Что такое электрический рубильник

Требования к оборудованию резервного питания

Необходимость перехода на резервный источник, как правило, вызвана либо аварийной, либо нештатной ситуацией. В связи с этим нередко все переключения осуществляются неквалифицированным персоналом и зачастую в сложных условиях — в темноте, тесноте, под открытым небом. Именно поэтому требования к резервирующему оборудованию достаточно жесткие:

Безопасность для оператора. Все резервное электрооборудование не должно иметь открытых токоведущих и движущихся частей (за исключением приводных ручек), а его металлические шасси и кожухи нужно заземлить. Отправляя даже неподготовленного человека на переключение, вы должны быть уверены, что он не попадет под напряжение и не повредит руки какими-нибудь фиксаторами или тягами, даже работая при плохом освещении.
Безопасность для электрооборудования. Схема коммутации должна быть такой, чтобы даже при не полностью или не в той последовательности выполненном переключении оператор не смог создать аварийной ситуации — подать встречное напряжение, переключить не все фазы, вызвать короткое замыкание и пр. Все это обеспечит сохранность основных и резервных цепей даже при неумелых или ошибочных действиях человека.
Оперативность. Переход на резервный генератор должен требовать минимум манипуляций и производиться по возможности быстро. Сами устройства коммутации должны быть максимально доступны, чтобы к ним не нужно было взбираться по стремянкам или лазить по люкам

Это особенно важно для ответственных объектов и специального электрооборудования (холодильные установки, системы микроклимата, котлы, печи и пр.).
Наглядность и простота. Конструкция переключателей и рубильников должна быть максимально простой, а схема переключения — наглядной и интуитивно понятной

Это существенно сокращает вероятность ошибки человека и выхода из строя оборудования. Такие схемы проще обслуживать, а ремонт при их поломке будет стоить дешевле.

Стоит отметить, что каким бы методом переключения на резервное питание вы ни пользовались, ручным или автоматическим, все условия должны быть по возможности максимально соблюдены. Ведь именно от этого будет зависеть не только обеспечение бесперебойного питания объекта, но и безопасность людей.

Отличие рубильника от разъединителя

Отличие рубильника от разъединителя заключается в механизме обесточивания линии, расстоянием между разведенными концами и наличием электрической дуги.

Выключатель 380 В используется, чтобы отсоединять приборы, находящиеся под нагрузкой – во включенном состоянии. Устройство дает возможность проводить какие-либо манипуляции с электрическим оборудованием без обесточивания всего жилого объекта. При этом расстояние между контактами достаточное, чтобы не возник пробой. Корпус устройства закрывает контакты, что предотвращает попадание ионной дуги на соседние детали или линию заземления.

Устройство магнитного пускателя для реверсного пуска

Реверсивный магнитный пускатель имеет функциональное назначение — запуск электрического двигателя, а также других механизмов, у которых есть функциональное назначение работы в прямом и обратном направлении с изменением вращения вала двигателя. Пускатель выполняет коммутационную функцию силовыми контактами и подачу напряжения на двигатель.

В отличие от контакторов пускатель используется как защита при частых пусках и остановках механизмов и устройств. Пускатели марки ПМЛ широко применяются в схемах реверса трехфазного двигателя для реализации дистанционного пуска в насосных станциях, в башенных кранах и вентиляционных системах, в других механизмах.

Магнитный пускатель в своей конструкции имеет следующие функциональные составляющие:

• электромагнитная часть с катушкой и подвижным якорем, нормально разомкнутый магнитопровод;
• главные силовые контакты, назначение которых — соединение и отключение фаз электродвигателя при пуске и остановке. Реверсивные магнитные пускатели в своем устройстве могут иметь контакты в верхней части конструкции и на стороне обмотки якоря (КМ);
• блок-контакты функционально предназначены для коммутации цепи управления;
• переход в начальное положение пускатель осуществляет при помощи возвратного механизма, это пружина, которую якорь катушки управления (КМ) возвращает в начальное положение, размыкая все контакты.

Автоматизированные изделия

Ручные модели аппаратов обладают существенным недостатком — чтобы реверсировать оборудование, необходимо присутствие человека, без которого такие манипуляции никак не проделать. Это доставляет неудобства, особенно в момент сильного колебания напряжения в центральной линии. Производители исключили такой недостаток и сделали автоматизированный переключатель АВР.

