Что представляет собой пакетный выключатель?
Пакетники – это приборы, предназначенные для коммутации (т.е. включения и выключения) небольших нагрузочных токов. Их подключают к электросетям постоянного и переменного тока 440-660 В.
Приборы трудно назвать удобными, поскольку в их устройстве не предусмотрены системы автоматического обесточивания в случае перегрузок.
Помимо отсутствия защитной автоматики, устройства имеют еще один существенный недостаток: они быстро ломаются при частых перепадах напряжения. По этой причине их стали использовать гораздо реже.
Но все-таки рано говорить о неактуальности пакетников, пока они дешевы, а их коммутационный ресурс удовлетворителен. Приборы по-прежнему удобны для применения в распределительных щитках и пультах управления.
В подъездах многоэтажек уже давно не ставят пакетные выключатели. Их заменили на современные двухполюсные автоматы, отличающиеся лучшей износостойкостью, долговечностью и большей пропускной способностью тока. Новые приборы подсоединяют к электросети каждой отдельной квартиры, а не подъезда.
Пакетные выключатели и переключатели
Пакетные выключатели
Пакетные выключатели (рис. 16) служат для включения и отключения электрических цепей постоянного и переменного тока до 100 А при напряжении 220 В и до 60 А — при напряжении 380 В.
Пакетные выключатели и переключатели значительно компактнее рубильников. Пакетные выключатели монтируются с выводом на панель только рукоятки, что обеспечивает безопасность работы обслуживающего персонала.
Пакетный выключатель состоит из переключающего механизма и контактной группы; клеммы, несколько неподвижных контактов выступают из корпуса. Подвижные контакты находятся внутри корпуса на втулке квадратного сечения, выполненной из изоляционного материала. Корпус набирается из изоляционных шайб, соединенных между собой стягивающими шпильками. Подвижные контакты поворачиваются рукояткой через пружинный механизм быстрого переключения.
При повороте рукоятки вначале заводится пружина механизма быстрого переключения. Когда усилие, действующее от рукоятки на фигурную шайбу, возрастает до определенной величины, шайба очень быстро поворачивается на четверть оборота до следующего упора в верхней крышке.
Упоры в крышке расположены под углом °. Втулка квадратного сечения, на которой укреплены подвижные контакты, соединена с фигурной шайбой. Одновременно с быстрым поворотом фигурной шайбы происходит поворот подвижных контактов. Последние укреплены в пластинах из фибры, которые выполняют функцию направляющих и обеспечивают быстрое гашение возникающей дуги.
Рис. 16.Устройство пакетного выключателя Фибра под воздействием высокой температуры выделяет большое количество газов. Давление их увеличивается, в результате чего происходит движение газов через щели пакета. Свежий, неионизированный воздух, поступающий внутрь выключателя, способствует быстрому гашению дуги.
Пакетные выключатели
выпускают на токи 10 и 25 А при напряжении 220 В в одно-, двухи трехполюсном исполнениях. Последние применяют для включения трехфазных асинхронных двигателей (например, в универсальных приводах).
В трехполюсном пакетном выключателе
три подвижных контакта расположены между четырьмя изоляционными шайбами. Эти же пакетные выключатели могут применяться и при напряжении 380 В, но допустимая величина тока для них снижается соответственно до 6 и 15 А.
При номинальных величинах тока и напряжения и коэффициенте мощности 8,0 пакетные выключатели выдерживают 20 тысяч переключений. Частота переключений не должна превышать 300 в час.
Для удобства подключения проводов неподвижные контакты расположены не по образующей, а сдвинуты относительно друг друга. Клеммы одного контакта расположены между одними и теми же шайбами диаметрально противоположно. Провода от приемника принято подключать к клеммам, расположенным по разные стороны шпилек.
Поворачивая рукоятку пакетного выключателя на °, можно включать и отключать приемник. Из четырех положений рукоятки пакетного выключателя два соответствуют включенному и два отключенному состоянию приемника.
Конструкция и принцип работы
Трехполюсный пакетный переключатель оснащен четырьмя пластмассовыми дисками. У каждого диска есть вырез, в него установлены контакты, эти детали имеют вид, несколько схожий по форме на ножи. Также есть специальный контакт-пружина, который помогает соединять и разъединять отдельные контакты при необходимости. Эта пружина запускается движением рукоятки, которая контролирует работу всей системы. Для соединения всей системы используются шпильки, которые стягивают между собой механизмы.
Конструкция переключателя имеет следующий вид:
Фото – конструкция переключателя
- 1 – подвижный контакт;
- 2 – диск;
- 3 – ножевые вставки в диски;
- 4 – крепежные шпильки;
- 5 – контрольная рукоятка, подключенная к пружинному механизму.
