Особенности современных рубильников
С каждым днем используется все больше различного электрооборудования. Требуется устанавливать в один щит множество выключателей для контроля работы. Особенности конструкции современных разъединителей:
- возможна установка на DIN рейку – процесс монтажа занимает минимальное количество времени;
- присутствует ограничение на количество срабатываний;
- возможно подключение дополнительных силовых полюсов.
Часто возникали проблемы с выполнением монтажных работ: разместить дополнительный рубильник было сложно. Выпускаемые сегодня автоматы, разъединители снабжаются специальным разъемом с защелкой. Установка на DIN рейку занимает 2 минуты
Важно помнить, что рассматриваемое электрооборудование снабжается установленным производителем количеством срабатываний. Определяется он не длительностью часов работы, а количеством включений-выключений
Обычно рубильники снабжаются 1 либо 3 полюсами. Для однофазной либо трехфазной электрической сети. При недостатке точек подключения приобретается дополнительный полюс, и установить рядом на DIN рейку. Причем коммутация будет происходить одновременно.
Производители предлагают много видов модульных рубильников: все они различаются своими характеристиками, особенностями конструкции. При выборе учитывается сфера применения, нагрузка. Благодаря рубильникам на порядок проще управлять электрооборудованием.
Сравнение рубильников и автоматических выключателей.
Для начала стоит разобраться в том, что представляют собой оба эти устройства. Рубильник отличается от автоматического выключателя лишь тем, что не имеет функции автоматического отключения. То есть, отключать рубильник придется вручную. С первого взгляда кажется, что это недостаток, а не преимущество, но не стоит спешить с выводами. Необходимо знать, что между автоматами в электрощите нет селективности – то есть срабатывания всех ступеней защиты по очереди. При наличии селективности по току с вводным автоматом, а тот с автоматом, расположенным в этажном щитке, в случае возникновения короткого замыкания был бы отключен лишь групповой автомат, соединенный с этой линией.
Но практика показывает, что чаще всего происходит отключение общего автомата, а не отдельного, а это крайне неудобно. Дело в том, что из-за этого пропадает электроэнергия по всей квартире. При наличии рубильника сработало бы только там, где это нужно.
Что касается автомата, расположенного внутри этажного щита, то здесь стоит помнить о проводе, соединяющем электрощит в доме и далекий автомат. Благодаря сопротивлению и индуктивности возникнет некая задержка при прохождении тока. Это позволит первому сработать групповому автомату, что очень удобно.
Кроме всего этого, рубильник считается более надежным, чем автоматический выключатель. Он износостойкий и выдерживает многократные ежедневные отключения и включения. Прослужит такое электротехническое устройство даже при условии интенсивной эксплуатации значительно дольше, чем автомат. Причина такой надежности рубильника кроется в простоте его конструкции: в нем практически нет ничего, кроме контактов. При этом он достаточно мощный.
Отличие рубильника от автомата
В отличие от рубильников автоматы характеризуются более сложной конструктивной схемой исполнения, при этом у них и ответственности больше: они защищают электрическую цепь от сверхтока КЗ и перегрузки. Недостатков автоматического выключателя является ограниченный срок службы, так как он предназначен на определенное количество циклов включения-выключения.
Таким образом, при необходимости регулярном отключении электросети использовать автомат не рекомендуется – лучше установить рубильник. Кроме этого, рубильники стоят значительно дешевле автоматических выключателей.
Рекомендация : эксперты советуют использовать сразу 2 устройства на вводе в систему. Но для чего может понадобиться объединение рубильника с автоматическим выключателем? Использование двух устройств
Для максимального удобства управления электрической сетью необходимо использовать и рубильник, и автомат. Конечно, если вы не планируете частые отключения питания, то можно обойтись простым автоматическим выключателем. Но электросеть многоквартирных домов, а также промышленных зданий характеризуется повышенными требованиями электробезопасности и эксплуатации. На самое ответственное место обычно устанавливают рубильник, который будет играть роль коммутационного устройства, с помощью которого можно будет вручную обесточить всю линию. Не рекомендуется использовать рубильники с защитными крышками, так как разрыв цепи должен быть видимым. Это необходимо для того, чтобы перед началом проведения электротехнических работ специалист мог визуально убедиться в разрыве контактов цепи. При этом в случае использования автомата с закрытым корпусом увидеть разрыв цепи будет невозможно.