Автоматический вводной резерв по внешнему виду похож на целый блок. Монтировать устройство без надлежащих знаний не рекомендуется, поскольку система имеет сложное подключение. Однако знатоки изготавливают такие приспособления из обыкновенных релейных элементов, которые стоят по низкой цене. Самоделка работает по следующему принципу:

1. Подключают прибор к общей линии электроснабжения.
2. Во время эксплуатации переключателя цепь с нагрузкой замыкает реле с хорошо разомкнутыми контактами, и такая же деталь с замкнутыми контактами, к которой подсоединен генератор, размыкается.
3. Если в сети ток начинает пропадать, то работа производится по обратной комбинации, и агрегат эксплуатируется дальше при отсутствии напряжения и без вмешательства человека.

Следовательно, эти все элементы не выходят из строя, и при потере напряжения аппаратура продолжает полностью функционировать.

Щит подключения резервного питания (АВР)

Необходимость установки щитов такого вида возникает в случаях, когда объект имеет несколько источников питания, где, как минимум один из них находится в резерве. В этом случае при отсутствии напряжения в рабочей линии питания должно быть произведено переключение на запасную.

Существуют различные варианты оформления и комплектации шкафов включения резерва. Большинство из них рассчитаны на работу с двумя линиями, но бывает и больше. Конструкции шкафов подразумевают ручное или автоматическое (АВР) включение резервного питания.

АВР-щит с аварийным сигналом.

В первом варианте шкаф имеет два ввода питания, на каждом из которых установлена своя коммутационная аппаратура и контрольно-измерительные приборы. В нормальном режиме рубильник или выключатель рабочего ввода питания включен, резервный ввод отключен. При исчезновении напряжения на рабочем вводе необходимо вручную произвести переключение.

Если встречное включение источников питания недопустимо, коммутационные аппараты могут быть сблокированы таким образом, чтобы одновременное их включение было исключено.

Подключение отходящих линий выполнено аналогично обычным распределительным шкафам.

В шкафах АВР установлена специальная автоматика, осуществляющая контроль напряжения на вводах питания и в случае необходимости, производящая их автоматическое переключение. СтабЭксперт.ру напоминает, что коммутация в этом случае производится магнитными пускателями, а блокировка от одновременного включения вводов обеспечивается электрической схемой автоматики.

Питающая линия может иметь статус рабочей или резервной, либо обе линии считаются рабочими. В первом случае питание по нормальной схеме происходит только от рабочего источника, резервная линия включается только на периоды аварийных ситуаций. При восстановлении рабочего питания, объект вновь подключается к нему. Если линии питания равнозначны, в рабочем режиме может быть включена любая из них.

Приоритетность питания от определённого источника часто бывает актуальной при организации электроснабжения промышленных объектов. Данный вопрос может иметь как экономический, так и технический аспект.

Электропитание может осуществляться разными поставщиками электроэнергии, цена которой может быть различной. В этом случае естественно выбрать в качестве основного — более дешёвый источник. То же с резервным автономным генератором, стоимость электроэнергии которого дороже сетевой. У бытового потребителя таких ситуаций, как правило, не возникает. В некоторых случаях одна из линий электропитания может иметь ограничение по мощности. Такой источник не всегда может быть использован в качестве рабочего.

Ещё один вариант схемы питания от двух источников является типовым для производственных распределительных устройств. Суть его заключается в том, что все потребители объекта разделены на две группы, каждая из которых подключена к своей секции 0,4 кВ. В рабочем режиме секции изолированы одна от другой и питаются каждая от своего источника. При исчезновении напряжения на одном из них, происходит включение секционного выключателя или пускателя. То есть, в аварийной ситуации секции объединяются и продолжают питаться от оставшейся в работе линии.

Такой шкаф содержит специфическую автоматику, которая не только контролирует наличие напряжения и осуществляет коммутацию, но и производит запуск резервного генератора.

Для реализации нестандартных схем, содержащих несколько различных вариантов питания, шкафы нужной конфигурации выполняются по специальному заказу.

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: тепловой — отключение при перегрузках, например, если мощности потребителей превышают возможности проводки (ее сечение не соответствует потребляемым кВт); электромагнитный — расцепление (обесточивание) при КЗ на линии, в электроприборах в квартире.
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.

Рубильник ABB OT63F3.

Это наиболее распространенный рубильник ABB, который широко используется, как в быту, так и на производстве. Очень надежный, устанавливается как на din-рейку, так и на монтажную панель.

Стандартно продается 3-хполюсным, но можно или сразу купить 4-хполюсный OT63F4N2 или докупить отдельно дополнительный полюс и самостоятельно “нарастить” рубильник. А можно даже два доп. полюса прищелкнуть, один справа, другой слева, и получится  5-типолюсный рубильник ABB)).

