Методы автоматического расцепления
Защитно-коммутационные аппараты имеют в своей конструкции реле. Они входят в состав расцепителей. Реле могут быть электромеханическими или статистическими. Производят контроль и сопоставление заданных параметров полупроводниковые материалы. Этот принцип заложен во вводных автоматах.
Электромеханические разновидности могут быть выполнены на базе электротепловых, электромагнитных или комбинированных элементов. Вводной коммутационный аппарат представленного типа устанавливается в квартирах, домах, на промышленных объектах и т. д.
Расцепители могут не иметь установленного интервала времени при выполнении срабатывания. Также в продаже присутствуют приборы с независимой выдержкой или срабатыванием с обратной зависимостью от тока.
Виды кулачковых выключателей
В строительных магазинах представлен довольно большой ассортимент кулачковых переключателей в разных видах.
- Двухконтактное оборудование, которое требуется для работы трансформаторов импульсного типа. Особенность такого переключателя заключается в том, что управляющее устройство базируется на обычном переходнике. Характерные особенности: на выходе величина напряжения достигает 3 В; оснащен оболочкой изолятора; управление током осуществляется мощностью модулятора; величина модуля – 10 мВ; способен выдерживать перегрузку до 5 А. Его запрещается использовать при работе с вольтметрами.
- Кулачковый переключатель на 3 положения или трехпозиционный. Устройства, которые можно применять вместе с вольтметрами. Характерные особенности: небольшие размеры; показатели максимального напряжения достигают отметки в 20 В; соединения находятся с обратной стороны конструкции; устройство оснащено дополнительно стабилизаторами.
- Оборудование, которое используется в трансформаторах. Характерные черты данного вида кулачковых переключателей: некоторые модификации оснащены тетродами; 15-вольтовые установки имеют чувствительность модуляторов не более 40 мВ; пропускание тока достигает отметки в 6 мк.
- Переключающее оборудование, которое дополнительно оснащается усилителем. Активно используются в измерительных приборах. Характеристики устройств: соединение обеспечивается с помощью переходников; оснащены фильтрами разного вида; контакты размещены с обратной стороны корпуса; максимальные показатели нагрузки составляют 12 А; величина проведения тока 12 мк. Запрещается использовать данную разновидность с импульсными трансформаторами.
Для вольтметра Двухконтактный На 3 положения
Устройства серии ON
Переключатели данной серии подходят только для понижающих трансформаторов. Модуляторы в устройствах используются коммутируемого типа. Регуляторы устанавливаются на три фазы. Контакты у моделей располагаются в задней части корпуса. Многие модификации данной серии производятся без обкладки. Непосредственно подключение прибора происходит через расширитель
Также важно отметить, что на рынке представлены устройства с двухзарядными триггерами. Отличительной особенностью данных устройств является повышенная чувствительность. Пороговое напряжение модификаций равняется 14 В
Пороговое напряжение модификаций равняется 14 В.
В среднем параметр перегрузки тока у них составляет 3,5 А. В данном случае модуляторы устанавливаются с изоляторами. Также есть модификации с трехразрядными триггерами. Они отличаются повышенной проводимостью тока. Подходят устройства данного типа для низкочастотных трансформаторов. Параметр потребления электроэнергии у них невысокий. Как подключить переключатель этой серии? На самом деле это можно сделать только через контактный переходник.
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.
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.
Что представляет собой пакетный выключатель?
Пакетники – это приборы, предназначенные для коммутации (т.е. включения и выключения) небольших нагрузочных токов. Их подключают к электросетям постоянного и переменного тока 440-660 В.
Приборы трудно назвать удобными, поскольку в их устройстве не предусмотрены системы автоматического обесточивания в случае перегрузок.
Устройства незаменимы на подстанциях. Спецперсонал применяет их, чтобы учитывать показания приборов. Также пакетники устанавливают для удобства работы машинистов электросиловых агрегатов
Помимо отсутствия защитной автоматики, устройства имеют еще один существенный недостаток: они быстро ломаются при частых перепадах напряжения. По этой причине их стали использовать гораздо реже.
Но все-таки рано говорить о неактуальности пакетников, пока они дешевы, а их коммутационный ресурс удовлетворителен. Приборы по-прежнему удобны для применения в распределительных щитках и пультах управления.
С пакетниками возникают проблемы из-за невозможности автоотключения от сети в случае необходимости. Если нагрузки даже незначительно превышают допустимые, прибор выходит из строя
В подъездах многоэтажек уже давно не ставят пакетные выключатели. Их заменили на современные двухполюсные автоматы, отличающиеся лучшей износостойкостью, долговечностью и большей пропускной способностью тока. Новые приборы подсоединяют к электросети каждой отдельной квартиры, а не подъезда.
