Рубильники переключатели пакетные выключатели назначение

Рубильник, переключатель, пакетный выключатель. Рубильник с моментным дугогасительным ножом. Переключатель ПК2. Пакетный выключатель ПВ. Переключатель УП.

Рубильники и переключатели широко используются в электротехнической аппаратуре и различаются между собой по значению номинального тока, по числу полюсов (одно-; двух-, трехполюсные и с большим числом полюсов), по наличию разрывных контактов (с разрывными контактами, без разрывных контактов). Для обеспечения требуемой скорости отключения, не зависящей от скорости движения руки оператора, рубильники кроме главных ножей могут иметь разрывные (моментные) ножи. Последние, кроме того, предохраняют главные ножи рубильника от разрушающего действия дуги. Иногда для этих же целей используются специальные дугогасительные решетки.
Устройство одного из рубильников с моментным дугогасительным ножом приведено на рис. 1.

Рис. 1. Рубильник с моментным дугогасительным ножом

1 — подвижный контактный нож;
2 — пружина;
3 — моментный нож;
4 — неподвижный контакт (губки);
5 — шарнирная стойка

Пакетные выключатели и переключатели используются для переключений в цепях и конструктивно состоят из одинаковых пакетов в виде колец с вмонтированными в них неподвижными контактами и различаются между собой нагрузочной способностью, определяемой номинальным током, и коммутационной способностью, определяемой наибольшим отключаемым током при различных напряжениях. Число подвижных и неподвижных контактов определяет схему и конструкцию пакетников (рис. 2).

Рис. 2. Схема переключателя серии ПК2 на три направления

Корпус трехполюсного пакетного выключателя, приведенного на рис. 3, состоит из трех изоляционных колец 1. Неподвижные контакты 2 выполнены из латуни и закреплены в кольце. Подвижный контакт-нож 3 насажен на четырехгранный изолированный валик, связанный с рукояткой через специальный механизм, обеспечивающий мгновенное замыкание и размыкание контактов. К подвижному контакту прикреплены две пластины 4 из фибры, способствующие гашению дуги.

Универсальные переключатели (УП) служат для включений и отключений относительно маломощных приемников и переключений в цепях управ­ления и сигнализации. На лицевой стороне панели управления имеется рукоятка, при помощи которой поворачивают валик в различные положения (три положения и больше). Эксцентриковые шайбы на валике воздействуют на контакты и производят требуемые переключения. Каждая пара контактов изолирована от других и составляет секцию. Число секций может быть до нескольких десятков. На рис. 4 показана одна секция УП.

Рис. 4. Контактная система переключателя УП
1 — левый подвижный контакт;
2 — левый неподвижный контакт;
3 — изоляционная рейка;
4 — правый подвижный контакт;
5 — гибкое контактное соединение;
6- зажимы для присоединения проводов;
7 — изоляционная перегородка;
8 — главный валик;
9 — изоляционные кулачковые шайбы

Краткие теоретические сведения

Рубильник предназначен для ручного включения и отключения электрических цепей с постоянным напряжением до 440 и переменным до 500 В.

Переключатель в отличие от рубильника имеет две системы неподвижных контактов и три коммутационных положения. В среднем положении ножей цепи разомкнуты. Специальное устройство фиксирует ножи в этом положении.

Пакетные выключатели и переключатели являются малогабаритными коммутационными аппаратами с ручным приводом, которые служат для одновременного управления большим числом цепей. Пакетные выключатели и переключатели используются для нечастых коммутаций в цепях с небольшой мощностью (токи до 400 А, постоянное напряжение 220 и переменное 380 В). Пакетные переключатели и выключатели применяются как аппараты распредустройства и в цепях автоматики. Они используются также для пуска и реверса двигателей, а также для переключения схемы соединения обмоток двигателя со звезды на треугольник.

В трехфазном рубильнике с центральной рукояткой (рисунок 5.1) подвижный контакт- нож 1 вращается в шарнирной стойке 2. При размыкании цепи между ножом и неподвижным контактом стойки 3 загорается дуга. Гашение дуги постоянного тока при токе до 75 А происходит за счет механического удлинения дуги двигающимся ножом. Чем больше скорость движения контакта, тем больше скорость растяжения дуги и меньше время ее горения. При отключении больших токов решающим фактором является электродинамическая сила. Эта сила, действующая на единицу длины дуги, примерно обратно пропорциональна длине ножа. Для безопасности ремонта расстояние между контактными стойками 3 делается не менее 0,05 м.