Также применение рубильника необходимо в цехах производственных предприятий, где в конце рабочего дня необходимо обесточить все оборудование или отключить сразу всю систему освещения. Но использовать рубильник необходимо в паре с автоматом, чтобы сеть была надежно защищена от аварийных ситуаций по типу сверхтоков, возникающих при коротких замыканиях.
Чем отличаются и зачем нужны
Рубильник
Рубильник представляет собой простейший выключатель, который используется для отключения электроэнергии от определенного участка электропроводки. Он выполняет основную функцию – отключение электричества, чтобы обезопасить людей и оборудование в случае аварий и ремонтных работ. Преимуществом этого устройства является то, что оно не прерывает работу электрических приборов и не требует постоянного контроля со стороны человека.
Недостатком использования рубильника является открытое соединение контактов при отключении. Это может привести к перегоранию проводов, коррозии контактов и потере электрической мощности, что может вызвать аварию.
Автоматический выключатель
Автоматический выключатель – это устройство, которое автоматически отключает электроэнергию в случае перегрузки или короткого замыкания в электрической системе, а также при превышении номинального тока. Преимуществом этого устройства является то, что оно более безопасно, чем рубильник, так как быстро реагирует на возможные аварии в системе.
Недостатком автоматического выключателя является то, что он не подходит для использования в ситуациях, когда необходимо кратковременно перегрузить электрическую систему. Также необходимо постоянно следить за работой автоматического выключателя и менять его при необходимости.
Рубильник | Автоматический выключатель |
---|---|
Простейшее устройство | Более сложное устройство |
Отключает электричество при необходимости | Автоматически отключает электричество при перегрузках или коротких замыканиях |
Не требует контроля со стороны человека | Требует постоянного контроля и замены при необходимости |
Менее безопасен | Более безопасен |
В итоге, выбор между рубильником и автоматическим выключателем зависит от специфики работы электрической системы. Если необходимо простое и надежное устройство для отключения электричества, то лучше выбрать рубильник. Если же требуется автоматическое устройство с быстрым реагированием на аварийные ситуации, то лучше выбрать автоматический выключатель.
Конструкция рубильника и автомата
Начнем мы наш разговор именно с конструкции и типов автоматов и рубильников. Уже только эта тема позволит вам понять их принципиальное отличие.
Конструкция рубильника
На данный момент вы можете встретить огромное количество рубильников как по назначению, так и по конструкции. Для начала давайте разберем конструкцию простейшего рубильника, а затем разберем наиболее популярные модификации и виды рубильников.
На фото выше представлен трехполюсный рубильник с возможностью одновременного отключения всех трех полюсов. Некоторые трехполюсные рубильники выполнены с возможностью поочерёдного отключения каждого полюса. Для нашего варианта для этого необходимо было бы снять черную связующую ось и тогда каждым полюсом можно было бы управлять отдельно.
Каждый рубильник имеет нож и губки, в которые входит нож. В нашем случае нож закреплён снизу болтами, а в верхней части он входит в губки
Обычно губки имеют специальные усиливающие пружины, которые, которые сильнее зажимают губки, тем самым обеспечивая лучший контакт между ножом и губками.
Для рубильника крайне важно обеспечить надежный контакт именно между ножами и губками. Ведь это наиболее «слабое место» всех рубильников
Для этого губки необходимо периодически обжимать, а пружины менять.
Но существуют рубильники и с подвижными кубками, как на картинке выше. Кроме того, для более удобного и безопасного управления созданы специальные механизмы управления, которые позволяют включать и отключать ножи или губки. То есть, подвижными в рубильниках разных конструкций могут быть как ножи, так и губки. Главным остается одно – это коммутационный аппарат, которые не имеет ни защит, ни дугогасительных контактов, для отключения токов нагрузки либо короткого замыкания. Более подробно о этом мы поговорим ниже.
