Типы пакетных выключателей: узо, контакторы, пакетники

Пакетный выключатель — наиболее простая разновидность приборов для выключения/включения электроэнергии. Это рубильник, знакомый еще с советских времен на вводе в квартиру в распредщитке. Часто также применяют в электроустановках, пультах управления, где затребован ручной принцип управления. Для домов устройство позиционируется как менее современное, без функции защиты проводки, автообесточивания при перегрузках. Все же, пакетники свои задачи выполняют, поэтому до сих пор их можно встретить в электрощитках домов. Заменяются на современные и компактные, с функцией защиты автоматические выключатели (АВ).

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

Конструкционные особенности пакетника

В конструкцию пакетника входят контактная группа и механизм переключения. Они заключены в оболочку, где также находятся подвижные контакты, зафиксированные на квадратной втулке из электроизоляционного материала.

Устройство снабжено неподвижными контактами, клеммы которых выходят из корпуса и по своей форме напоминают ножи. Контакты соединяются и разъединяются с помощью пружины. Ею управляют посредством рубильника.

Сам корпус прибора сборный: его составляют из электроизоляционных шайб, которые скрепляют специальными шпильками. Клеммами подвижных контактов управляют посредством рукояти, которая задействует пружину переключающего механизма

Поворот рукояти заводит пружину переключающего механизма. Она на четверть оборота поворачивает фигурную шайбу и подвижные контакты. Ход шайбы ограничивается упором, расположенным в крышке.

Подвижные контакты прикреплены к пластинам, сделанным из фибры. Материал, нагреваясь, выделяет газ, который под давлением движется сквозь отверстия пакета. Вместо газа в корпус поступает неионизированный воздух и гасит дугу.

Дисковый пакетный выключатель включается-выключается поворотом рукояти строго на 90 градусов. Рубильник может находиться только в двух положениях, в отличие от кулачкового переключателя, где переключение контактов зависит от расположения ручки

Благодаря простоте конструкции и удобству эксплуатации пакетники широко применяют в таких сферах:

• в качестве выключателей ввода;
• для переключения цепей управления;
• как распределители электротока;
• для управления электродвигателями.

Существует множество разнотипных моделей, предназначенных для использования в разных условиях: в сухих и влажных помещениях, для установки в щитках и технологических нишах.

Назначение пакетных выключателей

Пакетный выключатель это ручной аппарат, который предназначен для коммутации (включения/отключения) небольших нагрузочных токов. Пакетники применяются в электрических сетях переменного тока до 660 В и постоянного – до 440 В.

Устанавливают их на панелях распределительных щитов, а также в шкафах как вводные выключатели.

Пакетный выключатель представляет собой приспособление для коммутации электрического тока в сетях. Он имеет ручной привод с переключающим устройством в виде изоляционной платы, на которой закреплены изолированные друг от друга подвижные контакты и неподвижные контакты с клеммами.

Для того чтобы включить или отключить пакетный выключатель необходимо повернуть его рукоятку на 90°. Данная манипуляция фиксирует подвижные контакты в нужном положении с помощью пружинного механизма.

Благодаря наличию фиксирующих выступов, ограничивающих разворот пружинного механизма и вместе с ним подвижных контактов, пакетный выключатель имеет четкую фиксацию положений при повороте рукоятки на 90°.

В зависимости от степени защиты, пакетные выключатели классифицируют на три типа изготовления:

Пакетный выключатель открытого исполнения предназначен исключительно для установки в сухих не запыленных помещениях с отсутствием вероятности пожара и других защищенных местах (щиты, ящики, ниши), препятствующих случайному прикосновению к неподвижным контактам.

Защищенное исполнение пакетного выключателя подразумевает наличие пластмассовой оболочки. Она защищает пакетник не только от случайного прикосновения, но и от попадания посторонних предметов на токоведущие части.

Герметическое исполнение пакетника реализовано путем его защиты алюминиевым или пластмассовым корпусом, который препятствует попаданию влаги внутрь него.

Структурное обозначение пакетников

Сокращенно пакетные выключатели обозначаются буквами ПВ, а переключатели – ПП. Цифра, следующая за сокращением – число полюсов, а после дефиса – отключаемый ток в амперах при напряжении 220 В.

По виду крепления пакетные выключатели выпускаются в следующих исполнениях:

1. I) крепление пакетника размещается за панелью толщиной до 4 мм и выполняется передней скобкой, внешние провода подсоединяются сзади;
2. II) крепление размещается за панелью толщиной до 24 мм и выполняется передней скобкой, внешние провода подсоединяются так же сзади;
3. III) крепление размещается внутри шкафа и выполняется задней скобкой, внешние провода подсоединяются спереди;
4. IV) крепление осуществляется за корпус.

Конструкция пакетного выключателя состоит из двух главных узлов: механизма переключения и контактной системы. В зависимости от числа рабочих полюсов (1-4) он имеет в своем составе несколько коммутационных пакетов.