На процесс гашения дуги влияют также тепловые потоки воздуха, создаваемые дугой. Дуга гасится более интенсивно, если ее растяжение за счет конвективного движения воздуха совпадает с направлением действия электродинамических сил (рубильник устанавливается так, что кривизна дуги обращена вверх).

При отключении переменного тока дуга гасится за счет возникновения электрической прочности 200- 220 В около каждого катода рубильника. В однофазной цепи двухполюсный рубильник позволяет легко гасить дугу с номинальным током при напряжении до 380 В.

Однополюсный рубильник с одним разрывом надежно работает в цепи с напряжением до 220 В. Рубильники и переключатели с центральной рукояткой разрешается применять только для отключения обесточенной цепи. При отключении цепей под нагрузкой, дуга не должна воздействовать на руку (рукоятка находится сбоку или применяется рычажный привод, см. рисунок 5.2). Как правило, наиболее тяжело отключаемый ток (критическое значение) меньше его номинального значения.

Рисунок 5.1 Трехфазный рубильник с центральной рукояткой

Для рубильников и переключателей с боковой рукояткой или рычажным приводом отношение отключаемого тока к номинальному составляет 0,2 при постоянном напряжении 220 В и 0,3 при переменном напряжении 380 В. При постоянном напряжении 440 и переменном 500 В указанные аппараты используются только для отключения обесточенных цепей. Для увеличения отключающей способности рубильник снабжается дугогасительной решеткой . При этом отключающая способность рубильников увеличивается до 0,5 I_ном при постоянном напряжении 440 и переменном 500 В, и до I_ном в цепях с постоянным напряжением 220 и переменным 380 В.

Рисунок 5.2 Рубильник с рычажным приводом и дугогасительной камерой

5.2.1 Конструкции рубильников и переключателей.

Рубильники выпускаются в одно-, двух- и трехполюсных исполнениях. На рисунке 5.2 изображен трехполюсный рубильник с центральным рычажным приводом 1 и дугогасительной камерой 2. Ножи 3 всех трех полюсов соединены изоляционным валиком, на который действует тяга рычажного привода. Рукоятка привода монтируется на лицевой стенке шкафа распредустройства. Такая конструкция обеспечивает безопасность обслуживающего персонала.

Качество рубильников и переключателей в значительной степени определяется контактным соединением ножа и контактных стоек. В современных аппаратах преимущественно применяется линейный контакт, обладающий меньшим переходным сопротивлением, чем плоский. Контактное нажатие обеспечивается с помощью стальных пружин.

В рубильнике на рисунке 5.1 нажатие в стойке 3 создается с помощью пружины в виде разрезанного кольца 4, концы которого действуют на эластичные губки. Нажатие губок в шарнирной стойке 2 осуществляется пружинами в виде выпуклых шайб 5. При токе, большем 100 А, устанавливается несколько параллельных контактных пар.

В пакетном выключателе или переключателе каждый коммутируемый полюс конструктивно оформлен в виде отдельного элемента- пакета. На рисунке 5.3 аппарат имеет три полюса (три пакета), а на рисунке 5.4 два полюса. Число пакетов в выключателе серии ПКВ может достигать 8.

Пакетный выключатель ПВМ (рисунок 5.3) состоит из отдельных связанных вместе пакетов 5 и приводного механизма 4. Каждый полюс имеет два разрыва. Неподвижные контакты 1 выполнены в виде массивных пластин из латуни. Подвижный контакт 2 насажен на квадратный изолированный вал выключателя и имеет вращательное движение. Нажатие контактов создается за счет упругих свойств губок подвижного контакта 2. К подвижному контакту прикреплены две щечки 3 из фибровых пластин. Расстояние между щечками несколько больше толщины неподвижного контакта, что позволяет подвижному контакту свободно вращаться внутри пакета. Подвижный контакт перемещается с помощью приводного механизма. При вращении рукоятки сначала заводится пружина, а затем эта пружина сообщает необходимую скорость контакту. Такой привод работает недостаточно надежно.