Технические характеристики пакетного выключателя:
Благодаря быстрой работе, выключатель отлично справляется с гашением электрической дуги. Это обеспечивает его высокую износостойкость;
Пружинный механизм обеспечивает мгновенное отключение подачи электричества. В этом соответствие работы данного механизма с УЗО;
Электрические выключатели имеют принцип действия схожий с рубильниками, но при этом значительно меньше в размерах;
Несмотря на быструю реакцию и отличные заводские установки, все пакетные выключатели очень быстро изнашиваются. Из-за резкого реагирования на проблемы в сети и быстродействия, многие подвижные механизмы просто не выдерживают. В среднем, обычный трехфазный переключатель может отключить ток 103 раза. При этом у специализированных автоматов более широкий спектр действия – 203 выключения. В час не должно быть более 50 изменений режима работы;
Однофазный пакетный переключатель в нескольких исполнениях: 10 ампер и 25А, на напряжение 220 Вольт (ПВ 1 16). Двухфазный в 10 и 20 – ВГП 2-10;
Некоторые трехфазные выключатели пакетного типа могут применяться при напряжении 380, но тогда у них соответственно сила тока должна быть 16 и 6 (ПВ 3 16, иногда пишется ВП-16 и ППЗ-10Н2 М1Б);
Существуют также универсальные модели, которые могут выполнять роль выключателя и переключателя тока – ПКП 44-16-27 и ПК-16 (кулачковый);
Взрывозащищенное устройство обязательно находится в силуминовой оболочке (ГВП, ГПП и ГПВ-400). Его монтируют на опасных предприятиях.
Управление режимами происходит в следующей последовательности:
Фото – управление пакетником
После поворота рукоятки меняется направление полюсов. В соответствии с ним, ток либо прекращает свою подачу из-за разъединения контактов, либо наоборот – начинает поступать черед клеммы. Нужно отметить, что ремонт пакетных переключателей чаще всего в себя включает замену пружинного механизма либо рукоятки, как наиболее подвижных деталей.
Фото – выключатель на 16 ампер
Назначение пакетного выключателя
Такой механический выключатель, как пакетный выключатель предназначался для отключения электроэнергии в квартирах. Он напрямую подключался к сети, поэтому отключение от сети без снятия напряжения со всего электрощита, не было возможным.
Особенности конструкции этого ПВ (пакетного выключателя) имеют такие недостатки, как быстрый износ контактов пакетника, из-за свободного доступа пыли к площадкам контактов выключателя. Открытые крепления сетевых проводов могут стать причиной поражения электрическим током.
Недолговечность работы пакетника, рассчитанного на чуть более 100 переключений. ПВ предназначались для переключения небольших токов в сетях до 660 В. Устанавливался пакетник во всех электрощитах, панелях управления в виде вводного выключателя. Устройство пакетного выключателя состоит из изоляционного материала с установленными подвижными и неподвижными контактами, которые также изолированы.
Пакетный выключатель, двухполюсный-ПП
Клеммы для крепления проводов находятся на неподвижных контактах. Принцип работы пакетного выключателя заключается в том, что для отключения или включения ручной механизм нужно повернуть на 90. Благодаря пружинному механизму и фиксирующим выступам, контакты четко фиксируются в нужном положении.
Устройство пакетного выключателя ПВ-2-16
Пакетный выключатели могут быть открытыми, в защитном или герметичном корпусе. Также применялись пакетные выключатели взрывозащитного исполнения. ПВ могут устанавливаться только в сухих помещениях при отсутствии пыли, в электрощитах, ящиках, где отсутствует возможность открытого прикосновения и не пожароопасных помещениях.
Обозначения на корпусе переключателя
Устройство пакетного выключателя защитного исполнения имеет корпус из изоляционного материала. Герметичные корпуса ПВ защищают механизм переключения от влаги. Такие пакетные выключатели имеют обозначение по схеме ПП — пакетный переключатель или ПВ — пакетный выключатель. Цифры обозначают число полюсов и номинальный ток пакетника.
Схема подключения пакетного выключателя
Пакетные переключатели и выключатели имеют несколько видов крепления — это крепление к передней панели 4 мм или 22 мм, где сетевые провода крепятся сзади, крепление с помощью задней скобы и крепления за корпус пакетника.
Число контактов может быть разным в зависимости от использования ПВ для однофазного (двухполюсный) или трёхфазного (трехполюсный) напряжения. Сейчас такие пакетники остались в хрущёвках, где по мере их выхода из строя меняются на автоматические выключатели с полной защитой .