Данный рубильник ABB ОТ63F3, как следует из названия, рассчитан на ток 63 А. В данной серии выключателей нагрузки есть рубильники, которые рассчитаны на меньшие токи 16, 25 и 40 А, но они отличаются по размерам и в электрощиты “становятся”, мягко говоря коряво, что хорошо видно на фото, позаимствованном у моего известного коллеги Cs-Cs.net.

Разумеется есть рубильники ABB серии ОТ и выше 63А. АВВ выпускает низковольтные выключатели нагрузки до 2500 А, но нам они без надобности, таких нагрузок в быту не бывает.

Пожалуй, к одному из минусов рубильника ОТ63 я отнесу его “родную” ручку, с которой он продается. По мне, так она очень неудобная и переключать рубильник ABB ей очень неудобно, особенно у кого не очень сильные пальцы, например, у детей и женщин.

Данная проблема решается достаточно просто, можно купить и установить отдельно рукоятку немного иного плана, но зато очень удобную. Такие рукоятки бывают двух цветов: черная и красная, что тоже, кстати, порой удобно, чтобы четко были понятны задачи рубильников в щите. Например, рубильник ABB с красной ручкой отключает генераторные линии, а с черной – обычные НЕгенераторные линии. Рубильник АВВ ОТ63, как ранее писал, очень надежный, можно сказать неубиваемый и достаточно практичный в том плане, что он внешне подходит в щиты ко всем производителям, и к Шнейдер Электрик и Легранд.

Схема подключения

Перекидные рубильники бывают разных типов: однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные. Первые два варианта исполнения применяются в однофазной сети, остальные два — в трехфазной.

Данные устройства подключаются к генератору исходя из типа электросети, в которую будет подключаться рубильник. Для однофазной сети используется двухполюсный аппарат, который осуществляет переключение одновременно нуля и фазы электропроводки, исключая объединение выходного напряжения генератора и напряжения, которое подается от электросети. Однополюсный перекидной рубильник может использоваться только для переключения питания между двумя фазами одной электрической сети, где нулевой проводник общий и нет необходимости его коммутировать коммутационными аппаратами.

Если генератор и питающая дом сеть трехфазная, то в данном случае используется четырехполюсный рубильник, осуществляющий переключение трех фаз и нуля между основной сетью и резервной сетью от генератора. Трехполюсные коммутационные аппараты используются в цепях, питающих трехфазную нагрузку без нулевого провода. Также трехполюсный аппарат может использоваться в однофазной сети – в данном случае будет задействовано только два полюса на входе и выходе коммутационного аппарата.

Установка перекидных рубильников осуществляется в распределительные щиты, тип которых зависит от конструктивного исполнения рубильника. Существуют устройства модульного типа, которые устанавливаются на стандартную DIN-рейку. В помещениях могут использоваться пластиковые щитки (боксы) либо металлические корпуса щитов, рассчитанные на требуемое количество модульных мест.

Вне помещений используются металлические щитки, имеющие достаточную для установки на улице степень защиты корпуса. Перекидные рубильники обычного исполнения монтируются в щитках, комплектуемых монтажной панелью.

На монтажной панели такого щитка может быть также монтирована стандартная DIN-рейка для установки необходимых модульных защитных аппаратов.

К одному входу перекидного рубильника подключается кабель, идущий от щита учета – это основная сеть. Ко второму входу подключается резервная сеть – кабель от генератора. Если рубильник имеет один выход, то кабель от распределительного щитка подключается к нему. Модульные варианты исполнения, как правило, имеют два входа и два выхода, поэтому два выхода соединяются между собой параллельно перемычками и подключаются к распределительному щитку. Ниже приведена схема однофазного подключения трехполюсного перекидного рубильника к генератору и электрической сети:

Для того, чтобы подключить перекидной рубильник от двух трехфазных источников питания, нужно воспользоваться следующей схемой:

Для промышленных предприятий устройства монтируются, только если входная мощность небольшая. А так в основном устанавливаются распределительные щиты – в них на каждый ввод устанавливается автоматический выключатель. В зависимости от схемы может быть реализована работа АВР либо ручное включение резерва соответствующим автоматом. Если при этом применяются перекидные рубильники, то, как правило, только для управления без нагрузки – нагрузка снимается автоматическими выключателями.

При наличии дугогасящего устройства в конструкции аппарата переключение нагрузки может перекидным рубильником, но в любом случае каждая из питающих линий должна быть дополнительно защищена автоматом либо предохранителями, так как перекидной рубильник не осуществляет защиты от аварийных режимов работы электрической сети (перегрузки и КЗ).

Схемы подключения

Стоит понимать, что процедура подключения может отличаться и зависит в первую очередь от типа электрических сетей.

