Принцип действия
Позиционный переключатель позволяет управлять потоком тока в нескольких цепях. Этот переключатель, приводимый в действие, дает вам возможность выбора источников питания или отключения их на постоянной основе. Что это означает на практике? Если переключать его с одной позиции на другую, изменится положение перемычки – течение тока открывается и закрывается, а прибор включен, выключен или переключен на другую функцию. В качестве механического коммутационного аппарата предлагаем трехпозиционный переключатель 380в. Также стоит упомянуть о том, что в одной связке может находиться много элементов, расположенных в разных конфигурациях и в разных камерах, поэтому один аксессуар может использоваться для управления несколькими контурами. Звучит немного сложно, но на самом деле вся конструкция довольно проста и встречается в большинстве ежедневно используемых устройств, например, в замке зажигания автомобиля или в электрической духовке, имеющей несколько функций.
Схема управления освещением обычными проходными выключателями из двух мест: кратко
Ее привожу потому, что она упрощает понимание принципов, заложенных в схемы подключения двухклавишных модулей, созданных для управления светом из разных точек.
Например, войдя в коридор квартиры с улицы вечером, удобно включить свет выключателем №1, повесить верхнюю одежду в настенный шкаф, зайти в спальню и из нее отключить уже ненужное освещение коридора.
Электрическая схема коммутации проводов между светильником, распредкоробкой, выключателями №1 и №2 для этого случая показана ниже.
Потенциал нуля в ней напрямую подается на цоколь лампочки. Фаза же через коммутационные точки распаечной коробки подводится к входной клемме L1 первого переключателя, а с L1 второго направляется непосредственно на центральный контакт светильника.
Промежуточные контакты «1» и «2» обоих корпусов соединены друг с другом. В итоге получается, что фазный потенциал придет на лампочку и зажжёт ее нить тогда, когда обе проходные клавиши занимают одинаковое положение (1 или 2).
При разном сочетании клавиш свечение прекращается.
За счет размещения проходных модулей №1 и №2 в разных удаленных местах квартиры создается возможность коммутацией светильника из той части помещения, где находится человек.
На больших дистанциях потребуется увеличенная длина кабеля. Она может серьезно сказаться на конечной цене осветительной системы.
Ликбез: простая схема подключения проходного выключателя для большого количества светильников — какие таятся опасности
Здесь я показываю принцип, позволяющий управлять различным числом источников света с помощью двух проходных модулей.
В целях безопасности эту конструкцию необходимо запитывать через разделительный трансформатор ТР1 с развязанными от контура земли потенциалами вторичной обмотки. Его выходные цепи желательно использовать на безопасное напряжение 12 или 24 вольта.
В этой проводке для прерывания свечения ламп применяется принцип не разрыва фазы, как обычно, а подачи на нити накала с обеих сторон одноименных фазных или нулевых потенциалов, исключающих протекание тока (появление напряжения).
Если использовать эту разработку без разделительного трансформатора, то надо учитывать, что при любом положении клавиш на лампах всегда будет с какой-то стороны присутствовать фаза. При замене перегоревшей лампочки возникает высокий риск поражения электрическим током.
Все светильники здесь собираются в параллельную цепочку. Их количество ограничивается только токопроводящими свойствами электропроводки и разрывной мощностью контактных групп переключающих устройств.
За счет увеличения риска попадания человека под действие тока эта схема не популярна на практике ибо разделительный трансформатор редко кто решается ставить. Она обычно рассматривается в качестве теоретического примера.
Советуем к прочтению: Микросхема LM358: datasheet на русском, применение, аналоги, назначение выводов
Если вы встретите предложение о ее монтаже, то хорошо подумайте о реализации принципов безопасности. Я ее не рекомендую, а привел только с целью повышения ваших знаний.
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.
Кнопка ардуино
Кнопка (или кнопочный переключатель) – самый простой и доступный из всех видов датчиков. Нажав на нее, вы подаете контроллеру сигнал, который затем приводит к каким-то действиям: включаются светодиоды, издаются звуки, запускаются моторы. В своей жизни мы часто встречаемся с разными выключателями и хорошо знакомы с этим устройством.