При расхождении контактов дуга загорается в двух разрывах, что обеспечивает надежное гашение дуги переменного тока за счет околокатодной электрической прочности. Дуга гаснет при первом прохождения переменного тока через нуль.

Гашение дуги постоянного тока обеспечивается за счет ее горения в пространстве между фибровыми щечками. При соприкосновении дуги с фибровыми стенками из них выделяется газ. Поскольку внутренняя полость пакета достаточно герметична, внутри пакета повышается давление. Это ведет к подъему вольтамперной характеристики и гашению дуги. Однофазные цепи должны отключаться двухполюсным выключателем

Недостатками выключателя ПВМ являются невысокая износостойкость (до 20·ΙΟ 3 циклов) и недостаточная надежность механизма привода.

Рисунок 5.3 Пакетный выключатель Рисунок 5.4 Пакетный кулачковый

серии ПВМ выключатель серии ПКВ

Более совершенен пакетный кулачковый выключатель серии ПКВ (рисунок 5.4). На валу 1 укреплены кулачки 2 (по одному на пакет). Каждая цепь имеет два разрыва, образуемые мостиками 3 и контактами 4. При вращении вала кулачок поворачивается и в его углубление попадает шток 5. При этом цепь замыкается. Нажатие контактов создается стальной пружиной 6. Для повышения износостойкости используются металлокерамические контакты. Вместо малонадежного привода ПВМ используется такой же фиксатор положения, как в командоконтроллерах. Наибольший ток выключателей серии ПКВ составляет 160 А, электрическая износостойкость достигает 2·10 5 циклов. Все пакетные выключатели используются для коммутации токов, равных номинальному.

Пакетные выключатели и переключатели по сравнению с рубильниками имеют меньшие габариты, удобнее в монтаже. Дуга гасится в замкнутом объеме, без выброса пламени и газов. Контактная система позволяет управлять одновременно большим количеством цепей. Эти выключатели коммутируют номинальные токи, имеют высокую вибро- и ударостойкость.

5.2.2 Выбор рубильников производится:

— по напряжению установки

— по току нагрузки

— по конструктивному выполнению;

— по электродинамической стойкости

— по термической стойкости

Номинальный ток I_ном, ток предельный сквозной i_пр,с, ток и время термической стойкости I_т ,t_Т приводятся в каталогах и справочниках.

Содержание отчета

В отчете должны быть приведены: изложение цели работы, краткие сведения о назначении, области применения и основных технических данных, а также описание принципа работы рубильников и неавтоматических выключателей.

Контрольные вопросы

1. Назначение рубильников и неавтоматических выключателей.

2. Область применения рубильников и неавтоматических выключателей.

3. Требования к рубильникам и неавтоматическим выключателям.

4. Классификация рубильников и неавтоматических выключателей.

5. Основные параметры, которые характеризуют рубильники и неавтоматические выключатели.

6. Конструкция рубильников и неавтоматических выключателей.

7. Принцип действия рубильников и неавтоматических выключателей.

8. Достоинства и недостатки рубильников и неавтоматических выключателей.

9. Условия выбора рубильников и неавтоматических выключателей.

Лабораторная работа № 6

«Автоматические выключатели»

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.004 с) .

Рубильники переключатели пакетные выключатели назначение

В качестве аппаратов для включения, переключения и выключения цепей постоянного и переменного тока в сетях 127/220 и 220/380 В используются рубильники, переключатели, пакетные выключатели, контакторы, магнитные пускатели и автоматические выключатели.

Рубильники — простейшие аппараты для нечастых неавтоматических включений и отключений цепей напряжением до 1000 В — изготовляют одно-, двух- и трехполюсными. По конструкции рубильники могут быть открытого исполнения, предназначенные для компоновки распределительных устройств станций и подстанций, и защищенного исполнения с защитными кожухами — для отдельных электрических установок.

По сокращенной номенклатуре низковольтных электрических аппаратов и изделийлля применения их в комплектных устройствах выпускаются следующие типы аппаратов управления.

