рубильников на типы.

Однополюсные рубильники

Устройства имеют один модуль и проводники из меди. Отличается низким, около 200 В, напряжением на выходе. Основное применение перекидного автоматического выключателя – для обслуживания генератора с рабочей частотой до 20 Гц.

Модульный прибор не ставится в жилом здании, потребляющем много энергии. Предельная нагрузка аппарата не должна превышать 200 А.

Двухполюсные модификации

Назначение перекидных рубильников на два направления – обслуживание многоэтажек, оборудования, подсоединенного к двухфазной или однофазной сети. Прибор отличается средним номиналом минусового сопротивления – 60 Ом. Тип напряжения на выходе зависит от модификации рубильника.

Рубильник подходит для подключения в двухфазную сеть. Оснащен блокираторами, отличается высоким пределом чувствительности. Выпускается с двумя или тремя модулями. Для генераторов подходят модели с напряжением 350 В, рассчитанные на нагрузку 30 А. Установка производится совместно с блоком питания на 200-300 А с пределом нагрузки 3 А.

Популярные двухполюсники – РР20 с конденсаторами открытого типа, которые требуют подключения блока питания с напряжением 300 В.

Двухконденсаторные выключатели

Перекидной выключатель рассчитан только на однофазный тип цепи. Приборы выпускаются с двумя конденсаторами и двумя модулями, работают совместно с блоками питания на 300 В. средний показатель напряжения – 30 А.

Аппараты устанавливаются при помощи двух медных перемычек. Двухконденсаторные модели совместимы только с расширительными переключателями.

Приборы можно совмещать со счетчиками.

Перекидные рубильники

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.

К одной клемме из четырех подключается ноль, к трем – фаза.

Области использования

Основное назначение аппаратов – перевод нагрузки между двумя или несколькими источниками. Они эксплуатируются с целью:

• коммутации резервного источника питания;
• перевода нагрузки с основного оборудования на резервный;
• переключения с одного источника на второй без наличия нагрузки.

Скорость переключения рубильника не должна зависеть от оператора – это предотвратит сгорание контактов.

Особенности применения трехпозиционного переключателя

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.

Чтобы рубильник работал без сбоев, монтаж проводится в закрытом помещении. Устройство требуется защитить от влаги, а потом проверить прочность посадки на дин-рейку.

Порядок включения

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.

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.

Реверсивные блоки для однофазной сети не подходят.

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.

Контроллер используется для предотвращения нелинейного искажения сети.

Трехфазная электросеть

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.

На три фазы подойдет исключительно рубильник с блокиратором.

Подключение генератора на перекидной рубильник

Для организации сцепки понадобятся два модульных контакта или электрическая перекидка на 7 контактов. Пара из них должна быть нормально замкнутая, а пара – нормально разомкнутая. Подключение осуществляется так:

1. Требуется ввести крайний контакт переключателя на ввод линии и кабеля станции.
2. Средний контакт подводится к потребителю.
3. Рубильник ставится в исходное положение – подсоединение к основной сети.
4. В процессе переключения питание подается с генератора.
5. Переключатель устанавливают в щитке управления.
6. Для прогрева системы и подачи питания после активации генератора ставится реле времени.
7. Резервный контактор запитывается через основной коммуникатор ввода посредством нормально замкнутого контакта.

Процессы переключения реализуются пользователем. Он ставит рубильник на нейтральный режим в случае падения напряжения. При его возобновлении активируется первый контакт, размыкая цепь питания второго ввода.

Самостоятельная сборка перекидного рубильника для генератора

Изготовление рубильника своими руками производится пошагово:

1. Подбор автоматов по количеству цепей переключения. На двухфазную ставятся 2 двухполюсных или 4 однополюсных модели.
2. Установка автоматов в щите. Один ставится в стандартном положении, второй переворачивается.
3. Коммутация узлов проводами.
4. Установка стального фиксатора в толкатель (в автомате для нее есть зазоры). Планка позволит переключать все автоматы единовременно.
5. Проверка качества работы системы – должен раздаться щелчок.

Трехпозиционный рубильник самостоятельно не изготовить – получиться только двухпозиционное устройство.

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.

Если в основной сети нет напряжения, вначале запускается генератор, а потом переводится в рабочее положение рубильник.

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.