Чем отличается, преимущества и недостатки
Первое, что надо сказать о пакетнике — это ручное устройство, без автоматического срабатывания (отщелкивания с расцеплением контактов при перегрузках, КЗ). Для вкл./выкл. цепи надо вручную поворачивать его рукоять с тугим ходом.
Надо сказать, что конструкция до сих пор остается функциональной, но для жилья она во многом утратила актуальность. С другой стороны, в электроустановках (промышленность, производство, энергетика, станции), где по специфике затребован ручной принцип активации/деактивации оборудования, использование пакетников распространено, является стандартом. В новом жилье такие рубильники не ставят уже давно, вместо них — АВ. Замену, как правило, всегда делают, если проводят ремонт электрокоммуникаций, обновление проводки, щитка.
Отличия пакетника от автоматического выключателя (АВ)
Пакетники заменяют именно автоматическими выключателями. Альтернативы автоматам, как правило, нет. АВ намного современнее с автономным реагированием на перегрузки, а также ими можно управлять вручную: двигать переключатель, смыкая/размыкая цепь, когда нужно, то есть устройство намного универсальнее.
| Характеристика | Выключатели | |
|---|---|---|
| Пакетный | Автоматический | |
| Функции | Только коммутация. | Коммутация и защита от перегрузок и токов КЗ. |
| Конструкция | Полностью механическая конструкция разъединения/смыкания контактов цепи, требующая только ручного управления. Проще говоря, принцип работы изделия как у обычных бытовых выключателей освещения. | В составе есть два расцепителя:
|
| Управление | Все управление только ручное. | Включение только ручное, и это логично, так как пользователь должен иметь возможность сам активировать источник опасности — сеть. Отключение — и ручное, и автоматическое. |
| Монтаж | К корпусу щитка или к рейке, но обычно только винтами. | На DIN планку защелкиванием, а также есть вспомогательные аксессуары для винтовой и иной фиксации. |
| Возможность других схем (вариантов) переключения | Есть, возможны вариации между клеммами. | Нет, но этого и не требуется в условиях использования. |
Особенности отличий
Главная разница в том, что автомат обладает функцией защиты цепи от КЗ и перегрузок, отключается сам при опасности, а пакетник — это обычный механический выключатель, его принцип ничем не отличается от такового. Ручные рубильники обычно круглые, многогранные, с продольной ручкой, часто имеют ретро дизайн. АВ — это плоская серая пластмассовая коробочка с желтыми, красными, синими и пр. цветов маленькими рычажками (флажками) с ходом вверх/вниз. Старые образцы могут быть кнопочными. Такие коробы удобно размещать модульно — их можно просто и легко добавлять в ряд на DIN-рейку.
При пакетном выключателе, если, например, никого нет дома и некому повернуть рубильник, перегрузка будет действовать, пока окончательно не сгорит проводка, и это может стать причиной пожара всего здания. А при АВ произойдет автоматическое расцепление контактов, разъединение, обесточивание при малейших признаках некорректной работы сети. Максимум, что может произойти — немного перегреется проводка.
Автоматический выключатель защищает проводку от нагрева и плавления, возгорания, под него и сечение жил подбирают следующие ступени защиты в виде автоматики отключения — УЗО, АВДТ. Последние и АВ можно ставить и к пакетнику.
Преимущества и недостатки
Преимущества АВ очевидны — автоматичность, компактность, простота в установке, защита цепи. Минусы пакетника: нет перечисленного, а также рубильники ломаются при частых скачках напряжения, могут выгореть контакты. У АВ такого свойства нет, так как он просто разомкнет цепь, что исключит нагрев аппарата.
Недостатков у АВ по сравнению с пакетниками нет, кроме одного исключения, но оно обусловлено специфичностью среды использования. В электроустановках, на объектах производства и распределения электричества (станции, подстанции) иногда требуется именно ручной способ выкл./вкл. и возможность менять варианты контактов — тогда ручной рубильник незаменим.
Область применения
На картинке представлены основные типы пакетных выключателей:
Вы их могли видеть в электрических ящиках и подъездных щитах (выключатели нагрузки). Некоторые модели снабжаются прозрачными смотровыми окошками для визуального наблюдения за состоянием контактов, что позволяет удостоверится в правильном расположении устройства. Пакетники применяются в пультах управления, оперативного переключения, в подстанциях для снятия показаний величин с удаленной линии, оперативным персоналом. Помимо этого пакетные выключатели используют в кабинах машинистов электросиловых агрегатов: краны, экскаваторы и прочие механизмы.