Рубильники на номинальный ток 100. 600 А типа Р одно-, двух- и трехполюсные. В обозначении, например, Р24 цифра 2 означает двухполюсный, 4 — на 400 А, Р36 — трехполюсный, на 600 А. Для привода этих рубильников используют центральную рукоятку с передним или задним присоединением. Рубильники на ток 100. 600 А с центральным рычажным приводом типа РПЦ могут быть двух- и трехполюсными (рис. 13.1).

Рубильники на 800. 1500 А также обозначают буквой Р, но с четырехзначной цифрой для указания данных аппаратов. Управляют ими Гпри помощи либо центральной рукоятки, либо штанги или маховичного привода.

Переключатели на ток 100. 600 А обозначают буквой П с двумя цифрами (например, П21 — двухполюсный., на 100 А), если для привода Используется центральная рукоятка, или буквами ППЦ, если привод центральный рычажный. Переключатели на 800. 1500 А обозначают буквой П с четырехзначным числом.

Рубильники и переключатели с боковой рукояткой обозначают соответственно РБ, РПБ, ПБ, ППБ, а рубильники с управлением штангой — РШ, смешанным приводом — PC.

Рубильники и переключатели некоторых типов оборудованы дугогасительными камерами или разрывными контактами с пружинами для ускорения размыкания. Предельный отключаемый ток рубильников и переключателей без дугогасительных камер и без разрывных контактов составляет до 30% номинального при 380 В в сети переменного тока. Цепи напряжением 500 В отключать под током не допускается. Рубильниками и переключателями с дугогасительными камерами или разрывными контактами допускается при напряжении до 380 В отключать номинальный ток, а при напряжении 500 В — 50% номинального.

На напряжение 660 В изготавливают рубильники Р-11 на номинальный ток 100. 250 А с боковой рукояткой, Р15 и Р16 на ток 100. 250 А для встраивания в ящики, однополюсные и трехполюсные рубильники- разъединители Р2000 на номинальный ток 800. 4000 А и др.

Пускатели нажимные, вибростойкие серий ПНВ-30 открытого исполнения и ПНВ-32 защищенного предназначены для управления трехфазными асинхронными электродвигателями мощностью до 4,5 кВт при напряжении до 500 В, а пускатели серий ПНВС-10 и ПНВС-ЮТ защищенные и ПНВС-12 открытые — для управления двигателями мощностью до 0,6 кВт при напряжении до 380 В. Контактная система, состоящая из изолирующей планки с закрепленными на ней подвижными контактными мостиками, после нажатия кнопки «Пуск» удерживается в фиксированном замкнутом состоянии пружинной защелкой. При нажатии кнопки «Стоп» защелка освобождает планку с контактами, и цепь размыкается.

В пускателях ПН ВС средний контактный мостик после прекращения действия на кнопку «Пуск» остается в разомкнутом состоянии. Этот пускатель предназначен для пуска конденсаторных однофазных двигателей, которые подключают к среднему мостику; после разгона электродвигателя и прекращения действия на кнопку «Пуск» пусковой конденсатор отключается. Рубильники и переключатели для электроустановок выбирают по номинальному напряжению, предельному отключаемому току, типу исполнения.

Виды коммутационных аппаратов ручного управления

Коммутационные аппараты ручного управления принято называть рубильниками . Данные устройства являются самыми простыми и применяются они в электроцепях переменного тока с максимальным напряжением 660В и в электроцепях постоянного тока с максимальным напряжением 440В. Помимо рубильников к коммутационным аппаратам относятся переключатели, пакетные выключатели универсальные переключатели, контроллеры . Все перечисленные устройства, кроме переключателей, используются для включения/отключения электроцепей. Переключатели же применяются, соответственно, для их переключения при номинальном показателе нагрузки.

Рубильники подразделяются на виды, исходя из :

• количества полюсов (однополюсные, двухполюсные, трехполюсные);
• типа управления током (центральная или боковая рукоятка);
• способа присоединения (с лицевой или задней стороны).

Такие аппараты, как рубильники и переключатели, выпускаются в однополюсном, двухполюсном и трехполюсном исполнении. Для них характерны центральный или рычажной привод, а также переднее и заднее присоединения проводов.

