Устройство и принцип работы
Переключатель фаз – это устройство, которое подключает вместо основной фазы любую другую, в которой напряжение ближе к норме, когда на основной линии питание пропадает или выходит за установленные пределы. Если вы еще не поняли, для чего нужен этот прибор, давайте рассмотрим подробнее.
Из определения следует, что на вводные клеммы переключателя фаз поступает трёхфазное питание, а выходит из него одна, качество напряжения которой ближе всех к норме. Само переключение происходит при скачках, просадках или полном исчезновении основной. Выбор основной линии осуществляется в зависимости от конкретного варианта. Отсюда следует ограничение – работать переключатель фаз должен в трёхфазной сети. Он может быть использован и для генератора, но тогда, нужно продумать, как сформировать управляющий импульс для его запуска. Аппарат может быть ручным и автоматическим.
Принцип работы заключается в переборе линий, до момента нахождения той, у которой оптимальные параметры с помощью переключения группы реле микроконтроллером.
Кроме автоматических переключателей фаз часто встречаются и ручные варианты. Ручной переключатель представляет собой 3-х позиционный кулачковый переключатель, иногда его называют «пакетник». При этом встречается в продаже и 2-х позиционный и 4-х позиционный переключатель в зависимости от потребностей потребителя.
Маломощные механические модели переключателей нужны не для коммутации нагрузки, а для переключения измеряемой вольтметром линии. Порядок переключения может отличаться, например 0-1-0-2-0-3, где 0 – отключены все фазы, а 1,2 и 3 – это номер выбранной линии. Мощные модели удобно использовать для реверса двигателя или подключения нагрузки, можно производить переключения под напряжением.
Будьте внимательны переключатель на 3 положения не факт, что будет переключать три фазы, возможно, его позиции – 1-0-2, т.е. первая пара контактов замкнута, отключено и вторая пара контактов. Ознакомьтесь с документацией на него и проверьте схему переключений, если документации нет – проверить можно обычной прозвонкой.
Что из себя представляет
Что касается вариативности в значениях допустимого напряжения, то оно достаточно широко.
Так, прибор может работать как при сравнительно низких значениях в 50 Вольт, так и при значительных нагрузках в 500 Вольт в случае использования сети переменного тока или 220 Вольт для постоянного типа электричества.
Важным условием долгой службы и выносливости выключателя является качество его конструктивных материалов.
Слой изоляции и сами проводники сделаны из высококачественного сырья. Все этапы производства выполнены по последнему слову техники. Это обеспечивает малогабаритность прибора.
Также благодаря подобранному сочетанию материалов повышается невосприимчивость к возможным перегрузкам и обеспечивается высокий уровень коммутационных способностей.
С целью предотвращения неполадок, связанных с короткими замыканиями, используется предохранительный элемент.
Принцип работы устройства
Как работает данный механизм? Первым делом, оператор при помощи рукоятки начинает запускать механизм подвижных шайб. Они передают свое движение в район контактной группы. В результате этого наблюдается быстрое размыкание и замыкание контактов проводников в зависимости от выбранного режима пакетного выключателя.
Это устройство оснащено двумя положениями рукоятки, которые помогают включить и выключить прибор. При резком движении может произойти резкий скачок электричества, что спровоцирует сгорание контактов. Если в строении механизма имеется кулачковый переключатель, то его можно «запрограммировать» на нужное переключение контактной группы.
Прибор применяют на линиях с небольшим напряжением переменного тока до 360 вт и постоянного до 220 Вт. Рабочее состояние выключателя составляет 60Гц. Эти устройства не гарантируют эффективную защиту. Низкая стоимость прибора делает его популярным среди потенциальных потребителей.
Современные модели имеют полюса и направления выключателей. Они отвечают за включение определенного количества коммуникационных пакетов, каждый из которых оснащен стационарными и двигающимися контактами. Стационарный вид контактов делают в виде ножей и фиксируют в пластиковом корпусе шайбы.
Подвижные контакты зафиксированы в изолированных поворотных штырях. При внешнем осмотре прибор имеет овальную форму с дополнительными разъемами для фиксации проводников. На поверхности крышки имеются дополнительные фиксаторы, которые помогают установить нужный режим устройства.
Для чего нужен реверс двигателя?
Многие механические действия в бытовых и промышленных устройствах, осуществляются с помощью асинхронного движка. В связи, с чем часто возникает необходимость изменения направления движения, исходя из выполняемых задач. Иногда функция реверса для механизма является постоянной, а иногда — временной.