Хотя некоторые модели рубильников оборудуются дугогасительными камерами. Но используются такие модели преимущественно в сетях освещения. В силовых сетях такие рубильники хоть и могут быть установлены, но отключать ими нагрузки нельзя.
До этого мы рассматривали преимущественно так называемые разрывные модели рубильников. Но существуют еще и так называемые перекидные модели. Особенность данного вида коммутационных устройств состоит в том, что он имеет три положения – включено в одну цепь, включено во вторую цепь и отключено.
Кроме того, вы часто может встретить еще такое название как реверсивный рубильник. По сути это тоже перекидной рубильник. Его используют для быстрого изменения вращения двигателя, либо для переключения с одного питания на другое. Некоторые из таких моделей даже позволяют оперировать под нагрузкой.
Конструкция автомата
Автомат – это сокращенное название от «автоматический выключатель». Его основная задача — коммутирование электрических цепей под нагрузкой или под напряжением.
Кроме того, автомат отличается от обычного выключателя нагрузки тем, что он имеет встроенные защиты. То есть, автомат — это коммутационное устройство, предназначенное для включения и отключения токов нагрузки или токов короткого замыкания, которое имеет встроенные защиты.
Работа приборов в различных ситуациях
Обычный рубильник отличается от выключателя только своими размерами и мощностью. Основные функции обоих устройств совершенно одинаковы. В одном положении рукоятки цепь становится замкнутой, а в другой – разомкнутой. Для коммутации одной линии применяется работающее однополюсное устройство, а для одновременного переключения нескольких цепей потребуется многополюсный прибор – разъединитель.
Перекидной рубильник на 2 ввода существенно отличается от обычного наличием дополнительных контактов. Именно они дают возможность помимо основных действий, выполнять различные переключения, изменяя, тем самым, рабочие режимы оборудования. В разных положениях рукоятки происходит соединение средней шины рубильника с нижней или верхней контактной группой. При таких переключениях верхние и нижние контакты никогда не соединятся друг с другом.
Если использовать обычный переключатель, то из-за невнимательности оператора, может произойти короткое замыкание. Перекидной рубильник полностью исключает такую возможность, благодаря своей конструкции.
Трехпозиционные переключающие рубильники обладают более широким набором функций. Они могут не только выполнять необходимые переключения, но и отключать оборудование, если это необходимо. Для этого в приборах существует так называемое промежуточное положение, когда нагрузка с обеих сторон оказывается отключенной. Дальнейшие действия будут зависеть от положения рукоятки, движением которой выполняется подключение нагрузки к источнику электроэнергии.
Номинальный ток
Номинальный ток – это показатель, который характеризует параметры электросети, с которой будет работать данный рубильник. Эта характеристика выражается в амперах и присутствует в маркировке прибора:
- 16А – OT16F3 3п 16A, SHD202 C16 (АВВ);
- 20А – ВН-32 2Р 20А (IEK);
- 25А – OT25F3 3п 25A, SHD202 C25 (АВВ), ВН-32 2Р 25А (IEK);
- 32А – SHD202 C32 (АВВ);
- 40А – OT40F3 3п 40A, SHD201 C40 (АВВ);
- 50А – SHD201 C50 (АВВ);
- 63А – OT63F3 3п 63A, SHD201 C63 (АВВ);
- 80А – OT63F3 3п 63A (АВВ);
- 100А – OT100F3C 3п 100А (АВВ), 100-IP54-У3-004-Узола;
- 125А – OT125F3C 3п 125А (АВВ);
- 250А – 250-IP54-УЗ-001-Узола;
- 400А – ЯБПВУ-400-IP54-У3 (Узола);
- 630А – ЯРП-630-IP54-У3-Узола, ВР32-39Ф-В31250-630А-УХЛ3 (КЭАЗ).