Какими могут быть?
На сегодняшний день применяются различные виды кулачковых переключателей.
Двухконтактные устройства совместимые с трансформаторами импульсного вида. Снабжаются регулятором на основе переходника.
Каковы особенности этого вида:
- Уровень напряжения триггера на выходе 3 В;
- Создана оболочка для изоляторов;
- Токовая пиковая перегрузка 5 А;
- Чувствительность модулятора 10 мВ;
- Токовая проводимость регулируется мощностью модулятора;
- Нельзя применять для работы с вольтметрами.
Различные пакетные кулачковые переключатели необходимы в конструкции аппаратов для измерения величин. Для этих видов модулятор снабжается дополнительным усилителем.
Каковы особенности вида:
- Уровень проведения тока 12 мк;
- Имеет фильтры разного типа;
- Нет обкладки трансивера;
- Все контакты монтируются с тыльной стороны корпуса;
- Обладает 2-мя либо 3-мя фазами регулятора;
- К триггерам прилагаются коммутаторы;
- Пик перегрузки по току 12 А;
- Нельзя использовать на основе импульсных трансформаторов;
- Подключаются при помощи контактного переходника.
Виды, подходящие для работы вместе с трансформатором нередко производятся на основе триггера. Для них устанавливаются модуляторы, обладающие подвижным типом обкладки.
Каковы особенности вида:
- Некоторые модификации снабжены тетродами на основе изоляторов;
- Отклик на коммутацию увеличен проходными фильтрами;
- В случае, если установлен триггер пропуск тока 6 мк;
- Пик нагрузки на контакты, служащие выходом влияет на уровень чувствительности модуляторов. У модификацией с уровнем в 15 В максимум не превышает 40 мВ.
Кулачковые переключатели созданные для работы с вольтметрами отличаются не большими размерами и располагают трехфазовой конструкцией. Для многих из них используются оперативные модуляторы.
Каковы особенности вида:
- Контакты установлены на тыльную сторону;
- Некоторые модификации располагают стабилизаторами в виде специального расширителя;
- Чтобы увеличить токовую проводимость используются тетроды, работающие на триггерной основе. Для их подключения применяются обкладки либо возможности изоляторов;
- Средний максимум напряжения на выходе 20 В;
- В случае, если установлены триггеры оперативного типа проводимость тока 13-14 мк;
- Проводники для фильтров на основе устройств этого вида иногда не предлагаются.
Теперь вы получили специфическую информацию и знаете, как выбрать кулачковый переключатель фаз популярного вида. Хотя существует много остальных модификаций, отличающихся эксплуатационными параметрами, как правило, этого будет достаточно.
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.
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)
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.
Переключатель кулачковый: особенности
Данное устройство, под наименованием кулачковый переключатель (выключатель), предназначен для работы в различных схемах электрических сетей. Обладают отличным от других устройством и принципом работы.
Кулачковые переключатели используют:
- Для коммутации многих электро – устройств;
- В сетях с переменным и постоянным напряжением.
В первую очередь, стоит обратить внимание на то, что за долгое время изучения и совершенствования технологий устройства электрооборудования, данные устройства являются предельно простыми в использовании и технологически совершенны. Кулачковые переключатели, по сравнению с остальными видами устройств, обладают значительно меньшими размерами. Благодаря своим характеристикам, переключатели имеют высокие показатели устойчивости к кратковременным перегрузкам в цепи (ток короткого замыкания), и отличными пропускными и коммутационными характеристиками
Благодаря своим характеристикам, переключатели имеют высокие показатели устойчивости к кратковременным перегрузкам в цепи (ток короткого замыкания), и отличными пропускными и коммутационными характеристиками
Кулачковые переключатели, по сравнению с остальными видами устройств, обладают значительно меньшими размерами. Благодаря своим характеристикам, переключатели имеют высокие показатели устойчивости к кратковременным перегрузкам в цепи (ток короткого замыкания), и отличными пропускными и коммутационными характеристиками.
Эти устройства, используют для подключения силовых агрегатов, в переменных и постоянных электрических сетях. Обладая высокими показателями надежности, данные устройства выполняют функцию коммутации управляющего оборудования.
Оптимальная работа данных устройств, определяется видом и характеристиками электрического тока. Для переменного эти цифры составляют значения до 500 Вольт, с частотой от 50 до 60 Гц. Значения постоянного тока, 220 Вольт. Существует возможность их использования, для подключения в низковольтных сетях.
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:
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.
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:
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.