- К первой разновидности относятся все грузоподъемные механизмы краны, электроприводы запорно-регулирующих устройств и исполнительных механизмов, работающих в режиме «открыть/закрыть».
- К другой разновидности реверса, относят механизмы, в которых данная функция используется очень редко, обычно в аварийных случаях: конвейеры, эскалаторы, насосные агрегаты.
Функцию реверса в электродвигателе иногда используют для торможения, поскольку при отсоединении его от электросети, ротор, располагая значительной инерционностью, продолжает свою работу. Такой кратковременный пуск реверса вызывает процесс торможения движка. Данный способ еще называют противовключением.
Конструкция
Из самого названия этого устройства ясно, что конструкция обусловлена применением «кулачков», которые приводят в действие некий «толкатель». Устройство кулачкового переключателя предполагает наличие группы коммутационных элементов, изменяя положение которых можно добиться определенного их расположения для работы разных схем включения. Расположение контактов и кулачков называется – программа коммутации (ее назначение заключается в сборке определенной схемы подключений). Они располагаются внутри пластмассового корпуса, который изготавливается на основе меламина.
Наглядно увидеть конструкцию устройства вы можете на схемах ниже:
Такой корпус невосприимчив к электрической дуге и вихревым токам. Конструкция кулачкового переключателя дает возможность включать и выключать все контакты практически одновременно. Это обеспечивается тем, что кулачок одного элемента соединен механически с другими кулачками. Применение в устройстве контактов серебра, которое лучше той же меди выдерживает электрическую дугу, обеспечивает хорошие коммутационные характеристики и повышенную износостойкость. Переключатель должен четко фиксироваться в определенном положении, для чего нужен фиксирующий механизм привода. Также в конструкции присутствует ограничитель движения привода. Его назначение – четкая установка переключателя в крайнем положении. Привод или вал аппарата представляет собой прут квадратного сечения. Для надежной работы и хорошего переключения контактов он должен изготавливаться из металла, чтобы выдерживать нагрузку при прокручивании
Это очень важно там, где применяется управление электродвигателями. Для управления приводом переключателя используется рукоятка, выполненная из изоляционного материала. Наглядно устройство кулачкового переключателя демонстрируется на видео от одного из лучших производителей розеток и выключателей, компании ABB:
Наглядно устройство кулачкового переключателя демонстрируется на видео от одного из лучших производителей розеток и выключателей, компании ABB:
Устройства для двухобмоточных двигателей
Кулачковый переключатель для двухобмоточных двигателей является довольно сильно востребованным. В среднем параметр выходного напряжения у моделей равняется 3 В. Модуляторы в устройствах используются импульсного либо оперативного типа. Коммутируемые аналоги встречаются очень редко.
Для стабилизации процесса коммутации цепей используются фильтры. Во многих устройствах имеются защитные тетроды. Указанные элементы устанавливаются через проводник. Параметр выходной частоты у моделей равняется 40 Гц. Показатель чувствительности колеблется в районе 3 мВ. Однако если рассматривать модификации с двухразрядными триггерами, то у них вышеуказанный параметр составляет 5 мВ.
Как подключить
Приведем пример реализации схемы управления освещением с двух мест, используя для этого переключатели Легранд (Legrand). Этот производитель выпускает надежные бытовые модели серии Cariva и Valena, цена которых ненамного отличается от стоимости обычных выключателей.
Прежде чем купить переключатели, обратите внимание на различные исполнения, они могут быть как для скрытой, так и открытой проводки, а также с подсветкой и индикацией положения на коробке (корпусе). Напоминаем, что все работы, связанные с подключением электрооборудования необходимо выполнять только при полном обесточивании электрических цепей
Поэтому прежде, чем приступать к действиям, убедитесь в том, что электричество выключено, желательно для этого использовать специальный прибор (пробник)
Напоминаем, что все работы, связанные с подключением электрооборудования необходимо выполнять только при полном обесточивании электрических цепей. Поэтому прежде, чем приступать к действиям, убедитесь в том, что электричество выключено, желательно для этого использовать специальный прибор (пробник).
Схематическая реализация поставленной задачи показана на рисунке ниже.
Схематическое изображение установки двойного управления освещением
Синим цветом обозначен нулевой провод, красным – фаза. Заметим, что все коммутации должны выполняться именно с фазой.