Рубильники, у которых центральная рукоятка, выполняют роль разъединителя. Это подразумевает под собой отключение предварительно обесточенных электроцепей. Если же на рубильнике рукоятка расположена с боку, плюс присутствует рычажной привод, то выполняется роль отключения электроцепи под нагрузкой.

Расшифровка аббревиатур рубильников:

• Буква Р – рубильник;
• 1-ая буква П – переключатель;
• 2-ая буква П – переднее присоединение проводов;
• Б – боковая рукоятка;
• Ц – центральный рычаг;
• Первые цифровые обозначения (1, 2 или3) говорят о количестве полюсов, а вторые — о номинальном токе (1 – это 100А, 2 – 250А, 4 – 400А, 6 – 600А).

В комплектацию рубильников и переключателей, у которых боковая рукоятка и рычажной привод, дугогасительная камера может как входить, так и нет. А вот устройства с центральной рукояткой производятся без дугогасительных камер с наличием искрогасительных контактов.

Губки производятся из такого материала, который отличается пружинящими свойствами. Именно это и обеспечивает плотное прилегание контактных поверхностей ножа к губкам. Плюс ко всему в устройстве обязательно наличие пружин.

Рубильники, подразумевающие работу с большими токами, производятся с искрогасительными и дугогасительными контактами. Данная особенность обеспечивает защиту от оплавления дугой в момент отключения аппарата.

Искрогасительные контакты – это такой элемент в рубильниках, который находится на ножах и в момент отключения отходит от губок благодаря пружинами (скорость движения рукоятки и привода неважна).

Дугогасительные контакты располагаются либо открыто, либо внутри камеры. Данный элемент применяется в гашении электродуги, а также предохраняет от ее перехода на близко расположенные токопроводящие конструкции в устройстве. Перекидной переключатель имеет схожую с рубильниками конструкцию и используется для коммутации электроцепей.

Также существует блок предохранитель-выключатель ( БПВ ). Это устройство представляет собой рубильник, совмещенный с предохранителем, или же предохранитель выполняет роль ножей. Данная конструкция позволяет выполнять функцию коммутации и защиты одновременно.

Рубильники заключены под кожух из металла для безопасной работы персонала.

Рубильники ВР (ВР32-31, ВР32-35, ВР32-37, ВР32-39) – аппараты, которые выполняют функции включения, отключения, пропускания переменного тока с напряжением до 660В и при номинальной частоте 50-60Гц, а также постоянного тока с напряжением до 440В (внутри устройств распределения электроэнергии).

Принципы классификации выключателей-разъединителей ВР:

• степень защиты рукоятки (IP00, IP32);
• наличие/отсутствие вспомогательных контактов;
• вид рукоятки ручного привода (без рукоятки, сбоку, спереди смещенная, сбоку смещенная);
• расположение плоскости подсоединения внешних зажимов контактных выводов:
  • параллельно плоскости монтажа – 1;
  • перпендикулярно – 2;
  • комбинирование (ввод параллельный, вывод перпендикулярный) – 3;
  • комбинированное (ввод перпендикулярный, вывод параллельный) – 4).
• количество полюсов и направлений:
  • однополюсный ВР на одно направление;
  • двухполюсный ВР на одно направление;
  • трехполюсный ВР на одно направление;
  • однополюсный ВР на два направления;
  • двухполюсный ВР на два направления;
  • трехполюсный ВР на два направления.

Блок предохранитель-выключатель (БПВ) предназначен для уменьшения габаритов распределительного устройства, а также для обеспечения отключения номинальных токов и защиты электроцепей от перегруза и замыканий. В БПВ контакты начинают размыкаться в момент вращения рукоятки траверса, на котором установлен предохранитель.

Два разрыва на полюс обеспечивает отключение токов с номинальными показателями при силе тока до 350А и при переменном напряжении до 550В. В ситуации работы с напряжением до 440В необходимо наличие дугогасительной де ионной решетки.

Необходимо знать, что снимать патрон с перегоревшей вставкой можно лишь при отключенном БПВ. Показатель электрической износостойкости устройства – 2500 циклов, показатель механической износостойкости – 500 циклов.

Торговая сеть «Планета Электрика» рада представить своим потребителям большой выбор устройств, относящихся к низковольтному оборудованию . В их число входят рубильники, разъединители и другие коммутационные аппараты .