Характеристики и разновидности перекидных рубильников

Характеристики и разновидности перекидных рубильников

Чаще всего перекидные рубильники используют на дачах и в некоторых городах, где люди сталкиваются с дестабилизацией подачи электроэнергии. Такая проблема решается при установке электрогенератора. Генератор вырабатывает ток и по установленной сети электричество передается к потребителям. Для переключения между питающей сетью и генератором в распределительном щитке должен быть реверсивный переключатель, который устанавливается по схеме в зависимости от потребности.

Типы рубильников

Существует два основных вида перекидных рубильников:

Однополюсные. Самый распространённый вид. Как видно на фото однополюсного перекидного рубильника, его конструкция оснащёна одним модулем. Для этой вариации используют медные проводники. Это оптимальный выбор для генераторов с частотой, не превышающей 20Гц.

Немаловажный нюанс – максимально возможная нагрузка – 200А. Вследствие этого, в жилых зданиях их редко используют. Ещё одной отличительной чертой однополюсных рубильников является низкое значение выходного напряжения.

Двухполюсные. Наиболее популярный тип на сегодняшний день. Область его применения – жилые здания. Рубильник на два ввода позволяет обслуживать приборы, подключённые не только к однофазной, но и к трехфазной электросети. Подобные аппараты имеют отрицательное сопротивление равное 60Ом. Причём выходное напряжение может быть самым разным. Оно зависит от применяемой версии аппарата.

На сегодняшний день чаще всего в магазинах можно увидеть рубильники РР20, оснащённые открытыми конденсаторами. При подключении таких аппаратов необходимо применение блоков питания на 300В.

Двухполюсный рубильник

Это, пожалуй, основное достоинство приборов такого типа.

Это главное свойство подобных устройств, позволяющее им выполнять достаточно специфичные задачи.

Реверсивный блок поддерживает необходимую частоту тока. Выбирая перекидные рубильники для генератора, необходимо учесть, что они применяются в однофазной сети. При возможных низких температурах, выходящих за допустимые рамки, следует заранее предусмотреть систему обогрева шкафа.

Это наиболее удачный вариант для применения в двухфазных цепях. Вся электросеть разделяется на две части. Его отличительная черта заключается в особой системе блокираторов.

В отличии от автоматического включения резерва — АВР, с помощью реверсивного перекидного рубильника происходит ручное включение резерва. Кроме того, распространены агрегаты, изготовленные в расширительном варианте. Перед установкой изделий в жилых помещениях нужно убедиться, что в них установлены щиты серии КК и т.

Рекомендации по установке


У модульных приборов обычно имеется по 2 ввода и выхода. Если генератор не справляется с электроснабжением всей площади помещения, понадобится установка более сложной схемы рубильника.

Такие рубильники или переключатели называются многосекционными или многополюсными. Поэтому от установки их в жилых домах, отличающихся большим потреблением электроэнергии, желательно отказаться.

Двухфазная сеть Как подключить своими руками рубильник, если сеть двухфазная? Ещё одной отличительной чертой однополюсных рубильников является низкое значение выходного напряжения.
Реверсивный переключатель рубильник Hager SF263 для подключения генератора — обзор

Из истории

Самый первый перекидной рубильник

Патент Филипа Ланже под номером US434151 A считается первым примером рубильника. Тем более, перекидного. Работая на фирму Вестенгауза, изобретатель знал о двигателях Теслы, по первому впечатлению представленная новинка призвана коммутировать две фазы переменного тока. В действительности смысл переключателя в реверсе вала коллекторного двигателя. Род тока большого значения не имеется. Как видно из рисунка, это простая конструкция.

Ножи и контакты обнаруживают причудливую форму, позволяющую фиксировать крайние положения рычага. Патент, опубликованный 12 августа 1890 года, один из первых перекидных рубильников в истории. По непроверенным данным этот вид устройств появился в 80-е годы XIX века.

Самой примечательной частью рубильника Филипа Ланже считаются контакты, скошенные по углу положения рукоятки. Это сделано, чтобы одновременно достичь пластин. Лучше, чтобы по ходу движения нож первоначально врезался в полюс под током. Хотя изобретатель пытался повысить сопротивление дуге, разбив на две части. Наработка не стала плодом измышлений, а добыта на практике упорным трудом и многочисленными опытами.