Как подключается одноклавишный коммутатор, видно на нижнем рисунке.
Схема монтажа двух одноклавишных переключателей Legrand
Подключение коммутаторов для управления с трех мест выглядит следующим образом.
Подключение для управления освещением из трех разных мест
Как видите, одноклавишный или двухклавишный выключатель на два направления подключить не сложно, при этом он поможет сделать управление освещением в вашей квартире более комфортным.
Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу
Зачастую, словосочетание «эффективное решение», вызывает ассоциацию с неким технически сложным аппаратом или устройством
Однако существуют технически простые и, что важно, надежные аппараты, на базе которых можно создавать эффективные решения. Речь в сегодняшней статье пойдет о кулачковых переключателях
Что такое кулачковый переключатель?
Согласно ГОСТ, кулачковый переключатель – это аппарат для цепей управления, снабженный органом управления (рукояткой или ключом), приводимым в действие вращением.
Устройство кулачкового переключателя серии 4G
Как видно из рисунка и описания составляющих элементов, устройство кулачкового переключателя довольно простое и понятное. Сам аппарат содержит минимум движущихся частей, что обеспечивает максимальную надежность производимых им операций.
Основной движущийся элемент — вал не должен изгибаться или скручиваться при повороте рукоятки управления. Только металлические валы, например стальные, обладают необходимым показателем жесткости на кручение и обеспечивают надежное переключение групп контактов
Это свойство особенно важно при управлении электродвигателем, т. к
пластиковые валы могут изгибаться, и несколько групп контактов могут одновременно оказаться в положении, которое создаст аварийную ситуацию.
Не менее важной составляющей надежной и долговечной работы кулачкового переключателя является высокое качество контактных материалов. Так, контакт из серебряного сплава, устойчивый к воздействию электрической дуги, обеспечивает высокие показатели коммутационной износостойкости
Где применяются кулачковые переключатели?
Основные сферы применения аппаратов:
- переключение схем обмоток электродвигателя звезда-треугольник
- щиты постоянного и переменного тока
- щиты управления АВР
- управление приводами секционных разъединителей и выключателей на трансформаторной подстанции
- переключение режимов управления электрооборудованием (ручное, автоматическое, местное управление)
- управление режимами работы ТЭН в нагревательном оборудовании
- управление во вторичных цепях (цепи измерения, сигнализации и т.д.)
Более подробно рассмотрим последний пункт в этом списке. Так, например, для измерения фазных и межфазных величин напряжения можно применить один 7-ми позиционный кулачковый переключатель и один вольтметр. Это решение может заменить установку целых 6 отдельных вольтметров! Согласитесь, это решение удобнее в монтаже, а также экономит не только деньги, но и место в щите.
Также находят применение кулачковые переключатели с желтой фронтальной панелью и красной рукояткой в щитах аварийного управления.
Стоит отметить, что кулачковые переключатели становятся удобной заменой выключателей нагрузки там, где необходима коммутация большого количества контактов и положений.
Кулачковые переключатели применяются не только в традиционных решениях для сокращения количества измерительных и прочих устройств вторичных цепей. Они с успехом решают и современные задачи, примером которой может служить организация байпас-схемы (от англ. bypass — обход).
В традиционном понимании байпас предполагает обход какого-либо элемента или части электрической схемы. Допустим, что питание вашего дома или загородного коттеджа осуществляется от сети, а также имеется резервный источник питания ИБП (источник бесперебойного питания). В нормальном режиме работы весь дом питается от сети, а при пропадании напряжения в качестве резервного источника питания выступает ИБП. В случае, если необходимо вывести часть схемы с ИБП в ремонт, вы вручную переключаете схему при помощи ключа или просто повернув рукоятку кулачкового переключателя в положение 2. Затем, вытащив ключ или установив навесной замок (зафиксировав положение кулачкового переключателя), без риска попасть под напряжение, ремонтируете источник бесперебойного питания.
Кулачковый переключатель, являясь простым и в то же время надежным аппаратом, позволяет создавать как традиционные, так и современные эффективные решения.
Современные производители предлагают решения с повышенной степенью защиты IP65, которые могут применяться как на улице, так и в тяжелых условиях промышленных предприятий, а также проявляют индивидуальный подход к своим клиентам, предлагая изготовление кулачковых переключателей по нестандартным схемам заказчиков.