Тактовые кнопки и кнопки-переключатели
Как обычно, начинаем раздел с простых вещей, интересных только начинающим. Если вы владеете азами и хотите узнать о различных вариантах подключения кнопки к ардуино – можете пропустить этот параграф.
Что такое кнопка? По сути, это достаточно простое устройство, замыкающее и размыкающее электрическую сеть. Выполнять это замыкание/размыкание можно в разных режимах, при этому фиксировать или не фиксировать свое положение. Соответственно, все кнопки можно поделить на две большие группы:
- Кнопки переключатели с фиксацией. Они возвращаются в исходное состояние после того, как их отпустили. При в зависимости от начального состояния разделяют на нормально-замкнутые и нормально-разомкнутые кнопки.
- Кнопки без фиксации (тактовые кнопки). Они фиксируются и остаются в том положении, в котором их оставили.
Вариантов различных кнопок великое множество, это действительно один из самых распространенных видов электронных компонентов.
Кнопки ардуино для простых проектов
В наших проектах мы будем работать с очень простыми тактовыми кнопками с 4 ножками, которые идут практически в любом наборе ардуино. Кнопка представляет собой переключатель с двумя парами контактов. Контакты в одной паре соединены между собой, поэтому больше одного выключателя в схеме реализовать не удастся, но вы можете одновременно управлять двумя параллельными сегментами, это бывает полезно.
В зависимости от ситуации, вы можете создавать как схемы с нормально замкнутыми, так и с нормально разомкнутыми контактами – для этого нужно будет только соответствующим образом выполнить соединение в схеме.
Для удобства работы в комплекте с тактовой кнопкой обычно идет пластмассовый колпачок какого-то цвета, он достаточно очевидно надевается на кнопку и придает проекту менее хакерский вид.
Особенности применения трехпозиционного переключателя
Трехпозиционный перекидной рубильник
Трехполюсный рубильник подходит для подсоединения резервного питания к домашней линии. Он используется только после отключения нагрузки. Генератор понадобится активировать и выставить в рабочее положение. Затем нужно подсоединить к нему домовую сеть. При проведении ремонтных работ рубильник будет использоваться как разъединитель.
Монтаж устройств
Перекидное электрооборудование устанавливает в распредщите. Для внутреннего монтажа подходят модели с пластиковым корпусом, для наружного – металлический. Внутри коробов есть специальная DIN-рейка для рубильников. Монтаж приборов выполняется следующим образом:
- Модели, выключающиеся под воздействием нагрузки, устанавливаются вертикально.
- Подбирается тип шин и проводов. Их сечение должно соответствовать токовому номиналу переключателей.
- Шины и провода подводятся на неподвижные контакты.
- Элементы плотно зажимают клеммами для надежности контактов и устранения возможности перегрева.
- Резьбу гаек покрывают вазелином.
- Контактные гайки затягиваются плавно. После первого поворота гаечного ключа гайку ослабляют, а потом аккуратно затягивают.
- На поверхность контактных ножей наносится касторовое масло, которой предотвратит их заклинивание в стойках.
- Производится заземление металлических нетоковедущих элементов на внешней части короба.
Порядок включения
Перед подключением необходимо остановить вводной автомат
Трехпозиционные, или пакетные устройства выпускаются без разъединителя. Они подключаются так:
- Остановка вводного автомата.
- Установка рукоятки прибора на генераторную линию.
- Выключение автомата нагрузки.
- Подсоединение кабеля переключателя к генераторной розетке.
- Запуск генератора, ожидание прогрева (2 мин).
- Подача питания на рубильник.
- Включение автоматов нагрузки.
Автоматы ставятся на каждый из вводов.
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.
Схема подключения
Типовые схемы подключения
Приобретая кабели для монтажа трехпозиционного устройства, необходимо учитывать максимальные значения рабочего тока в электроцепи. Если диаметр проводников превышает 6 мм2, для них покупают специальные наконечники. Менее толстые провода разрешается подключать напрямую к прибору, используя паяние или кольцевое разделывание.