Отдельный пакет содержит подвижные и неподвижные соединения с фибровыми шайбами, которые способствуют гашению дуги. Подвижные пружинящие контакты расположены на поворотном штыре.

Он в свою очередь выполнен из изолирующего материала, при повороте которого происходит фиксация по 90 градусов за каждый оборот. Неподвижные контакты, имеющие вид ножей, расположены в пластмассовых шайбах.

Похожие материалы на сайте:

А почему от старого «пакетника» в распределительном щите лучше отказаться?

Однако, хватит теории, перейдем к более «приземленным» вопросам.

Наверное, понятно, что наша статья рассчитана не на профессионалов – они про «пакетники» и без того все знают. Цель – познакомить не особо разбирающегося в электротехнике читателя с этим типом приборов. И сразу – «крутой поворот»: посоветовать избавиться от старого пакетного выключателя в распределительном щите как можно скорее.

Как же так? С одной стороны, можно услышать про их высокую надежность, а с другой – такая неожиданная рекомендация? Объясняем, почему.

Для начала посмотрим, по какой схеме обычно выполнялась коммутация ввода в квартиру от подъездного распределительного щита в многоэтажке.

Как правило, в подъезде проложена трехфазная линия (поз. 1). К разным фазам (равномерно, чтобы не вызвать перекоса), но к общему нулю подключены отдельные квартиры.

Вот на этом отводе от общей фазы и нуля и ставится пакетный выключатель (поз. 2). По сути, его предназначение – полное отключение квартирной линии от общей электрической «магистрали», причём, еще до счетчика потребления энергии (поз.3).

После счетчика уже устанавливались один или несколько автоматических выключателей в разрыв фазы, а кое-где еще сохранились и плавкие предохранители – так называемые пробки.

Положа руку на сердце ответьте – часто ли вы пользовались именно «пакетником», когда возникала необходимость обесточить квартиру? Гораздо привычнее для большинства хозяев – перещелкнуть рычажок автомата вниз или выкрутить пробки. Многие даже и не знают, что такое пакетный выключатель и не прикасаются к нему. Кстати, показанная картина на иллюстрации выше – вовсе не редкость. Имеется в виду отсутствие поворотных рукояток на «пакетниках» — электрики их частенько снимают, памятуя о весьма опасном «норове» этих приборов, просто намеренно не давая жильцам возможности ими пользоваться.

Казалось бы – и что страшного? Стоит себе выключатель во включенном положении уже пару десятков лет – и еще столько же проработает… Возможно, но есть высокая вероятность и другого развития событий.

Главная проблема в том, что трудно предсказать, что же твориться внутри самого «пакетника». А там может быть очень безрадостная картина.

Не секрет, что когда сдавались дома старых серий, потребление электроэнергии средней семьи было значительно ниже, чем в наше время. Быт человека постоянно насыщается новыми полезными приборами, и старые изношенные локальные электросети зачастую с трудом справляются с возросшей нагрузкой.

Хозяева квартир частенько выходили из этого положения обычными известными способами. Чтобы домашнюю сеть не выбивало от большой нагрузки они или завышали токовый номинал на автоматах, или приобретали более мощные пробки. А то и вовсе на пробках ставили толстую перемычку – «жучка». Но при этом, конечно, никто не обращал внимания на то, что пакетный выключатель остается тем же, с его старым номиналом.

Повышение нагрузки, а стало быть – и проходящего через выключатель тока, ведет к нагреву контактов, что нередко приводит к искрению, пригоранию и т.п.. А это еще больше ослабляет качество коммутации, то есть вызывает еще больший нагрев. На одной из иллюстраций выше, когда разбиралось устройство пакетного выключателя, хорошо видны такие подгоревшие контакты.

Кроме того, к нагреву часто ведет некачественное соединение проводов в клеммах «пакетника». И дело не в том, что когда-то мастер не затянул хорошо винты. Просто металл проводника под давящим воздействием клеммы потихоньку «плывет» — это в особой степени качается алюминиевой проводки, распространенной ранее повсеместно. Потемневшая от нагрева или даже подгоревшая изоляция провода у самой клеммы – очень частая картина.

А чем опасен нагрев контактов – ведь они сделаны из довольно толстых пластин их электротехнической бронзы? Проблема не столько в них, сколько в том, что этот нагрев передается на изоляционные корпуса пакетов. А они изготавливались из карболита. Материал хороший, но вот при сильном нагреве он начинает терять свои качества. Во-первых, нарушается его полимерная структура – он начинает «дуться» и становится очень хрупким. А во-вторых, при этом наблюдается резкое снижение его диэлектрических качеств.