Однофазная сеть

К однофазной сети возможно подключить только двухполюсные устройства. Также необходимо иметь блок питания с рабочим напряжением 300 В.

• В подобных модификациях отрицательное сопротивление достигнет отметки 50 Ом. Иногда такие рубильники дополняют счетчики. А вот переключатели встречаются нечасто.
• Выбирая перемычки, обеспечивающие контакты, учтите, что покупать следует исключительно медные.
• Перед установкой приспособления в жилом доме следует убедиться в том, что там есть электрощиты серии КК220 либо другие. Из-за возможных несоответствий в рабочих характеристиках реверсные блоки не применяются для однофазных цепей.

Двухфазная сеть

В двухфазных цепях соединяющим элементом выступает блок питания на 200 В. Помните, что для этих устройств применяются только переключатели расширительного типа. Тогда рубильники можно будет использовать в однофазной сети вне зависимости от количества применяемых модулей. Предельное напряжение на уровне 300 В. Чаще всего выбирают изделия серии РР30.

• В соответствии с особенностями конструкции, они комплектованы только двумя модулями, это значит, что выходное напряжение будет соответствовать значению 350 В.
• Блокираторы могут быть неодинаковыми. Перед эксплуатацией в жилых домах следует удостовериться в том, что там есть электрощиты. Это обязательное условие. Блоки управления традиционно составлены из тиристоров.
• Предел отрицательного сопротивления — 40 Ом. Системы контактов применимы только в моделях закрытого типа. Контроль колебаний электроэнергии обеспечивают проходные конденсаторы.
• Реверсивный блок поддерживает необходимую частоту тока. Если будут использованы две разные модели, их обязательно необходимо сочетать с контроллером. Это позволит свести к минимуму негативное воздействие нелинейных искажений, время от времени проявляющихся в сети.

Трехфазная сеть

Блоки питания для трехфазных сетей должны обладать рабочим показателем напряжения 400 В. Стоит отметить, что здесь могут применяться только импульсные трансформаторы.

• Сама процедура подключения выполняется посредством инвертирующего выхода. Выходной ток подается через специальные устройства, роль которых выполнят проходные конденсаторы. Есть смысл в применении двухмодульных рубильников.
• На рынках предлагаются и одномодульные модификации. Их главная особенность в том, что минимальный предел порогового напряжения находится на уровне 350 В, отрицательное сопротивление — 55 Ом. В конструкции рубильника обязательно должен присутствовать блокиратор.
• В жилых домах должны быть специальные электрощиты серии КК22. В таких конструкциях блоки управления могут составляться не только из тиристоров, но и динисторов.

Вариант 3: как подключить к домашней сети резервный генератор с автозапуском АВР

Приборы для осуществления аварийного электроснабжения в полностью автоматическом режиме предполагают наличие у генерирующего агрегата стартера и системы останова двигателя. Можно и самому организовать подобную систему, но это довольно хлопотно. Таким образом, оправданы два варианта решения вопроса:

• Комплектный блок управления, который продается вместе с электрогенератором. Перед тем, как подключить резервный генератор к домашней сети, его подсоединяют согласно схеме. Блок управляет не только запуском и остановкой агрегата, но и регулирует обороты, т.е. выдаваемую мощность.
• Устройство АВР с компонентами, которые необходимо установить на бензогенератор как дополнительное оборудование для управления стартером и дроссельной заслонкой.

Преимущество таких комплектов состоит в том, что они включают встроенную защиту по току, а также страхуют от утечек и перенапряжений. Пользователю только остается подсоединить провода ввода и потребителей на коммутирующие приборы.

Сеть двухфазного типа

Требуется блок питания, рассчитанный на характеристику в 200 В. Он будет играть роль объединяющего компонента. Переключательные компоненты используются только в расширительном исполнении. Выполнение данного требования позволит задействовать рубильник в 2-х фазных сетях без ограничений по числу модулей. Допустимое ограничение по напряжению 300 В, суммарная нагрузка на рубильник – 20 А. Популярны модули линейки РР30.

• Что такое промежуточное реле: конструкция, принцип действия, устройство и идеи по применению (115 фото)

• Самодельный блок питания на 12 вольт: подбор компонентов и простые схемы для создания своими руками. 130 фото самодельных универсальных блоков

• Как работает реле контроля напряжения: принцип работы защиты и нюансы подключения реле контроля для дома или квартиры

Конструктивно присутствует 2 модуля, в связи с чем напряжение на выходе способно составить 350 В. Применяемые блокираторы разнообразны. При установке в сооружениях жилого назначения нужен электрощит. Блоки управления работают с использование тиристоров. Ограничение сетевого сопротивления – 40 Ом.