Типовые схемы, подходящие для того или иного устройства, в том числе схема подключения переключателя с трех разных мест, приводятся в прилагающейся к нему технической документации. Некоторые из трехпозиционных изделий можно подключить не только на 3 полюса, но и на 1, 2 или 4 (возможное количество полюсов указывается в паспорте устройства). На вводе в квартиру устройство ставят в месте отвода от общего фазного проводника и нуля, чтобы отделить квартирную линию от генеральной магистрали. Производить монтаж выключателя и его последующую настройку можно только при выключенном электричестве. Современные изделия, рассчитанные на использование в квартирных щитах, обычно предполагают монтаж на DIN-рейку в 35 мм. Зажимы клемм у них маркируются цифрами, что позволяет избежать путаницы в процессе монтажных работ. После установки прибор, а также прилежащие контактные соединения необходимо чистить сухой ветошью хотя бы раз в 6 месяцев, предварительно обесточив сеть.
Как устройство для коммутации домашней сети позиционные ручные переключатели зачастую считаются устаревшим прибором. Тем не менее, легкость управления и установки, а также цена обеспечивают им некоторую популярность до сих пор.
Чем заменить?
Если пакетный выключатель (переключатель) вышел из строя его необходимо заменить новым устройством такого же типа с аналогичными (или с более высокими) параметрами. Для замены выключателя можно использовать защитный автомат, который рассчитан на работу с токами и номинальным напряжением, соответствующим нагрузкам данной цепи. Разумеется, количество полюсов необходимо соблюдать.
Для ориентации по параметрам приводим таблицу с параметрами.
Таблица 2.
Название | Количество полюсов | Номинальный ток А | Число коммутаций | Степень защиты | |
220В | 380В | ||||
ПВ1-16-М3 | 1 | 16 | 10 | 1 | IP00 |
ПВ2-16-М3 | 2 | 16 | 10 | 1 | IP00 |
ПВ3-16-М3 | 3 | 16 | 10 | 1 | IP00 |
ПВ2-40-М3 | 2 | 40 | 25 | 1 | IP00 |
ПВ3-40-М3 | 3 | 40 | 25 | 1 | IP00 |
ПВ4-40-М3 | 4 | 40 | 25 | 1 | IP00 |
ПВ2-100-М3 | 2 | 100 | 60 | 1 | IP00 |
ПВ3-100-М3 | 3 | 100 | 60 | 1 | IP00 |
ПВ4-100-М3 | 4 | 100 | 60 | 1 | IP00 |
ПВ1-16-М1 IP56 пластик | 1 | 16 | 10 | 1 | IP56 |
ПВ2-16-М1 IP56 пластик | 2 | 16 | 10 | 1 | IP56 |
ПВ3-16-М1 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | 1 | IP56 |
ПВ2-40-М1 IP56 пластик | 2 | 40 | 25 | 1 | IP56 |
ПВ3-40-М1 IP56 пластик | 3 | 40 | 25 | 1 | IP56 |
ПВ4-40-М1 IP56 пластик | 4 | 40 | 25 | 1 | IP56 |
ПВ2-100-М1 IP56 пластик | 2 | 100 | 60 | 1 | IP56 |
ПВ3-100-М1 IP56 пластик | 3 | 100 | 60 | 1 | IP56 |
ПВ4-100-М1 IP56 пластик | 4 | 100 | 60 | 1 | IP56 |
ПП1-16-H2-М3 | 1 | 16 | 10 | 2 | IP00 |
ПП2-16-H2-М3 | 2 | 16 | 10 | 2 | IP00 |
ПП3-16-H2-М3 | 3 | 16 | 10 | 2 | IP00 |
ПП4-16-H2-М3 | 4 | 16 | 10 | 2 | IP00 |
ПП2-40-H2-М3 | 2 | 40 | 25 | 2 | IP00 |
ПП3-40-H2-М3 | 3 | 40 | 25 | 2 | IP00 |
ПП4-40-H2-М3 | 4 | 40 | 25 | 2 | IP00 |