А теперь представьте, что такой «пакетник» необходимо, скажем, выключить. Как мы видели, переключение положения контактов производится очень резко, рывком. Где гарантия, что выключатель не разлетится при такой механической ударной нагрузке? И в какую сторону отлетит при этом фазный провод? Не замкнется ли он на стальном корпусе щита?

Если судить по многочисленным комментариям в сети, бывалые электрики терпеть не могут работу со старыми пакетными выключателями. Именно из-за их непредсказуемости – масса случаев, когда они буквально взрывались при попытке переключения, с образованием внутренней электрической дуги между пакетами из-за разрушившейся изоляции. Не зря их частенько именуют «взрывпакетниками». И многие мастера уже зареклись на будущее – касаться пакетного выключателя исключительно при полностью снятом напряжении со всего щита.

Немало описано случаев, когда старые пакетные выключатели разрушаются даже сами по себе, без какого бы то ни было приложения механических усилий. По всей видимости, разложение карболита от перегрева доходит до определённого критического порога, после которого следует мощная электрическая дуга между соседними пакетами. И это – одна из довольно распространенных причин ничем вроде не предвещавшихся крупных аварий с возгоранием распределительных щитов.

Вывод – старые пакетные выключатели могут представлять очень серьёзную угрозу и жизни человека, и целостности жилья. Какой выход – менять их на новые?

Вряд ли это оправдано.

Дело еще вот в чем – «пакетники» в щитах играют исключительно коммутирующую роль, но не имеют абсолютно никаких защитных функций. Наоборот, они сами весьма уязвимы к превышению токового номинала.

Поэтому гораздо более разумным будет вообще отказаться от «пакетника». А его место на вводе должен занять двухполюсный автоматический выключатель требуемого номинала.

Что мы при этом теряем? Да абсолютно ничего – полное отключение квартиры легко обеспечивается перемещением вниз клавиши автомата. Но зато этот выключатель и намного безопаснее, и кроме того, способен самостоятельно среагировать отключением на непредусмотренное превышение тока. То есть сохранить и себя, и распределительный щит, и всю квартирную проводку в целостности.

И последнее – не вздумайте производить такую замену самостоятельно! Это сопряжено с очень высоким риском для жизни и требует опытных, выверенных действий квалифицированного специалиста.

В завершение публикации – видео, в котором также приводится аргументация об опасности старых пакетных выключателей в распределительных щитах.

Классическая схема включения

При реализации такой схемы выполняются следующие действия:

1. При нажатии на кнопку «Пуск» происходит замыкание контактов и подача напряжения на нагрузку.
2. При нажатии на кнопку «Стоп» контакты пускателя размыкаются и прекращается подача напряжения.

В качестве нагрузки можно подключать ТЭНы, электродвигатели, иные приборы. Нормально открытый электромагнитный пускатель 220В можно использовать для включения абсолютно любой нагрузки.

К силовой части схемы относятся:

• Контакты для подключения трех фаз – «А», «В», «С».
• Автоматический выключатель. Он устанавливается между источником питания и входом электромагнитного пускателя 220В 25А. Дело в том, что 380В – это межфазное напряжение, а если проводить замер между нулем и любой из фаз, оно будет равно 220В.
• Нагрузка – мощный потребитель электроэнергии (двигатель, нагревательный элемент).

Вся цепь управления подключается к нулю и фазе «А». Цепь состоит из таких компонентов:

• Кнопки запуска и остановки.
• Катушки.
• Вспомогательного контакта (включается параллельно кнопке запуска).

Схема подключения пакетника

Благодаря компактности пакетный выключатель можно установить в щитке. Для этого используют дин-рейку. Если выбрана старая модель, нужно учесть, что на ней вряд ли будет защелка, и для монтажа потребуются саморезы. При установке современных пакетников проблем не бывает.

Две входные клеммы пакетника подключают к проводам фазы и нуля, которые идут от электросчетчика. А выходные клеммы подключают к автоматам в щитке.

На представленной схеме видны фазный и нулевой провода. К ним нужно подсоединить клеммы пакетного выключателя. По тому же принципу подключают автомат, если его ставят вместо старого пакетника

На отечественных схемах провода нуля и фазы обозначены синим и красным цветами соответственно.

Если изделие импортного производства, то цвета кабелей могут быть иными, поэтому обязательно ознакомьтесь с технической документацией и рекомендациями изготовителя. Не стоит экспериментировать «вслепую».

Устройство и принцип работы

Основное предназначение пакетн ых выключателей состоит в своевременном включении и выключении электрических контактов при работе на линиях с небольшим напряжением. Переменный ток имеет рабочее напряжение до 380 вольт, а постоянный – до 220 вольт. Значение рабочей частоты составляет 50 Гц и выше. Данные приборы не обеспечивают высокоэффективную защиту, однако из-за низкой стоимости, они пользуются высоким спросом у потребителей.