Использование в быту
Переключатели не так часто используются в быту, как выключатели, но, тем не менее, есть задачи, в которых без них обойтись невозможно. Например, когда необходимо управлять освещением с разных мест. Переключатели могут быть установлены на входе в комнату и возле кровати (чтобы не подниматься выключать свет) или в разных концах длинного коридора.
Реализация такой схемы управления довольно простая, ее изображение показано на рисунке ниже.
Схема включения освещения с двух разных мест
Обозначения на рисунке:
- А, В – переключатели;
- L – осветительный прибор.
При необходимости управлять освещением из большего количества мест, схему можно незначительно усложнить, добавив в нее промежуточный коммутатор.
Управление освещением из трех разных мест
Обозначения на рисунке:
- A,B – двухпозиционные коммутаторы;
- С – промежуточный двойной переключатель двух направлений;
- L1 – осветительный прибор.
Заметим, что взяв данную схему за основу, можно управлять освещением с трех и более мест. Для этого достаточно добавить в нее необходимое количество промежуточных коммутаторов, подключаются они так же, как и устройство «С» на представленной выше схеме.
Трехфазные коммутаторы
Трехфазные силовые переключатели широко применяются в схемах управления мощными асинхронными электродвигателями, их назначение – переключение обмотки со «звезды» на «треугольник». Такая реализация позволяет существенно снизить пусковой ток. На рисунке показана схема такого подключения.
Схема переключения обмоток электродвигателя
Обозначения на схеме:
- А, В, С – фазы питания;
- С1, С2, С3, С4, С5, С6 – выходы обмоток электродвигателя;
- SA – трехполюсный силовой коммутатор.
Запуск электродвигателя происходит, когда его обмотки соединены «звездой», при входе в штатный режим, осуществляется переключение на «треугольник».
Классификация и маркировка пакетных выключателей и переключателей
«Пакетники» выпускаются в довольно большом разнообразии моделей. Об их характеристиках можно судить по нанесенной маркировке.
Принята такая схема маркировки моделей:
ХХ Х – ХХХ ХХ ХХ ХХХХ ХХХХ
ХХ — тип прибора. Возможны два варианта:
ПВ — пакетный выключатель;
ПП — пакетный переключатель.
Х — количество полюсов (то есть коммутирующих пакетов). Указывается цифрой, обычно от 1 до 4.
ХХХ — номинальный ток, например, 25А. как мы помним, для трехфазной сети этот показатель должен уменьшаться на одну ступень.
ХХ — актуально только для переключателей – это количество направлений при коммутации электрических цепей. Возможные значения – от Н2 до Н4. Обозначение Р говорит о предназначении переключателя для реверсивного запуска электродвигателя.
ХХ — обозначение климатического исполнения прибора и категория его допустимого размещения, в соответствии с ГОСТ 15150.
ХХХХ — обозначение степени защищённости корпуса и материала его изготовления:
Отсутствие символов – защиты не предусмотрено, IP00;
кар. 30 — карболитовый корпус, степень защиты IP30;
пл. 56 — корпус из ударопрочного негорючего пластика, степень защиты IP56;
сил. 56 — силуминовый корпус, степень защиты IP56.
ХХХХ — условное обозначение способа крепления пакетного выключателя (переключателя).
исп. 1 – исполнение 1, крепление передней скобой за панелью толщиной до 4 мм;
исп. 2 – исполнение 2, крепление передней скобой за панелью толщиной до 25 мм;
исп. 3 – исполнение 3, крепление задней скобой внутри распределительного шкафа (чаще всего как раз и встречается в подъездных шкафах);
отсутствие символов – исполнение 4, характерное для приборов, обладающих степенью защиты IP30 или IP56. Крепление осуществляется через предусмотренные монтажные отверстия в нижней части корпуса.
Пакетные выключатели с равным количеством полюсов и одинаковым токовым номиналом, но в различном исполнении
Для примера на иллюстрации показано несколько одинаковы по количество полюсов и по номинальному току нагрузки пакетных выключателей в различном исполнении.
- «а» и «б» — выключатели, не имеющие защиты (IP00). Разница между ними – в исполнении: «а» — исполнение 1 с креплением передней скобой, «б» — исполнение 3 с креплением задней скобой.
- «в» — выключатель в карболитовом корпусе, степень защиты IP30, только от попадания твердых предметов, то есть со спрятанными под изолированным корпусом клеммами.