ПП2-100-H2-М3 | 2 | 100 | 60 | 2 | IP00 |
ПП3-100-H2-М3 | 3 | 100 | 60 | 2 | IP00 |
ПП4-100-H2-М3 | 4 | 100 | 60 | 2 | IP00 |
ПП2-16-H2-М2 IP56 пластик | 2 | 16 | 10 | 2 | IP56 |
ПП3-16-H2-М2 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | 2 | IP56 |
ПП4-16-H2-М2 IP56 пластик | 4 | 16 | 10 | 2 | IP56 |
ПП2-40-H2-М2 IP56 пластик | 2 | 40 | 25 | 2 | IP56 |
ПП3-40-H2-М2 IP56 пластик | 3 | 40 | 25 | 2 | IP56 |
ПП4-40-H2-М2 IP56 пластик | 4 | 40 | 25 | 2 | IP56 |
ПП2-100-H2-М2 IP56 пластик | 2 | 100 | 60 | 2 | IP56 |
ПП3-100-H2-М2 IP56 пластик | 3 | 100 | 60 | 2 | IP56 |
ПП3-16-H3-М3 | 3 | 16 | 10 | 3 | IP00 |
ПП3-40-H3-М3 | 3 | 40 | 25 | 3 | IP00 |
ПП4-40-H3-М3 | 4 | 40 | 25 | 3 | IP00 |
ПП2-100-H3-М3 | 2 | 100 | 60 | 3 | IP00 |
ПП3-100-H3-М3 | 3 | 100 | 60 | 3 | IP00 |
ПП4-100-H3-М3 | 4 | 100 | 60 | 3 | IP00 |
ПП2-16-H3-М2 IP56 пластик | 2 | 16 | 10 | 3 | IP56 |
ПП3-16-H3-М2 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | 3 | IP56 |
ПП4-16-H3-М2 IP56 пластик | 4 | 16 | 10 | 3 | IP56 |
ПП2-40-H3-М2 IP56 пластик | 2 | 40 | 25 | 3 | IP56 |
ПП3-40-H3-М2 IP56 пластик | 3 | 40 | 25 | 3 | IP56 |
ПП4-40-H3-М2 IP56 пластик | 4 | 40 | 25 | 3 | IP56 |
ПП2-100-H3-М2 IP56 пластик | 2 | 100 | 60 | 3 | IP56 |
ПП3-100-H3-М2 IP56 пластик | 3 | 100 | 60 | 3 | IP56 |
ПП1-16-H4-М3 | 1 | 16 | 10 | 4 | IP00 |
ПП2-16-H4-М3 | 2 | 16 | 10 | 4 | IP00 |
ПП3-16-H4-М3 | 3 | 16 | 10 | 4 | IP00 |
ПП4-16-H4-М3 | 4 | 16 | 10 | 4 | IP00 |
ПП2-40-H4-М3 | 2 | 40 | 25 | 4 | IP00 |
ПП3-40-H4-М3 | 3 | 40 | 25 | 4 | IP00 |
ПП4-40-H4-М3 | 4 | 40 | 25 | 4 | IP00 |
ПП2-100-H4-М3 | 2 | 100 | 60 | 4 | IP00 |
ПП3-100-H4-М3 | 3 | 100 | 60 | 4 | IP00 |
ПП4-100-H4-М3 | 4 | 100 | 60 | 4 | IP00 |
ПП2-16-H4-М2 IP56 пластик | 2 | 16 | 10 | 4 | IP56 |
ПП3-16-H4-М2 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | 4 | IP56 |
ПП4-16-H4-М2 IP56 пластик | 4 | 16 | 10 | 4 | IP56 |
ПП2-40-H4-М2 IP56 пластик | 2 | 40 | 25 | 4 | IP56 |
ПП3-40-H4-М2 IP56 пластик | 3 | 40 | 25 | 4 | IP56 |
ПП4-40-H4-М2 IP56 пластик | 4 | 40 | 25 | 4 | IP56 |
ПП2-100-H4-М2 IP56 пластик | 2 | 100 | 60 | 4 | IP56 |
ПП3-100-H4-М2 IP56 пластик | 3 | 100 | 60 | 4 | IP56 |
ПП3-16-P-М3 | 3 | 16 | 10 | Реверсивный | IP00 |
ПП3-40-P-М3 | 3 | 40 | 25 | Реверсивный | IP00 |
ПП3-100-P-М3 | 3 | 100 | 60 | Реверсивный | IP00 |
ПП3-16-P-М2 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | Реверсивный | IP56 |
ПП3-40-P-М2 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | Реверсивный | IP56 |
ПП3-100-P-М2 IP56 пластик | 3 | 100 | 60 | Реверсивный | IP56 |
Устойчивость к условиям окружающей среды
Панельные переключатели часто подвергаются воздействию окружающей среды. Основные угрозы для этих элементов: пыль и влага. Класс IP, присвоенный переключателю, указывает на устойчивость его к этим факторам. Степень защиты и классы IP определены в стандарте IEC 60529.