Пакетн ики оборудуются несколькими рабочими полюсами, которые обеспечивают включение соответствующего количества коммутационных пакетов со стационарными и двигающимися контактами. Стационарные контакты изготавливаются в форме ножей и устанавливаются в пластиковых шайбах. Движущиеся контакты фиксируются на изолированном поворотном штыре. Внешний вид пакетн ика напоминает небольшой бочонок с рукояткой и выводами для проводов. Скорость коммутации регулируется специально установленными пружинами, независимо от того, с какой скоростью вращается рукоятка.

Принцип работы устройства довольно простой. Когда рукоятка устанавливается в нужное положение, происходит натяжение пружины. Созданное усилие оказывает воздействие на пружинную шайбу, которая поворачивается до упора и переходит во включенное состояние. Фиксаторы, установленные на крышке, стабилизируют шайбу в определенном положении. Во время поворота шайбы срабатывают контакты, подключенные к ней, и электрический ток начинает поступать в сеть.

Пакетн ики имеют конструктивную особенность в виде выводов без изоляции, находящихся под напряжением при подключении к сети. Поэтому, до начала электромонтажных работ их нужно отключать, чтобы избежать поражения электротоком.

Особенности конструкции и принцип действия

Пакетные трехполюсные выключатели оснащаются пластиковыми дисками в количестве четырех штук. Каждый из этих диск имеет вырез, в который установлены клеммы. Эти детали внешне похожи на ножи. Также имеется и специальный пружинный контакт, осуществляющий соединение и разъединение отдельных клемм.

Запуск пружины осуществляется перемещением рычага, контролирующего функционирование всей системы, механизмы которой стягиваются один с другим посредством шпилечного соединения.

Конструкция пакетного выключателя с указанием основных элементов, помеченными номерными позициями

Конструкция выключателя состоит из таких элементов:

1. перемещающегося контакта;
2. диска;
3. ножевых вставок для дисков;
4. шпилек, использующихся для присоединения;
5. контролирующей работы прибора рукоятки, подсоединенной к пружинному механизму.

Благодаря высокой скорости реагирования, устройства эффективно погашают образующуюся электрическую дугу.

Сходство с работой УЗО: пружинный механизм выполняет мгновенное отключение подачи электрической энергии. Принцип работы выключателей во многом идентичен с функционированием рубильников, однако при этом устройства обладают существенно меньшими габаритами.

Несмотря на высокую скорость реагирования, выключатели-пакетники слишком быстро изнашиваются. По причине оперативного реагирования на возникшие сетевые неисправности, большинство имеющихся в конструкции механизмов не могут выдержать темп работы.

Обычный выключатель в среднем способен перенести выключение тока порядка 100 раз. У узкоспециализированных автоматов срок действия в 2 раза больший — около 200 раз. При этом в течение часа должно происходить не более 50 циклов смены режима функционирования.

Пакетные выключатели однофазные изготавливаются в нескольких вариантах исполнения: 10 и 25 А с напряжением 220 В. Двухфазные — на 10 и 20 А.

Пакетники трехфазные некоторых моделей могут устанавливаться для сетей 380 В, но сила тока при этом у них должна быть равна 16 и 6 А.

Нередко встречаются универсальные пакетники, выполняющие одновременно функции выключения и переключения тока.

Пакетный выключатель на 16 А модели ВП 2-16 отличается небольшими габаритами

Управление режимами функционирования пакетников осуществляется в такой последовательности.

После изменения положения рычага изменяется направленность полюсов. Ориентируясь на него, подача тока либо прекращается (при разъединении клемм), либо начинает поступать через контакты при их соединении.

Автомат дублер

Иногда ставят автомат-дублер, но это не обязательно, особенно когда линия дальше защищена УЗО+АВ или АВДТ. Если решено монтировать такое устройство, то руководствуются стандартным правилом: оптимально номинал меньше, чем у основного аппарата и больше, чем у групповых выключателей дальше по линии (например, если есть связки УЗО+АВ для защиты бойлера и прочее). Пример: главный аппарат на 32 А и дублер — на 25 А, если групповые устройства на 20 А. Если такое соотношение невозможное, то, по крайней мере, должно быть значение не ниже, то есть соответствовать вводному АВ. В этом случае у дублера будет роль размыкающего прибора (при ремонте линии), в аварийных условиях он будет отщелкиваться одновременно с главным аппаратом.

Виды и назначение пакетн иков

Виды пакетн ых выключателей тесно связаны со степенью их защищенности. От данного фактора зависит и область применения того или иного устройства. Обычно они монтируются в железных щитках, ящиках и других наиболее подходящих местах. Пакетный переключатель совершенно не переносит пыли и отрицательно реагируют на повышенный уровень влажности. Негативное воздействие подобных факторов может привести к повреждению контактов.

Защищенный пакетн ый выключатель заключен в специальную оболочку, выполняющую функции корпуса прибора. В таком исполнении устройство может быть установлено вне электрического щита, поскольку конструкция обеспечивает надежную защиту от воздействия пыли и влаги. Повышается и электробезопасность, поскольку исключается возможность случайного прикосновения к токоведущим частям аппарата.