- «в» и «г» — выключатели соответственно в ударопрочном пластиковом и в силуминовом корпусах. Степень защиты IP56, то есть практически полная, в том числе от самой мелкой пыли и от прямого попадания воды. Предусмотрены сальниковые проходы для герметизации подходящей к выключателю проводки.
Все выключатели, имеющие ту или иную степень защиты, имеют исполнение 4, то есть их крепление осуществляется через предусмотренный проушины с монтажными отверстиями.
Чтобы закончить с маркировкой, дадим еще одну таблицу. Это – условные обозначения различных пакетных выключателей и переключателей на электрических схемах.
Обозначение пакетных выключателей и переключателей на электротехнических схемах и принципы коммутации их контактов
Как уже, наверное, становится понятно, в руках настоящего мастера пакетный переключатель становится своеобразным «конструктором». Можно создать различные схемы коммутации электрических цепей.
Особенности конструкции
Основной принцип устройства выходит из самого названия. Так, вся работа происходит благодаря наличию так называемых «кулачков», которые воздействуют на толкатель.
Если же углубиться в саму конструкцию, то можно увидеть, что переключатель состоит из целой группы элементов коммутации.
Воздействуя определенным образом на каждую из них, происходит изменение работы и выбор схемы включения. Для каждого из подтипов переключателей кулачкового характера работы используется своя программа коммутации.
Она определяет начальное и последующие положения кулачков и основных контактов. Вся конструкция и проводники находятся в пластмассовой оболочке. Материал, из которого ее производят – меламин.
Оболочка такого типа защищает начинку от влияния электрической дуги и токов вихревого типа. Благодаря механическому соединению кулачков между собой имеется возможность одновременного выключения нескольких контактов.
Что касается материалов, из которых делают проводники, то в большинстве переключателей это серебро. Данное сырье преобладает над медью по большинству необходимых параметров.
Для качественного переключения также необходима фиксация кулачков в заданном положении. Надежность этого гарантируют фиксирующие механизмы привода. Для самой ручки переключателя существует несколько граничных положений.
Для четкости переключения между ними в конструкции используют ограничитель движения. Сам привод имеет вид прута квадратного поперечного сечения.
Преимущества
- Из широкого ассортимента разработанных коммутационных схем сейчас в ассортименте представлены 37 наиболее ходовых схем, которые покрывают 95% потребностей рынка;
- Потребитель имеет возможность приобрести отдельно защитный бокс IP54 для переключателей и собрать самостоятельно переключатель в боксе
- В ассортименте имеются переключатели для ампермеров (1 исполнение) и для вольтметров (3 исполнения), которые позволяют при помощи однофазного измерительного прибора и данного переключателя проводить измерения токов и напряжений в трехфазных сетях
- В ассортименте есть многопозиционные переключатели «0-1-2-3» и «0-1-2-3-4», которые могут применяться для переключения нагрузки на разные режимы работы
- В ассортименте имеются КПУ с коммутационными схемами, характерными как для отечественных производителей (без перемычки между выходными контакта ми), так и для зарубежных производителей (с перемычкой между выходными контактами);
- Ценa кулачковых переключателей TDM Electric ниже аналогов других отечественных и зарубежных производителей;
Принцип работы переключателя
Как говорилось выше, кулачковый переключатель работает благодаря переключению при помощи рукоятки на определенную группу контактов прибора. Так, во время одного оборота ручки происходит вращение внутреннего привода вокруг оси.
В результате он приводит в действие несколько кулачков. Далее происходит воздействие и последующее замыкание некоторой группы контактов, которая отвечает выбранному положению переключателя.
Подробнее принцип работы и замыкания контактов описаны для каждого переключателя отдельно и данная информация содержится на его схеме подключения. Далее, когда переключатель занимает предполагаемое положение, вступает в работу механизм фиксации.
Только после этого начинается работа самого электрического устройства. Аналогичным образом можно вернуть переключатель в первоначальное положение. На рынке представлены модели с автоматическим поворотом ручки или механическим.
Основное назначение
Кулачковые переключатели имеют четкое назначение. Рассмотрим подробнее все возможные варианты.
- Руководство электрическими механизмами, основная работа которых базируется на двигателях. Причем последний может иметь одну или три фазы. В этом случае переключатель может менять направление кручения или тип соединения обмоток.
- В цепях оперативного типа кулачковый переключатель выполняет роль управления и сигнализации.