Примеры применения предохранителей
Высоковольтные предохранители на 100А вводной ячейки трансформатора 10/0,4 кВ 1 МВА
Промышленное оборудование
Трехполюсный держатель предохранителей 100А 120кА
Тут при срабатывании любого из трех предохранителей рвется аварийная цепь, и всё останавливается:
Быстродействующие предохранители с доп.контактами
Тема предохранителей обширна и многогранна. Я не привёл и процента от всех информации. Но надеюсь, эта статья дала ответы на некоторые вопросы.
Ещё рекомендую статью про силовые промышленные автоматы в литом корпусе. В статье приведен пример установки и обзор основных параметров силовых автоматических выключателей.
В чем особенности применения рубильников на примере продукции АВВ?
При комплектовании распределительного электрощита, достаточно часто у потребителей возникает вопрос: исходя из каких характеристик выбирать рубильники, и какими свойствами они должны обладать?
Конструктивные особенности современного рубильника
Сперва разберемся с теоретическими определениями:
рубильником принято называть стандартный выключатель повышенной мощности. Его главными функциями является отключение электропитания определенной электролинии.
Учитывая технические особенности данного устройства, рубильник зачастую находит свое применение в качестве ввода электросети. Такое требования обусловлено не пожеланиями электриков, а прописано в ПУЭ, где четко указано, что перед устройством учета электроэнергии должно быть предусмотрено эффективное и надежное средство коммутации, посредством которого обеспечивалась бы возможность обесточивания электросчетчика с целью его замены или же поверки.
Рассматривая конструктивные особенности рубильника, можно отметить его достаточно простую конструкцию, в состав которой, в принципе, кроме контактов, больше ничего и не входит. Соответственно и ломаться в нем нечему, что позволяет рубильнику иметь высочайшую надежность и долговечность. В этом отношении автоматический выключатель на порядок сложнее, так как в его конструкцию, помимо контактов, входит еще целый набор токовых расцепителей. Исходя из данной особенности, на наиболее электронебезопасные участки рекомендуется устанавливать рубильники, которые, несмотря на свою простоту, способны при любых ситуациях выполнить свою главную задачу – обесточить электросеть. Также хорошим тоном среди электриков считается начинать сборку щитка с рубильника, тем самым сразу определяется место завода питающей проводки.
Нередко можно встретить ситуации, когда некоторые «особо одаренные» потребители для своих электросетей вместо рубильника используют автоматические выключатели с высоким номиналом. Так, если для вводного автомата допустимый номинал 25А, то на его место устанавливается автоматический выключатель с номиналом 63А, при этом некоторые умудряются создать для него еще и дополнительную защиту, установив еще один такой в этажный распределительный щиток, или же квартирный. Такая ситуация с точки зрения электробезопасности недопустима, так как вводный автоматический выключатель должен быть один, и его место только там, где это определено ПУЭ. То есть, если он установлен в этажный распределительный щиток, то в квартирном щитке должен быть установлен рубильник.
Особенности использования рубильников
Особенности, свойственные современным рубильникам, предлагаем рассмотреть на примере продукции компании АВВ. Кстати, заметим, что на данный момент известный производитель предлагает отечественным потребителям две модельные серии своих рубильников: Е200 и ОТ (позиционируется как замена двухсотой серии, поэтому рекомендуется выбирать именно эти модели).
В серию рубильников Е200 входят классические выключатели, выполненные в форме автомата. Цвет ручки: красный или же серый. Количество полюсов: 1-4. Стандартной областью их применения считается включение/отключение электросети. Преимуществом рубильников Е200 является компактность и легкость в переключении режимов. Обозначение для данной модели поддается простой расшифровке: Е20(следующая цифра указывает количество полюсов), следующая буква обозначает цвет ручки (r или g).
Рубильники ОТ обладают более привлекательной функциональностью, и производителем для этих моделей разработано немало дополнительных аксессуаров (дополнительно подключаемые полюса, ручки, влагозащищенные корпуса, и пр.). Также серия ОТ включает в себя и реверсивные рубильники.
Что же касается недостатков, то в качестве таковых можно лишь отметить необходимость приложения определенных усилий для переключения режимов работы устройства, а также сравнительно большой размер, который займет в электрощитке место не менее двух модулей.