Существуют герметичные модели, изготовленные из алюминия и пластмассовых материалов. Это придает изделиям высокую прочность и повышает другие технические характеристики. Такие пакетн ики предназначены для эксплуатации даже в очень влажных помещениях. Нередко они используются на открытом воздухе, преимущественно в частных домах.

В зависимости от вида крепления, пакетн ики изготавливаются в нескольких вариантах:

1. Вид 1. Крепление прибора находится за 4-х миллиметровой панелью и защелкивается с помощью передней скобки. Подключение внешних проводов осуществляется сзади.
2. Вид 2. Размещение крепления выполнено за панелью, толщиной 24 мм. Для защелкивания используется передняя скобка. Соединение внешних проводов производится также с задней стороны.
3. Вид 3. Крепление установлено внутри шкафа, фиксация выполняется с помощью задней скобки. Наружные провода подключаются спереди.
4. Вид 4. Крепление пакетн ика выполняется непосредственно за корпус.

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.

Галерея изображений

Фото из

Пакетники в незащищенном корпусе прекрасно подходят для монтажа в электрощитках. Главное, чтобы щиты, ниши или ящики располагались в сухих помещениях и были надежно закрыты от пыли, влаги, брызг. Если эти условия не соблюдены, высока вероятность, что прибор быстро выйдет из строя из-за ржавчины, частиц пыли или повреждения контактов

Пакетные устройства выключения и переключения, закрытые корпусом, необязательно устанавливать в нишах и щитах. Их внешняя оболочка служит хорошей защитой от пыли и случайных повреждений. Производители отдельно позаботились о том, чтобы на контакты не попадали частицы грязи, а к токоведущим элементам невозможно было прикоснуться, не разобрав устройство

Это приборы в брызгонепроницаемых и взрывозащищенных корпусах. Внешние оболочки устройств изготовлены из высокопрочного пластика и алюминия. Материалы исключительно долговечны, не поддаются коррозии. Корпуса сконструированы так, чтобы внутрь механизма не попадали капли влаги и частицы пыли. Такие устройства можно монтировать в любых условиях, даже за пределами помещений

Пакетники различаются по способу установки. Они делятся на стационарные и выкатные с втычными контактами. Выбирают устройства в зависимости от удобства и конкретных условий эксплуатации. Главное, чтобы технические характеристики приборов соответствовали напряжению в сети, количеству направлений и полюсов, номинальному току

Открытый пакетный выключатель

Защищенные и незащищенные пакетники

Пакетник в герметизированном корпусе

Современный стационарный пакетный выключатель

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.

На какие виды делится прибор

Виды пакетных выключателей представлены в списке ниже:

• Открытые устройства. Имеют первый уровень защиты. Устанавливаются исключительно в сухих пространствах, избегая даже малейшего присутствия влаги и пыли. Для таких устройств необходимы железные ящики и щиты;
• Защищенные приборы. Не требуют установки в зоне электрического щитка. Пакетник находится в пластиковом устройстве. Это исключает любое попадание грязи и воды;
• Герметичные устройства. Состоят из алюминиевого сплава, являясь лучшей защитой для пакетного выключателя. Устройства не бояться влаги и открытых пространств.

Запуск мотора с реверсным ходом

Для функционирования отдельного оборудование необходимо, чтобы двигатель мог вращаться как влево, так и вправо.

Схема подключения для такого варианта содержит два МП, кнопочный пост либо отдельные три клавиши — две стартовые «Вперед», «Назад» и «Стоп».

Для реализации этого варианта в схему с одним МП добавляют еще одну сигнальную цепь. В нее входит клавиша SB3, МП КМ2. Немного изменена и силовая часть

От к.з. силовую цепь защищают контакты нормально замкнутые КМ1.2, КМ2.2.

Подготовку схемы к работе осуществляют следующим образом:

1. Включают АВ QF1.
2. На силовые контакты МП КМ1, КМ2 поступают фазы А, В, С.
3. Фаза, которая снабжает цепь управления (А) через SF1 (автомат защиты сигнальных цепей) и клавишу SB1 «Стоп» подается на контакт 3 (клавиши SB2, SB3), контакт 13НО (МП КМ1, КМ2).

Далее схема работает по алгоритму, зависящему от направления вращения мотора.

Управление реверсом двигателя

Вращение начинается при задействовании клавиши SB2. При этом фаза А через КМ2.2 подается на катушку МП КМ1. Начинается включение пускателя с замыканием нормально разомкнутых контактов и размыканием нормально замкнутых.

Замыкание КМ1.1 провоцирует самоподхват, а за смыканием контактов КМ1 следует подача фаз А, В, С на идентичные контакты обмоток двигателя и он начинает вращение.