- Если переключатель подключен к сварочному аппарату, то он выполняет несколько ролей, в числе которых включение и выключение, а также переключение положений.
- В группе сопротивлений обеспечивает необходимое соединение.
- В оборудованиях нагревательного назначения используется для переключения и контроля порядкаобогрева.
- В больших подстанциях с трансформаторами используется для регулирования работы привода секционного разъединителя.
Применение
Кулачковый механизм применяется:
- в газораспределительном механизме ДВС;
- в топливных насосах высокого давления дизелей;
- в топливных насосах автомобильных карбюраторных двигателей;
- в механическом (пневматическом) приводе колодочных тормозов (грузовики, тракторы);
- в прерывателе контактной системы зажигания бензиновых ДВС;
- в приводе воздушной заслонки карбюраторов (автомобиль ОКА);
- в механизмах переключения коробок передач мотоциклов;
- в швейных машинках (механические переключатели режимов, варианты движения рабочих органов);
- в шарманках и музыкальных шкатулках (вырожденный кулачок — шип — только включает звук в определённый момент);
- в механических (часовых) таймерах и реле времени;
- в металлорежущих станках;
- и многих других машинах для воспроизведения сложной траектории движения рабочих органов и выполнения функций управления, таких, как включение и выключение рабочих органов по определённой схеме.
Конструкция устройства
Эта конструкция получила такое название благодаря своему строению. Одинаковые детали коммуникационных элементов собраны на одной длинной оси. На фото пакетного выключателя изображено подробное устройство данной установки.
Корпус изготовлен из качественного изоляционного материала. На поверхности имеются дополнительные отверстия для электрических контактов. Здесь имеются камеры дугогашения. По центру расположена подвижная шайба, которая также выполнена из качественной изоляции. На ней имеются ножки из электродов. Привести механизм в действие помогают эти несколько элементов, которые располагаются на длинной оси.
2.3. Переключатели серии ПМО
2.3.1. Структура условного обозначения типоисполнений переключателей
Пример условного обозначения переключателя ПМОФ с фиксацией рукоятки через 90°, предназначенного для установки с фасадной стороны панели при заказе:
«Переключатели ПМОФ90-111111/П-Д42УЗ, ТУ 16-526.128-78»
2.3.2. Схемы замыканий контактов различных типов при различном положении рукояток согласно ТУ 16-526.128-78 приведены в табл. 12, 13.
2.3.3. Построение обозначений контактов переключателей, указанных в табл. 12, 13 на принципиальных электрических схемах согласно ГОСТ 2.755-87 показано в табл. 14.
2.3.4. Построение обозначений контактов переключателей, указанных в табл. 13, на принципиальных электрических схемах согласно ГОСТ 2.755-87 показано в табл. 15.
2.3.5. Пример условного графического обозначения переключателя ПМОФ45-233317/. Д83 на принципиальных электрических схемах согласно ГОСТ 2.755-87 приведен в табл. 16.
2.3.6. Пример условного графического обозначения переключателя ПМОФ90-111144/. Д43 на принципиальных электрических схемах согласно ГОСТ 2.755-87 приведен в табл. 17.
2.3.7. Пример условного графического обозначения переключателя ПМОВ-11336363/. Д69 на принципиальных электрических схемах согласно ГОСТ 2.755-87 приведен в табл. 18.
Назначение и область применения
Сварочный аппарат с кулачковым переключателем
Устройство активно используется в следующих целях:
- Включение и выключение привода рабочего сегмента секционного разъединителя, которым оснащены трансформаторные подстанции.
- Управление сложными конструкциями и целыми системами, которые приводятся в действие при помощи однофазных и трехфазных двигателей, изменение направления вращательного элемента, для соединения обмоток двигателей переменного тока.
- Осуществляется переключение режимов работы нагревательных элементов или оборудования в целом.
- Сигнализации и управления в оперативных целях.
- Обеспечение требуемого соединения элементов сопротивления.
- В виде переключателя рабочих положений в электрическом сварочном аппарате.
Устройство достаточно многофункциональное, поэтому нашло применение не только в промышленном производстве, но и в быту, объектах электроснабжения и водоснабжения. Также кулачковый переключатель активно эксплуатируется в сельском хозяйстве для управления оборудованием. Если постараться, с помощью такого переключатели можно организовать байпасное подключение.
Кулачковые переключатели имеют довольно обширный перечень преимущественных особенностей. Отдельного внимания заслуживает качество и безопасность коммутации, а также стойкость к высоким нагрузкам.