Таким образом, можно сделать определенный вывод по особенностям применения рубильников:
- если используется 1-нофазный электрощиток, или же электросеть рассчитана на работу с токами, значения которых не превышает 40А, то вполне оправданно будет применение рубильников серии АВВ Е202r63;
- если щиток трехфазный, или же номинал вводного автомата находится в пределах значений от 40А до 63А, то лучше отдать свое предпочтение рубильникам АВВ OT63F3.
Ток для рубильника лучше всего рассчитывать исходя из значения в 63А, тем более, что эти модели считаются самыми популярными.
Классификация высоковольтных выключателей
По способу гашения дуги
- Элегазовые выключатели (баковые и колонковые);
- Вакуумные выключатели;
- Масляные выключатели (баковые и маломасляные);
- Воздушные выключатели;
- Автогазовые выключатели;
- Электромагнитные выключатели;
- Автопневматические выключатели.
По назначению
- Сетевые выключатели на напряжения от 6 кВ и выше, применяемые в электрических цепях (кроме цепей электрических машин и электротермических установок) и предназначенные для пропускания и коммутирования тока в нормальных условиях работы цепи, а также для пропускания в течение заданного времени и коммутирования тока в заданных ненормальных условиях, таких как условия короткого замыкания.
- Генераторные выключатели на напряжения от 6 до 20 кВ, применяемые в цепях электрических машин (генераторов, синхронных компенсаторов, мощных электродвигателей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях, а также в пусковых режимах и при коротких замыканиях. Отличаются, как правило, большими значениями номинального тока (до 10000А) и тока отключения.
- Выключатели на напряжение от 6 до 220 кВ для электротермических установок, применяемые в цепях крупных электротермических установок (например, сталеплавильных, руднотермических и других печей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях, а также в различных эксплуатационных режимах и при коротких замыканиях.
- Выключатели нагрузки — выключатели, предназначенные для коммутаций под номинальным током, но не рассчитанные на разрыв сверхтоков. Применяются в сетях 3-10 кВ с изолированной нейтралью для коммутации небольших нагрузок — до нескольких мегавольт-ампер.
- Реклоузеры подвесные секционирующие дистанционно управляемые выключатели, снабжённые защитой и устанавливаемые на опорах воздушных ЛЭП.
- Выключатели специального назначения.
По виду установки
- Опорные, то есть имеющие основную изоляцию на землю опорного типа.
- Подвесные, то есть имеющие основную изоляцию на землю подвесного типа.
- Настенные, то есть укрепленные на стенах закрытых распределительных устройств.
- Выкатные, то есть имеющие приспособления для выкатывания из ячеек распредустройств (для обслуживания, ремонта и для создания т.н. «видимого разрыва» при работах на линиях).
- Встраиваемые в комплектные распределительные устройства (КРУ).
По категориям размещения и климатическому исполнению
- пять категорий размещения (вне и внутри помещений с различными условиями обогрева и вентиляции);
- десять климатических исполнений (У, ХЛ, УХЛ, ТВ, ТС, Т, М, ОМ, В и О) в зависимости от географического места установки.
Особенности применения автоматов и рубильников
Перед тем, как подключить рубильник, автомат или другой коммутационный аппарат, необходимо четко понимать его назначение. Для этого давайте разберем назначение интересующих нах позиций, а также наиболее распространенные места их установки.
Установка рубильников и автоматов в распределительном шкафу
- Начнем с более простого рубильника. Они предназначены для монтажа в электроустановках преимущественно закрытого типа. Современные модели конечно имеют неплохую защиту от влаги и пыли и не имеют токоведущих частей доступных для прикосновения, но устанавливать рубильники все равно лучше в щитах.
- Рубильник предназначен для коммутации сетей без напряжения, под напряжением и иногда под незначительной нагрузкой. Объясним это более простым языком: оперировать рубильником можно, когда все электроустановки, питающиеся от него, выключены. В этом случае, отключением рубильника вы снимаете с них напряжение.