Перед запуском мотора в противоположном направлении необходимо остановить заданное прежде вращение посредством кнопки «Стоп». Для кручения в обратном направлении стоит только при помощи пускателя КМ2 поменять дислокацию каких-то двух питающих фаз

Предпринятое действие разъединит цепь, на дроссель КМ1 перестанет подаваться управляющая фаза А, а сердечник с контактами, посредством возвратной пружины, восстановится в исходном положении.

Контакты разъединятся, на двигатель М прекратится подача напряжения. Схема будет пребывать в ждущем режиме.

Запускают ее путем нажатия на кнопку SB3. Фаза А через КМ1.2 поступит на КМ2, МП, сработает и через КМ2.1 окажется на самоподхвате.

Далее, МП посредством контактов КМ2 поменяет фазы местами. В результате двигатель М изменит направление вращения. В это время соединение КМ2.2, находящееся в цепи, питающей МП КМ1, рассоединится, не допуская включения КМ1 пока функционирует КМ2.

Работа силовой схемы

Ответственность за переключение фаз для перенаправления вращения двигателя возложена на силовую схему.

Провод белого цвета заводит фазу А на левый контакт МП КМ1, затем через перемычку заходит на левый контакт КМ2. Выходы пускателей также объединены перекрестной перемычкой и далее через КМ1 на первую обмотку поступает фаза А двигателя

При срабатывании контактов МП КМ1 на первую обмотку поступает фаза А, на вторую обмотку — фаза В, а на третью — фаза С. При этом мотор вращается влево.

Когда срабатывает КМ2, передислоцируются фазы В и С. Первая попадает на третью обмотку, вторая — на вторую. Изменений по фазе А не происходит. Двигатель начнет вращаться вправо.

Более современные аналоги прибора

Старые пакетные выключатели почти везде заменили на автоматы. Это логично, ведь изменились требования к энергопотреблению и долговечности приборов. Сейчас широко используют УЗО (устройства защитного отключения), автоматические и дифференциальные автоматы, контакторы.

Вариант #1: устройство защитного отключения

Прибор предназначен для предупреждения утечек тока. Он реагирует на дифференциальный ток, который способствует перегреванию электрических кабелей, что может привести к короткому замыканию, возгоранию проводки. Также утечки могут стать причиной поражения человека током.

Прибор нельзя считать стопроцентным аналогом пакетника, однако в комплекте с автоматическим выключателем он выполняет даже большее количество функций

УЗО необходимо устанавливать, чтобы избежать риска утечки электротока, если он начинает проходить мимо приборов-потребителей. Устройство выполняет функцию индикатора утечки, который просто отключает электричество в случае неполадок.

Сам по себе прибор не защищает от перегрузок или короткого замыкания. Это возможно только в случае его подключения в сочетании с автоматическим выключателем.

Вариант #2: автоматический выключатель

Эти приборы пришли на смену пакетным выключателем. Они выполняют те же функции, однако более удобны в эксплуатации, долговечны и износостойки. Автоматические выключатели также могут быть одно-, двух-, трех-, четырёхполюсными. Они различаются по виду привода (он может быть ручным, пружинным, двигательным), типу присоединения и другим техническо-эксплуатационным характеристикам.

Селективному автоматическому выключателю не нужно дополнительное питание, чтобы замыкать или размыкать контакты. Прибор является электро-механическим и разработан так, что выполняет свои функции наилучшим образом

Автоматические выключатели классифицируют и маркируют в соответствии с ГОСТами 9098–78 и 14255. Эти документы устанавливают требования к техническим характеристикам устройств.

Вариант #3: дифференциальный автомат

Это комбинированный автомат, который одновременно выполняет функции двух приборов – УЗО и автоматического выключателя. Он прекрасно заменяет пакетник, подходит для бытовых электросетей и успешно применяется на предприятиях.

Дифференциальный автомат – прибор «2 в 1»: автоматический выключатель и УЗО, размещенные в общем корпусе. Он безупречно справляется с задачами обоих устройств и при этом отличается компактностью, удобством в эксплуатации

Дифференциальный автомат предотвращает утечки, короткие замыкания, минимизирует риски поражения током. В конструкцию прибора входят тепловой и электромагнитный расцепители. Первый предотвращает перегрузки в сети, а второй нужен для отключения электротока при коротком замыкании.

Вариант #4: контактор – вид электромагнитного реле

Прибор необходим для дистанционного управления режимами включения/выключения электроцепей. Устройства не срабатывают при коротком замыкании и рассчитаны только на номинальные токи. Это их основное отличие от автоматических выключателей.

Приборы отличаются исключительной электрической и механической износостойкостью. Их устанавливают в механизмах лифтов, транспортных средств, используют на предприятиях

В современных жилых домах редко устанавливают устаревшие пакетные выключатели. Более популярные варианты – дифавтомат или УЗО в сочетании с автоматическим выключателем. Но есть случаи, когда старый добрый пакетник может оказаться незаменимым, например, если нужно отключить подачу тока во время электромонтажных работ.