С помощью такого переключателя машинист устанавливает скорость и направление вращения силового агрегата, выбирает режим работы, с помощью замыкания группы контактов отвечающего за данный параметр, участок схемы.
Часто на линейных схемах механизмов можно увидеть такое обозначение — командоконтролер. Это положение группы контактов в пакетном переключателе, для управления механизмов путем подачи в определенном порядке на схему управления питания. Для наглядности работы разберем схему управления двухскоростным электродвигателем.
На картинке изображена часть схемы переключения обмоток двигателя звезда-треугольник. Кулачковый рубильник — командоконтролер, обозначен буквами SM. В положении 1 происходит подача питания на схему, реле KV становится на самоподхват, подавая питание в оперативные цепи не зависимо от расположения ключа контролера. В положении 2 происходит подача на катушку пускателя КМ1, который запускает двигатель по схеме треугольник. При переключении аппарата в положение 3, катушка пускателя КМ1 обесточивается, и подается на пускатели КМ2 и КМ3, которые включают двигатель в сеть по схеме двойная звезда.
Более детальные обзоры пускателей и способов управления мы рассматривали в других наших статьях. Теперь вы наверняка знаете больше о назначении, принципе работы и устройстве пакетного выключателя!
Будет полезно прочитать:
- Виды релейной защиты
- Как подключить тепловое реле
- Проверка чередования фаз
Устройство и принцип работы
Конструкция пакетного электрического аппарата проста и надёжна. Пакетный выключатель состоит из следующих деталей заключенных в корпусе прибора (см. рис.1):
- пружинного механизма переключения, обеспечивающего скачкообразный процесс включения/выключения;
- неподвижных контактов, расположенных по кругу;
- подвижных контактов в форме ножей;
- пакета искрогасительных шайб.
Клеммы неподвижной группы контактов находятся с внешней стороны корпуса. К ним подсоединяются провода. Подвижные контакты расположены на изоляционной втулке квадратного сечения, которая приводится в действие пружинным механизмом, накапливающим энергию от усилия, приложенного к рукоятке.
Рис. 1. Устройство пакетника
Рукоятка выключателя может занимать 4 положения. Два из них соответствуют позиции «Включено», а другая пара – положению «Отключено».
Пакетные переключатели по конструкции очень схожи с выключателями, но в отличие от них имеют только одно положение рукоятки в отключённом состоянии. Все остальные положения (их может быть несколько) соответствуют разным способам коммутации.
Клеммы пакетника, соединённые с неподвижными контактами, расположены на корпусе выключателя так, чтобы удобно было подсоединять провода. Достигается это следующим образом: контакты сдвигаются относительно друг друга, а клеммы от каждого контакта располагаются диаметрально противоположно. Таким образом, провода, идущие от сети, подключаются с одной стороны, а нагрузка – с другой.
Промышленность поставляет на рынок однополюсные, двухполюсные, трёх- и четырёхполюсные пакетные выключатели. Их строение отличается количеством контактов в одной контактной группе и, соответственно, числом искрогасительных шайб.
На рисунке 2 показаны схемы разных типов переключателей.
Рис. 2. Схемы распространённых пакетников
Бывают выключатели открытого и закрытого типа. В открытых пакетных выключателях отсутствует защитный корпус. Такие устройства применяются для коммутации безопасных напряжений и обязательно в помещениях.
Защищённые пакетники закрытого типа оборудованы пластиковым либо алюминиевым корпусом. Устройства хорошо защищены от пыли, а их клеммы прикрыты от прикосновений. Их можно устанавливать в помещениях вне щитовой.
Герметичные модели (см. см. рис. 3) находятся в герметичных корпусах из негорючего, противоударного пластика. Этот класс защиты позволяет монтаж устройств даже на открытом пространстве.
Рис. 3. Внешний вид герметизированного пакетника
Принцип работы
Усилия от рукоятки передаются на пружинный механизм выключателя. Пружина, взаимодействующая с фигурной шайбой, заводится. В определённый момент её энергия высвобождается, резко поворачивая шайбу, увлекающую за собой втулку с подвижными контактами. Сделав четверть оборота, шайба останавливается на одном из упоров, расположенных на верхней крышке. Подвижные контакты, в зависимости от положения рукоятки, замыкают, либо размыкают контакты.
Одно- и двухполюсные пакетные выключатели рассчитаны на напряжения 220 В и нагрузки от 10 до 25 А. Трёхполюсные выключатели выдерживают разницу потенциалов на уровне 380 В, но токовые нагрузки для них снижены – до 6 либо 15 А, в зависимости от модели выключателя.