Ранние пташки

Патент на перекидной рубильник опубликован через полгода после подачи заявки. Чарльз Перкинс изобрёл нечто, стоящее внимания. Комиссия быстро пропустила патент за номером US650416 A, заявленный 17 января 1900 года. Чарльз постулирует собственные идеи:

  • Возможность коммутации цепей посредством перекидной ручки.
  • Зажимные металлические контакты из единой полосы металла.
  • Конструкцию, где на обоих концах стоит по паре контактов для коммутации цепи.

Вслед первой пташке Уильям Боссерт публикует конструкцию подпружиненного перекидного рубильника. Рычаг и нож больше не составляют единое целое. Оператор, переключая, отводит рукоятку, одновременно взводя пружину. В конкретный момент защёлка соскакивает, нож резким щелчком перекидываются на другую пару контактов. Присутствует замок, надёжно фиксирующий новое состояние устройства. Сводится к минимуму возможность образования дуги, что резко повышает рабочий ток. Вильям Боссерт заявил патент 10 декабря 1901 года.

Конструкция контакта замысловата. Он состоит из двух идентичных плеч, раскладывающихся подобно перочинному ножику. В работе всегда единственная половинка, вторая находится внутри ручки. Проворачиваться не дают упоры полого рычага. Пружина взводится между двумя половинками, плечо летит вслед ручке, проворачиваемой оператором. Подобные конструкции недавно встречались в промышленности.

Перекидной рубильник Берда Грейбилла совсем простой и подойдёт скорее для школьной лаборатории, нежели как коммутатор большого тока. Контакты ничто не удерживает, кроме веса ручки и спиральной пружины, поставленной в центральной стойке. Патент US803895 A 1905 года представляет натуральную мышеловку с сыром. Отличие – взвод удерживается защёлками на контактной группе – маленькими бугорками меди, входящими в пазы цилиндра, раздвигаемого дополнительной пружиной.

Одной из первых конструкций считают изделие, представленное в патенте US989362 A. Опубликованный в 1911 году, документ содержит изображения перекидного рубильника на два полюса (фаза и нейтраль либо две фазы). Орин Хоефт заявляет, что изобрёл нечто новое и полезное, чтобы убедить комиссию в состоятельности собственной затеи. Рисунок из патента представлен на скрине:

  1. Все устройство монтируется на изолирующем основании. По внешнему виду напоминает мышеловку.
  2. На основании смонтировано три пары пружинных контактов. В средней крепится ось поворотных ножей, снабжённых ручкой.
  3. В отличие от современных перекидных рубильников на ножах всегда присутствует напряжение, здесь расположена входная цепь.
  4. Две пары контакторов по краям подают напряжение на выход.

Автор утверждает, что перекидной рубильник пригодится человечеству, и оказывается на сто процентов прав. На первый взгляд конструкция с изъяном: ножи не связаны друг с другом. На соседнем рисунке приводится изображение скрепляющей планки, устраняющей дефект напрочь. Итак, в 1911 году на свет появился первый перекидной рубильник.

8 ноября 1949 года опубликован патент US2487545 A, где один крайний терминал заменён предохранителем. Это прообраз современного автомата защиты, где вместо ручного рубильника стоит биметаллическое реле. На рисунке представлена прежняя мышеловка, но чётко просматриваются предохранители. В отключённом положении рукоятка ложится на них, цепь размыкается. Изменение – поворотная ось дальше отстоит от основания. Предохранитель с обеих сторон снабжён плоскими медными ножами, вставляющимися в зажимные контакты осевого и терминального блоков.

Изощрённый XX век

Гораздо дальше пошёл Франк Фикс, чей патент за номером US1470717 A рассматривался целых четыре года: с 25 сентября 1919 по 16 октября 1923. Налицо удивительный и неповторимый – первый безопасный перекидной рубильник. Высокие напряжения активно использовались в науке и технике. 20-е годы – период, когда активно развивались электронные лампы. И десятью киловольтами уже никого не удивить. Переключать такую штуку рукой не лучшая затея – возникнет дуга.