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.

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.

Устройство

Пакетный выключатель состоит из следующих основных частей:

• корпуса;
• контактной системы;
• механизма переключения;
• рукоятки.

Устройство выключателя пакетной конструкции

Корпус выполняется из карболита, силумина или прочной и самозатухающей пластмассы. Контактная система состоит из неподвижных и подвижных секций. Неподвижная секция имеет 2 винта, к которым подключаются провода питания. Подвижные контакты – пружинящие, имеют искрогасительные шайбы. Секции собирают на специальном штыре, с помощью которой крепятся в нужном месте. Штырь снабжен рукояткой для осуществления необходимых манипуляций вручную.

Принцип работы – изделие может осуществлять только функцию включения и выключения, а может иметь промежуточные положения для осуществления различных операций. Например, при пуске асинхронного двигателя при определенном положении рукоятки к нему будет поступать питание, осуществляться соединение в звезду, треугольник, по схеме двойной звезды или вовсе обесточиваться. Чтобы включить пакетник в работу, необходимо повернуть рукоятку на определенную отметку, на корпусе имеются соответствующие отметки. Это позволяет зафиксировать подвижные контакты в нужном положении. Для этого используется пружинный механизм.

Пакетный выключатель обеспечивает отключение объекта от эл. сети, но сам от питания не может быть отключен.

Лучше всего о видах пакетников расскажет их маркировка.

Условное обозначение

Структура условного обозначения:

Г П Х Х – ХХХ ХХ ХХ ХХХХ Х

1 2 3 4 5 6 7 8 9. где:

1. герметичный (Г) без буквы – обычного исполнения;
2. пакетный (П);
3. выключатель (В), переключатель (П);
4. число полюсов (от 1 до 4);
5. величина номинального тока в амперах (6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 200; 250; 400);
6. условное обозначение числа направлений (Н2 – на два направления; Н3 – на три; Н4 – на четыре; Р – для реверса двигателя);
7. климатическое исполнение и категория размещения (У2; У3; У4;Т2; Т3; Т4; ХЛ2; ХЛ3; ХЛ4; УХЛ2; УХЛ3 ; УХЛ4);
8. степень защиты и материал корпуса (IP00 – открытое исполнение; IP30 – защищенное исполнение; IP56 сил. и IP56 пл. – герметичное исполнение, где сил. – силуминовый корпус; пл. – пластмассовый);
9. способ крепления (1 – крепление передней скобой с установкой за панелью толщиной до 4 мм; 2 – крепление передней скобой с установкой за панелью толщиной до 25 мм; 3 – крепление задней скобой с установкой внутри шкафа; 4 – крепление за корпус (только для изделий со степенью защиты IP30 и IP56).

Условное графическое обозначение пакетных выключателей на электрических схемах

Из этого условного обозначения хорошо видно, какими бывают пакетники. Это условное обозначение указывается в паспорте на конкретное изделие, его корпусе и в соответствующей технической документации.

Внешний вид пакетного герметичного переключателя

Трехфазные и двухпозиционные коммутаторы модульного типа

Устройство пакетного переключателя

Приборы этого класса устанавливаются в трехфазные сети и позволяют коммутировать подачу питания на мощные асинхронные электродвигатели. В частности, они применяются с целью переключения комплекта из 3-х обмоток с одной схемы включения на другую: с «треугольника» на «звезду» и обратно.

Коммутация режимов подключения статорных обмоток необходима, чтобы снизить величину пусковых токов в цепях питания – «облегчить» запуск.

Двухпозиционные модульные коммутаторы представлены в ассортименте электротехнических изделий пакетными переключателями кулачкового типа. Они широко востребованы в следующих ситуациях:

• при монтаже щитов управления силовым оборудованием переменного и постоянного тока;
• в современных электросетях, оснащенных системами автоматического резервирования;
• для переключения обмоточных схем и режимов работы электродвигателей, а также для управления освещением сразу из нескольких точек;
• для выбора подходящих условий функционирования трансформаторных подстанций (ТП), а также оптимизации работы обслуживающей их коммутационной аппаратуры;
• при выборе нужного режима для отопительного оборудования и сварочных агрегатов.

Трехпозиционный пакетный переключатель

Одной из разновидностей двухпозиционных коммутаторов являются приборы, у которых помимо двух крайних положений имеется и одно центральное. Формально их относят к трехпозиционным переключателям с одной нейтральной позицией, но в схемах они все равно используются как двухполюсники.

Для удобства выбора требуемого образца коммутирующего изделия, подходящего для конкретных условий, на корпусе указываются основные технические параметры:

• тип коммутирующего устройства;
• номинальный ток, на который рассчитан его рабочие контакты;
• электрическая схема коммутаций (таблица переключений);
• категория защищенности от климатических воздействий.