Срок службы пакетного выключателя зависит от условий его работы. На количество циклов влияют параметры номинальных токов и напряжений. Качественные зарубежные переключатели, работающие в щадящих режимах, достигают предела 20000 коммутаций, при условии, что частота переключений составляет меньше 300 операций в час.
КОНЦЕВЫЕ И ПАКЕТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
Концевые выключатели (КВ) – замыкают и размыкают электрическую цепь при возникновении и (или)завершении определенного события. Простейшим примером использования такого прибора является всем известная кнопка включения электрического освещения холодильника.
По принципу действия концевые выключатели можно разделить на:
- контактные (когда событие срабатывания обусловлено механическим соприкосновением двух тел и инициируется возникшим в результате давлением);
- бесконтактные (как правило, состоят из источника излучения и фотоэлемента или магнитоуправляемых контактов).
Некоторые типы концевиков помимо нормально разомкнутых контактов имеют еще и нормально замкнутые контакты. Вторая пара контактов позволяет осуществлять контроль состояния подключения. Отсутствие сигнала передаваемого через нормально замкнутые контакты говорит о повреждении электрических цепей.
Пакетные выключатели (ПВ) или пакетники – отдельный тип электроприборов. Они предназначены для использования в цепях переменного и постоянного тока. При этом есть существенные ограничения в их применении:
- в сетях 220V сила тока не должна превышать 100А;
- в сетях 380V эта же величина ограничена 60А.
К основным достоинствам пакетных коммутаторов можно отнести их компактность относительно рубильников, рассчитанных на ту же мощность. Основные номиналы силы тока, для которых в настоящее время выпускаются такие устройства, составляют 10, 16 и 25 Ампер.
Устройство пакетных выключателей.
Конструкция пакетника включает в себя:
- контактную группу;
- переключатель.
Внутри корпуса, на втулке квадратного сечения располагаются подвижные контакты. Сама втулка выполняется из изолирующего материала. Из стенок корпуса выступают клеммы неподвижных контактов. Цепь между ними замыкается поворотом переключателя.
Сам корпус пакетного выключателя выполняется из отдельных шайб, стянутых в монолит с помощью шпилек. Угол поворота ручки регулируется пружиной механизма быстрого переключения и упорами в верхней шайбе переключателя.
ПВ выпускаются в однополюсном, двухполюсном и трехполюсных вариантах. Последние чаще всего применяются для запуска трехфазных двигателей.
Типовой выключатель имеет четыре положения – два положения, в которых цепь замкнута и два положения, в которых электрическая цепь разомкнута. Однако, увеличив количество положений можно получить пакетный переключатель.
Область применения.
В старых домах это один из основных видов выключателя. Но и сейчас в подъездах домов эти электроприборы устанавливают в распределительных ящиках и щитках. Кроме этого они применяются:
- в пультах управления;
- на электрических подстанциях;
- в кабинах машинистов агрегатов, работающих от электричества (башенных кранов, экскаваторов и других электросиловых машин).
Пакетные выключатели и переключатели могут выпускаться в различных исполнениях. Как правило, материал корпуса – пластик или силумин. Количество изоляционных шайб, в зависимости от назначения и коммутационных целей колеблется от 1 до 12, но под заказ можно собрать переключатель практически с любым количеством положений рукояти.
2012-2020 г. Все права защищены.
Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов
Что представляет собой пакетный выключатель?
Пакетники – это приборы, предназначенные для коммутации (т.е. включения и выключения) небольших нагрузочных токов. Их подключают к электросетям постоянного и переменного тока 440-660 В.
Приборы трудно назвать удобными, поскольку в их устройстве не предусмотрены системы автоматического обесточивания в случае перегрузок.
Устройства незаменимы на подстанциях. Спецперсонал применяет их, чтобы учитывать показания приборов. Также пакетники устанавливают для удобства работы машинистов электросиловых агрегатов
Помимо отсутствия защитной автоматики, устройства имеют еще один существенный недостаток: они быстро ломаются при частых перепадах напряжения. По этой причине их стали использовать гораздо реже. Но все-таки рано говорить о неактуальности пакетников, пока они дешевы, а их коммутационный ресурс удовлетворителен. Приборы по-прежнему удобны для применения в распределительных щитках и пультах управления.
С пакетниками возникают проблемы из- невозможности автоотключения от сети в случае необходимости. Если нагрузки даже незначительно превышают допустимые, прибор выходит из строя
В подъездах многоэтажек уже давно не ставят пакетные выключатели. Их заменили на современные двухполюсные автоматы, отличающиеся лучшей износостойкостью, долговечностью и большей пропускной способностью тока. Новые приборы подсоединяют к электросети каждой отдельной квартиры, а не подъезда.