Класс IP описывается двумя числами, записанными в формате IPxy, где x — первая характеристическая цифра, обозначающая защиту от доступа внутрь корпуса, а также защиту от проникновения пыли внутрь. А y — вторая характеристическая цифра, указывающая на водонепроницаемость переключателя.
Самый низкий класс защиты IP00 означает устройство без защиты от доступа внутрь, в данном случае кнопки. Класс защиты указывает например размер тел, которые могут попасть внутрь кнопки, или защиту от пыли. В случае защиты от проникновения воды уровни защиты меняются начиная от капель воды (степень 1) до защиты от затопления мощной струей воды под давлением (100 бар при температуре 80 ° C). в соответствии с DIN 40050 (класс 9). Самый высокий класс защиты — IP69.
Так же как класс IP определяет устойчивость к пыли и влаге, класс IK определяет устойчивость элементов к механическим повреждениям, так называемую антивандальную стойкость. Стандарт IEC 62262 определяют механическое сопротивление элементов как количество энергии механического удара, которое данный элемент может выдержать без повреждений. Стандарт также определяет высоту, с которой элемент может упасть без повреждений и других механических испытаний. Деление идёт на классы от IK00 — элемент совершенно не устойчивый к механическим повреждениям, до IK10, где элемент может выдерживать удар с энергией до 20 Дж (стальной шарик весом 5 кг и радиусом 50 мм, падающий с высоты 40 см).
Практические рекомендации по эксплуатации
Использование переключателя требует соблюдения следующих правил:
- Прибор эксплуатируется при температуре от -40 до +50 градусов.
- Реверсивный переключатель ставится только в щиток с монтажной панелью.
- Вручную допускается активировать рубильники с дугогасительными и разрывными контактами.
- Обгоревший контактный нож очищается напильником или стеклянной бумагой.
- Для предотвращения перекоса ножек нужно туго затянуть крепежные болты.
- Все активные части устройства изолируются.
- Для ручного перевода фазы подойдет переходной рубильник, работающий в двух направлениях.
- Выбирать переключатель нужно по мощности пропускаемого тока.
Перекидные рубильники подходят для установки в многоквартирных домах, на производстве с резервными генераторами. Устройства упрощают обслуживание источников питания, контролируют электролинии и защищают подключенное к ней оборудование.
Переключатели на два направления: однополюсные, двухполюсные, одноклавишные
Переключатель на два направления (двухполюсный) также относится к электрическим коммутационным устройствам, как и обычный (однополюсный) выключатель. Но если последний позволяет только разорвать или соединить электрическую цепь, то переключатели могут оперировать несколькими соединениями. На рисунке ниже наглядно показаны их основные отличия.
Схематическое изображение различных коммутационных устройств
На рисунке показано:
- обычный выключатель и вариант его подключения;
- пример использования сдвоенного выключателя;
- подключение двухполюсного выключателя;
- коммутатор.
Заметим, что переключатели могут быть на два и более направлений, например, четырехполюсный или силовой трехфазный. О последних имеет смысл рассказать более подробно.
Недостатки
1Первый из недостатков проходных выключателей — это отсутствие конкретного положения клавиши ВКЛ/ВЫКЛ, которое есть в обычных.
Если у вас перегорела лампочка и ее нужно заменить, при такой схеме не сразу можно понять, свет включен или выключен.
Будет неприятно, когда при замене, лампа просто может взорвать перед глазами. В этом случае самый простой и надежный способ отключить автомат освещения в щитке.
2Второй недостаток — большое количество соединений в распаечных коробках.
И чем больше у вас светоточек, тем большее их количество будет в распредкоробках. Подключение кабеля напрямую по схемам без распаечных коробок уменьшает количество соединений, но в разы может увеличить либо расход кабеля, либо количество его жил.
Если у вас проводка идет под потолком, то придется оттуда опускать провод к каждому переключателю, а потом обратно поднимать его вверх. Лучший вариант здесь, применение импульсных реле.