Схема подключения реверсивного рубильника для переключения питания между основной сетью и автономным источником питания
Для того чтобы отключать рубильник под нагрузкой, он должен иметь дугогасительные камеры. И даже в этом случае коммутировать им значительные токи не рекомендуется. Максимум это нагрузка сети освещения, либо ток холостого хода трансформатора.
- Теперь, что касается автоматов. Эти коммутационные аппараты предназначены для коммутации цепей без напряжения, под напряжением и под нагрузкой. То есть, автоматом мы без проблем можем отключать нагрузку, соответствующую его номиналу. Более того, благодаря наличию встроенных защит автомат способен сам отключиться при превышении номинальных параметров. Ни один рубильник на такое не способен.
- Но у автоматов есть один, хоть и не значительный, но минус. Визуально определить положение его контактов достаточно сложно, ведь в отличии от рубильника их не видно. То есть, отключив автомат, вы не можете быть уверены, что он отключен. Именно поэтому нормы охраны труда требуют предварительной проверки отсутствия напряжения на контактах автомата.
- С рубильником все проще — вы можете визуально увидеть, что он отключен. Именно поэтому зачастую рубильники используют как вводные коммутационные аппараты на распределительный щит. А уже после них устанавливаются автоматы, которые не только коммутируют каждую определенную группу потребителей, но и защищают ее.
Для защиты питаемой цепи после рубильника устанавливаются предохранители
- Если рубильник устанавливается для питания какой-то определенной группы потребителей, то сразу после него должны устанавливаться соответствующие по номиналу предохранители. Они будут защищать линию в случае короткого замыкания.
- Современные рубильники не имеют открытых токоведущих частей, а иногда у них есть даже автоматика для рубильника, но уже далеко не всегда обеспечивается визуальный контроль положения контактов. Это с одной стороны нивелирует преимущества рубильников, с другой стороны — более безопасно.
- Такие изделия часто используют вместо пакетных переключателей. Их устанавливают перед счётчиком, во вторичных цепях, а также в оперативных сетях постоянного тока.
Назначение
Назначение ВН — коммутация рабочих токов в электроустановках, то есть мощностей, которые не превышают допустимые (номинальные) значения для того или иного участка электрической сети. Данное устройство не рассчитано на отключение токов аварийного режима, поэтому его можно устанавливать только при условии наличия в цепи защиты от короткого замыкания и перегрузки, которая реализуется плавкими предохранителями (ПК, ПКТ, ПТ) или защитным аппаратом, установленным со стороны источника питания или на группе потребителей.
При этом ВН имеет отключающую способность, которая соответствует электродинамической стойкости при коротких замыканиях, что позволяет использовать данный электрический аппарат для подачи напряжения на участок электрической сети, не зависимо от его текущего состояния, например, для пробного включения.
Таким образом, при условии наличия в цепи защиты от сверхтоков рассматриваемый элемент оборудования может эксплуатироваться как полноценный высоковольтный защитный аппарат (масляный, вакуумный или элегазовый). А при наличии моторного привода может участвовать в работе различных автоматических устройств (АВР, АПВ, АЧР, ЧАПВ), а также управляться удаленно автоматизированной системой диспетчерского технологического управления.
Типы рубильников
(англ. Triple Pole Single Throw) Рубильник, используемый для закорачивания обмотки трёхфазного генератора в целях торможения ветряной турбины.
- перекидной рубильник — первая самая простая модификация с одним или двумя положениями фиксации коммутации, с любым количеством одновременно коммутируемых линий.
- рубильник с поворотным приводом
Чаще всего рубильники имеют степень защищенности IP00, и располагаются в специальных защитных ящиках, с выведенным на внешнюю сторону рычагом управления (так называемые ящики с блоком «предохранитель-выключатель»).
Рубильники, имеющие компактный размер и выполненные в защищенном корпусе, а также не имеющие характерного длинного (порядка 20 см и более) рычага принято называть «выключатель» или «разъединитель».
Подключаться может при помощи:
- обжатого гильзой проволочного провода;
- провода с центральной жилой;
- шинопровода.