Разработчики выделяют немало времени, сил и финансов для изобретения подобного оборудования, но предназначенного для работы в неблагоприятных условиях, например, во влажной среде или при критических температурных отметках (запредельно низкие или высокие температуры). Также можно изготовить кулачковые переключатели по индивидуальным заказам, учитывая цели и задачи заказчика.
Основные типы и виды пакетников
Пакетники классифицируют по разным признакам:
- по месту присоединения внешних электрокабелей к панели (переднее, заднее подключение);
- по степени защищенности внутренних конструкционных элементов от негативных факторов окружающей среды (различают открытые, защищенные, герметичные приборы);
- по особенностям конструкции переключателей (пакетно-кулачковые, барабанные).
Несмотря на большое разнообразие пакетных выключателей и переключателей они имеют общие техническо-эксплуатационные характеристики и схожие недостатки.
Так, ресурс пружинного механизма рассчитан примерно на 103 отключения электроэнергии. Есть износостойкие модели, которые выполняют 203-1000 отключений. Главное условие: частота срабатывания механизма не должна превышать 50 в течение 1 часа.
Маркировка изделий может включать такие буквенные и цифровые условные обозначения:
- «В» – выключатель;
- «П» – переключатель;
- «П» – пакетный;
- «Г» – герметичный;
- цифры 1-4 – количество полюсов;
- «Н» – направление (2, 3, 4, а также «Р» – реверс).
В маркировке приборов указывают степень защищенности, тип размещения, особенности установки, номинальный ток. Иногда можно встретить пометки-сокращения «сил.» и «пл.».
Они используются для обозначения материала корпуса (силуминовый, пластиковый). К примеру, маркировка прибора ГППМ-2-60/Н2 расшифровывается как 2-полюсный 60-амперный герметичный пакетный переключатель на 2 направления.
Многопозиционные коммутаторы модульного типа
Кулачковый пакетный переключатель — наиболее распространенный тип данных устройств, как и другие коммутаторы, он применяется для управления различными видами электрических нагрузок.
Кулачковые переключатели
Сфера применения кулачковых коммутаторов довольно обширна, приведем несколько примеров их использования:
- коммутационные щиты управления переменным и постоянным током;
- системы аварийного выключения, автоматического ввода резерва, переключения режимов работы электродвигателей;
- управление трансформаторными подстанциями и освещением;
- оборудование для подстанций (управление заземлителями, секционными выключателями, разъединителями и т.д.);
- переключение режимов нагревательного оборудования (включение, выключение, переключение электронагревательных элементов нагрузки);
- выбор режима работы электросварочного оборудования и т.д.
Кулачковые переключатели состоят из нескольких пакетов (каждый из которых отвечает за коммутацию одной линии), помещенных в один корпус. На нижнем рисунке показано устройство такого пакета.
Пакет кулачкового коммутатора
Обозначения на рисунке:
- a — зафиксированные контакты (4 шт.), к которым подключаются провода;
- b – специальный выступ «кулачек», который позволяет удерживать и перемещать шток;
- c – группа передвижных контактов (в данном типе их две);
- d – два направляющих паза (позволяют штоку совершать поступательные движения);
- e – покрытые изолирующей оболочкой два штока;
- f – контакты (8 шт.), как правило, изготовленные из сплава, содержащего серебро;
- g – пакет;
- h – две резьбовых шпильки (фиксируют пакет и крышку);
- I – ротор;
- J – четыре пружины (возвращают шток в замкнутое положение);
- k- соединяющий рукоять с ротором вал;
- l – четыре винта для зажима проводов кабеля.
Заметим, что пакетный рубильник (кулачковый коммутатор) может быть на несколько положений, включая нулевое, то есть когда контакты разъединены. На рисунке показано состояние коммутатора в нейтральном положении.
Схематическое изображение переключателя в нулевом положении
Коммутатор ABB в режиме нулевого положения
Заметим, что все основные характеристики коммутаторов указываются на корпусе устройств, там отображаются:
- тип коммутатора;
- номинальный ток, на который рассчитан переключатель;
- схема и таблица коммутации;
- класс защиты.
Ниже показана схема и таблица коммутации, изображенная на корпусе переключателя направления вращения SPAMEL.
Схема и таблица коммутации переключателя SPAMEL
Благодаря такой таблице наглядно видно, в каком положении, какие группы контактов соединяются.