А если вам вообще не хочется прокладывать провода и штробить стены, можно ли в этом случае смонтировать проходные выключатели? Можно, при этом все затраты будут в районе 800-1000 рублей. Как это сделать, читайте в статье «Беспроводной проходной выключатель.»
Принцип работы
Переключатель на 3 положения имеет рукоятку с тремя позициями для размыкания и замыкания цепочки. Серединная позиция обеспечивает размыкание каждой имеющейся группы контактов. Управление устройством пользователь осуществляет вручную. Верхние контакты применяются обычно для подсоединения вводов, а нижние – нагрузки. Такое устройство не снабжено расцепителями (тепловым либо электромагнитным), так что при его установке на входы ставят выключатели-автоматы, срабатывающие при перегрузке. Данная конфигурация предотвратит инциденты искрения и повреждение целостности изоляционного материала проводки. В прошлом эти приборы применялись в качестве ведущих устройств ввода в распредщитах. Со временем это место заняли выключатели-автоматы, но гибкость и простота конструкции позиционных переключателей, а также их невысокая цена обеспечивают этим изделиям достаточную популярность.
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».
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.
Структурное обозначение (маркировка)
Общепринятая маркировка пакетных выключателей выполняется в виде структуры: ПХ X XXX XX XX хххх х. Расшифровывается надпись следующим образом:
Таблица 1
№ позиции | структура | Расшифровка |
1 | ПХ | ПВ – пакетный выключатель; ПП – пакетный переключатель |
2 | Х | Количество полюсов: 1 – однополюсный; 2 – двухполюсный; 3 – трёхполюсный; 4 – четырёхполюсный. |
3 | XXX | Условное обозначение параметров номинального тока: 16 – 16 А; 40 – 40 А; 63 – 63 А; 100 – 100 А; 160 – 160 А. |
4 | XX | Количество направлений (для переключателей) электрических цепей: H2 – два направления; H3 – три направления; H4 – 4 направления; P – для реверса мотора. |
5 | XX | Шифр климатического исполнения и категории размещения по ГОСТ 16708-84 |
6 | xxxx | Шифр степени защиты и материала корпуса: IP00 – открытый; IP30 – карболитовый корпус; IP56 пл. – пластиковый; IP56 сил. – силуминовый. |
7 | x | Способ крепления: 1 – передней скобой, за 4 мм панелью; 2 – передней скобой за 25 мм панелью; 3 – крепление задней скобой внутри шкафа; 4 – крепление за корпус (для выключателей со степенью защиты IP30, IP56). |
Список источников
- samelectrik.ru
- StrojDvor.ru
- www.asutpp.ru
- www.syl.ru
Исполнение и устройство
По степени защиты пакетный переключатель может быть представлен тремя типами изготовления:
- Открытый — для монтажа в непыльных помещениях, в местах, исключающих случайное прикосновение к токонесущим элементам прибора.
- Защищенный, в котором клеммы укрыты пластмассовым кожухом, препятствующим попаданию внутрь устройства посторонних предметов и не допускающим поражения персонала электрическим током.
- Герметический с пластмассовым кожухом и резиновыми уплотнениями, предохраняющими от попадания влаги.
Основу конструкции любого «пакетника» составляют одна или несколько неподвижных контактных групп и переключающий механизм. Каждая неподвижная секция (пакет) имеет клеммы для подключения электрических проводов. Переключающие контакты закреплены на подвижной втулке квадратного сечения, расположенной внутри устройства. Пакеты, чередуясь с изоляционными шайбами, стягиваются между собой соединительными шпильками. Передняя и задняя секции закрываются крышками: сзади — глухой, спереди — с отверстием для выходного вала подвижной группы, на который крепится рукоятка управления.
Перекидные рубильники
Перекидной рубильник 4-х полюсный 63А АВаТар
Электрорубильник обеспечивает разъединение сети с одним энергоисточником и подключение к другому. Наличие средней точки объясняет название “перекидной”. Приборы выпускаются с дугогасителями, обеспечивающими коммутацию при подключенном напряжении. Модели без дугогасительных механизмов коммутируются при выключении нагрузки. Выключатель работает только в ручном режиме – переключение осуществляется при помощи изолированного рычага управления.