Особенности монтажа и подключения

Схема подключения

Перед установкой двухполюсных переключателей непосредственно по месту их назначения важно определиться с условиями обустройства проводных линий на конкретном объекте (в частном доме или квартире). При этом возможны два варианта подводки жгута из проводников, укладываемых либо скрытно, либо открыто

При скрытой прокладке в стенах сначала проделываются специальные канавки (штробы), в которые затем помещается гофрированный шланг с комплектом проводников внутри.

В этом случае и сам двухполюсник придется размещать скрытно – проделывать под него специальную нишу в стене, по размеру соответствующую диаметру элементов крепления. Для ее подготовки потребуется электрическая дрель со специальной насадкой типа «коронка».

Встраиваемый переключатель

Также необходимо приготовить пластиковый корпус или монтажную коробку, в которой будет фиксироваться двухпозиционный переключатель. При проведении этих операций придерживаются следующих общепринятых правил:

1. Перед началом работ полностью обесточить всю квартиру или ходя бы данное ответвление от распределительного щитка, отключив соответствующий линейный автомат.
2. Подготовить черновую схему размещения переключателя и подводки к нему проводников.
3. После высверливания в стене подходящего по диаметру отверстия разместить в нем посадочную коробку, закрепив ее распорными винтами.
4. В готовую круглую нишу установить сам коммутационный прибор.
5. Подключить к его клеммам соответствующие проводники и зафиксировать корпус крепежными метизами.

Установка накладного переключателя

Прядок установки открыто прибора выглядит следующим образом:

1. Делается разметка зоны его фиксации на стене.
2. На выбранном месте крепится на шурупы дополнительная подложка из дерева или пластика (подрозетник).
3. Изделие фиксируется на нем посредством подходящих по размеру метизов.

Порядок подключения проводников к клеммам перекидного устройства тот же, что и при скрытом монтаже. При этом способе прокладки подводящие провода допускается размещать в специальном пластиковом канале, называемом кабельным.

Области применения электрических выключателей на два направления не исчерпываются описанными случаями. На их основе проектируется множество механических узлов, управляющих силовыми и сигнальными цепями.

Бытовое применение

Применение переключателя на два положения на лестничном пролете
В бытовых условиях переключатель на 2 положения применяется не настолько часто, как его однополюсные аналоги. Но при использовании эффективных систем освещения встречаются случаи, в которых обойтись без этих коммутирующих элементов практически невозможно. Речь идет об организации управления общим источником света сразу из двух или даже трех мест в доме. Такая потребность возникает в ситуации, когда на входе в длинный коридор свет включается, а на выходе из него – выключается. При установке на обоих его концах переключателей перекидного типа реализовать такую схему совсем не сложно.

Другой пример важности управления осветительным прибором их двух точек – когда при входе в спальную комнату установлен включатель света, а около прикроватной тумбочки – выключатель. При нажатии на кнопку прибора на входе в помещение группа контактов перекидывается на линию питания расположенного по его центру осветителя (люстры например). При коммутации второго прибора, размещенного у кровати, другие групповые контакты срабатывают на ее отключение.

Важно отметить одну особенность такого включения: порядок использования каждого из переключателей не имеет принципиального значения. В коридор можно входить с любого из двух концов, а свет в спальной включать как от двери (при входе в нее), так и от прикроватной тумбочки. Выключать его соответственно можно как при укладывании в кровать, так и при выходе из комнаты.

Возможен еще один вариант бытового применения двухпозиционных переключающих элементов, состоящий в установке их в схемы управления домашним освещением из трех мест. В этом случае потребуется еще один переключатель, монтируемый посредине обслуживаемого пространства или в любом другом функционально удобном месте.

Дополнительный прибор включается по так называемой «перекрестной» схеме, но по сути представляет собой все тот же двухполюсный элемент. С его помощью удается перекидывать групповые управляющие контакты с одного направления на другое.

Работа классической схемы

Как только включается автоматический выключатель, на верхних контактах пускателя появляется три фазы, вся схема переводится в режим ожидания. Фаза под литерой «А» проходит по цепи:

• Через замкнутые контакты кнопки остановки.
• На контакт кнопки запуска.
• На вспомогательную группу контактов.

При этом схема полностью подготовлена к работе. Как только замыкаются контакты под воздействием кнопки запуска, на катушке появляется напряжение и ее сердечник втягивается. При этом сердечник тянет за собой группу контактов, замыкая их.

В нижней части магнитного пускателя находятся силовые контакты, на которых также появляется напряжение, которое далее идет к потребителю электроэнергии. После отпускания кнопки запуска силовые контакты будут замкнуты за счет реализации схемы с «подхватом». При этом фаза идет не через контакты кнопки запуска к электромагниту, а посредством вспомогательной группы.