Читайте также  Как зарядить батарейку в домашних условиях

Суть идеи: однополюсный перекидной рубильник запрятан глубоко внутрь кожуха, а привод из колен и шестерёнок. При переводе управляющей рукоятки (на рисунке – справа) между крайними упорами контактор переводит напряжение. Один вывод, как в предыдущем случае, заведён на ось. Безусловным минусом схемы считается отсутствие взводной пружины, ускоряющей движение ножа. Дуга внутри кожуха при высоких напряжениях поистине впечатляющая.

Если брать современные конструкции пакетных выключателей, в них размеры камеры ограничены, а объем воздуха зажат плотно стенками. При розжиге дуги из фибровой щёчки выталкиваются разогретые газы, повышая давление и гася пламя. Как легко увидеть, однополюсный безопасный перекидной рубильник не рассчитан на большие токи или высокие напряжения. Хотя в патенте говорится, что кожух защитит оператора. Человек при удачном раскладе не пострадает, но медные контакты получат хорошую взбучку, когда напряжение переключится между цепями.

Примечательно, что Франк Фикс работал в Вестингауз Электрик, заведомо имел дело с переменным током (Вестингауз объединился с Николой Теслой – отцом многофазных двигателей – до начала XX века). Исходя из конструкции, заявленной патентом US1470717, это предположительно приспособление для цепей освещения. Используется в период, когда нагрузка бездействует. Тогда потребляемый ток равен нулю, переключение выполняется без труда.

Подобный переключатель подойдёт для задействования резервной цепи, пока основная проходит ремонт. Конструкция могла использоваться в открытом помещении, что предполагает расчёт на частных домовладельцев. Сегодня в защитном кожухе встречаются перекидные рубильники для установки на крылечко задней двери – чтобы не смущать домашних. Выводы сделаны по простой причине: на момент начала XX века промышленные двигатели были двухфазными или трёхфазными. Полюс на рисунке у рубильника единственный. Следовательно, это бытовой прибор (к примеру, нагреватель) или освещение.

Первый зачехлённый перекидной рубильник, похожий на нынешние модели, видимо, придумал Герман Хаммерли. Довольно замысловатая конструкция разрывает контакт сразу в двух местах, что облегчает тушение дуги. Пружина фиксирует рычаг в двух положениях, прочно удерживая механизм от самовольства. Патент US1799625 A опубликован 7 апреля 1931 года. Корпус плотно прикрывается крышкой, поворотная ручка выведена вбок. Перекидной рубильник на три фазы явно предназначен для промышленности – в наличии три полюса. При помощи устройства, вероятно, планировалось изменять скорость вращения вала двигателя.

Сфера применения рубильников и переключателей

Из всего вышесказанного ясно, что подобные приборы предназначены для переключения цепей, которые ни при каких обстоятельствах не должны быть соединены с собой. Одним из ярких примеров может служить переключение какого-либо объекта на резервный источник. Предположим, вы устали от постоянных отключений электроэнергии в загородном доме и обзавелись бензогенератором. Электрики отключили свет, вы перешли на генератор. Включили – снова питаете свой дом от штатной сети. На словах все просто, но как это сделать практически? Вот тут-то вас и выручит перекидной коммутатор. Взгляните на схему, приведенную ниже:

В одном положении переключателя дом подключен к сети, в другом – к генератору. Причем даже если напряжение есть и в сети, и на генераторе, переключение ничем не грозит – соединить сеть с генератором невозможно. К сожалению, такая схема хоть и проста, но не совсем корректна. Рассмотрим действия, которые вы должны произвести при подключении генератора:

  1. Отключить дом от штатной электросети.
  2. Запустить генератор и вывести его на рабочий режим.
  3. Подключить дом к генератору.

Не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы понять – обычным перекидным устройством такую последовательность операций выполнить невозможно. Вам придется либо сперва запустить генератор, потом произвести переключение, либо переключить источники и уже потом запускать генератор.

Если первый вариант еще сгодится, то второй абсолютно неприемлем для большинства бытовых приборов. Как себя будет чувствовать, к примеру, холодильник, если в процессе пуска бензогенератора питающее напряжение начнет подниматься с 0 до 220 В, а частота с 0 до 50 Гц? Если вы не в курсе – он сгорит.