Конструкция устройства представлена:
- герметичным корпусом;
- подвижными ножевыми контактами с двумя рабочими положениями и одним промежуточным;
- дугогасительной камерой, но есть рубильники без нее;
- клеммами для подключения к сети.
Включение к одной нагрузочной линии осуществляется по принципу:
- На контакт № 1 подсоединяется основное энергоснабжение.
- На контакт № 2 подключается дизельный или электрический генератор.
Если требуется ввод в строение с трехфазным напряжением, используется рубильник трехфазный с 4-мя полюсами. Устройство подключается так:
- Вводить электросеть нужно через 4 клеммы.
- На 4 клеммы подкидывается генератор.
- На 4 клеммы подсоединяется нагрузка.
Главные преимущества
Переключатель электрический
По внешнему виду отличить устройства невозможно, но принцип действия разный. В некоторых помещениях использовать выключатель неудобно (например, в длинных коридорах). Основными плюсами переключателей являются:
- возможность соединить несколько электросетей между собой;
- устройство позволяет из одной точки управлять (включать, переключать, отключать) разветвленной электроцепью;
- один источник света можно активировать из разных мест помещения (например, включить люстру в гостевой из коридора).
По сути прибор постоянно находится в рабочем состоянии – это одно из главных отличий переключателя от выключателя. С помощью перекидных контактов создаются дополнительные электрические цепи в сети.
Переключатели электрические работают следующим образом. Смысл их работы заключается в перекидывании основного контакта с одной цепи на другую. Чаще всего на обратной стороне корпуса переключателя изображена схема подключений проводов.
Один контакт общий (1), другие два контакта – перекидные (2 и 3). Используя два таких переключателя, и расположив их в разных местах, можно выполнить наиболее популярную и простую схему управления освещением из двух разных мест.
Совпадающие по обозначениям клеммы 2 и 3 с переключателями ПВ-1 и ПВ-2 соединены проводниками между собой. Вход 1 от ПВ-1 подключен к фазе, а ПВ-2 подключен к арматуре освещения. Другой конец светильника соединен с нулевым проводником сети.
Проверка работоспособности схемы осуществляется включением переключателя. Сначала подается напряжение, при этом лампа поочередно загорается и гаснет от отдельного действия любого из переключателей. При размыкании цепи одного из переключателей, в работу включается другая линия цепи.
Виды и конструктивные особенности
Для правильного выбора переключателя необходимо определить тип движения управления рукояткой, решаемыми задачами, схемой соединений, свойствами соединяемых цепей.
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.
Перекидные выключатели — схема управления освещением из 3-х мест
А что делать, если вы хотите управлять одним освещением из трех точек и более. То есть выключателей в цепи будет 3, 4 и т.д. Казалось бы нужно взять еще один проходной выключатель и все.
Однако выключатель с тремя клеммами здесь уже не подойдет. Так как соединяемых проводов в распредкоробке будет четыре.
Здесь вам на помощь придет перекидной, или как его еще называют крестовой, перекрестный, промежуточный выключатель. Его ключевое отличие состоит в том, что он имеет четыре выхода — два снизу и два сверху.
И устанавливается он как раз таки в промежутке между двумя проходными. Находите в распаечной коробке два второстепенных (не основных) провода от первого и второго проходного выключателя.
Рассоединяете их, и подключаете между ними перекидной. Те провода что приходят с первого подключаете — на вход (ориентируйтесь по стрелочкам), а те что уходят на второй — к выходным клеммам.
Всегда проверяйте схему на выключателях! Зачастую бывает, что вход и выход у них находится на одной стороне (верх и низ). Например схема подключения перекидного Legrand Valena:
Естественно сам перекидной запихивать в распаечную коробку не нужно. Достаточно завести туда концы 4-х жильного кабеля от него. А сам выключатель тем временем располагаете в любом удобном месте — возле кровати, в середине длинного коридора и т.д. Свет вы сможете включать и выключать из любой точки.
Советуем к прочтению: Полная мощность трансформатора: что это, из каких частей состоит, методика расчета
Самое главное преимущество этой схемы в том, что ее можно изменять до бесконечности и добавлять сколько угодно перекидных выключателей. То есть проходных будет всегда два (в начале и конце), а в промежутке между ними 4, 5 или хоть 10 перекидных.