Вот тут-то вас и выручит трехпозиционный прибор. Отключили дом от сети, запустили генератор, подключили дом к генератору. И все одной ручкой, никаких дополнительных приборов, путаницы и лишних расходов.

Устройство и принцип работы

Основная часть генераторов работает на механизме вращающегося поля. Токопроводящая рамка совершает вращательные движения в магнитном поле катушки, между парой магнитов с противоположными полюсами, что приводит к возникновению электродвижущей силы. Индуцирование тока происходит в момент пересечения проводниками магнитных линий силового поля. Рамка меняет свою ориентацию по отношению к полюсам магнита, что ведет к изменению направления электрического тока. Он вырабатывается генератором до тех пор, пока проводник вращается источником механической энергии.

Устройство однофазных генераторов содержит в своей схеме несколько элементов:

индукторная вращающаяся часть;

неподвижная якорная часть;

скользящая щеточная часть;

кольца контактного типа.

Выработанная генератором электроэнергия по сети поступает к различным типам оборудования. Происходит перераспределение по объектам полученного питания. Схемы устройства для оптимального переключения снабжаются перекидным рубильником и блокираторами.

Рубильники имеют разные технические параметры. Перекидной рубильник в трехфазной сети должен устанавливаться одновременно с блоком питания, имеющим высокий показатель напряжения. Перекидные рубильники производятся в двух вариантах:

  • двухполюсной.

Первая модель состоит из одного модуля, включает медные проводники для подключения. Двухполюсная разновидность рубильника используется в электрических схемах. Они совместимы с разнофазными сетями, конденсаторами открытого типа. Перекидные рубильники подключают исходя из типа электрических сетей.

Однофазная сеть допускает подключение только двухполюсного прибора, функционирующего с блоком питания. При двухфазной сети эксплуатация генератора в сети дома осуществляется с переходным типом прибора. При такой схеме используются выключатели расширительного типа.

На что следует обращать внимание при покупке?

Для того чтобы сделать правильный выбор, надо с самого начала определиться, для чего именно будет использоваться этот переключатель. После этого можно уже переходить к другим параметрам. Кроме того, важно знать, какова мощность электроприборов, включённых в ту или иную сеть.

Специалисты упоминают несколько параметров, на которые следует обратить внимание, посещая специализированные магазины. Это рабочее положение, установленная безотказная наработка, категория размещения по ГОСТу и климатическое исполнение, номинальное напряжение, номинальный ток размыкания и количество полюсов.

Рубильник ABB SD200.

Рубильники серии SD200 относительно новые, и начали выпускать их с 2016 года. Внешне они почти неотличимы от старой копии серии Е200.

Но это только внешне. Многим известно, что серия Е200 имела конструктивный косяк, и поэтому были заменены на новую серию.

Как следует из названия серии SD200, рубильник ABB также, как и автомат S200, в зависимости от последней цифры, разделяется по количеству полюсов:

  • SD201 – однополюсный,
  • SD202 – двухполюсный,
  • SD203 – трехполюсный,
  • SD204 – четырехполюсные.

На фото также показан пример 2-хполюсного рубильника. Такие рубильники SD201 и SD202 удобно использовать в однофазных щитах, т.к. они занимают меньше места, чем ОТ63, который займет не менее 3-х модулей.

Рубильник ABB SD200 выпускается на номинальные токи: 16, 25, 32, 40, 50 и 63А. К нему подходят все дополнительные контакты, предназначенные для модульки ABB.

Читайте также  Ролики для гриндера

Вывод

Ручка рубильника, торчащая из распределительного щита, стала определенным атрибутом старых электрических распределительных сетей. Но в последнее время рубильники используются все реже. Ведь главное их преимущество – цена, в последнее время имеет все меньшее значение.

Автоматы более функциональны, безопасны, менее громоздки и удобны в эксплуатации, поэтому они медленно, но уверенно отвоевывают у рубильников места в распределительных щитах. Ведь везде вместо рубильника можно поставить автомат, а вот рубильник вместо автомата поставить удаётся далеко не всегда.