Как работает и зачем нужен пакетный выключатель: схема подключения, назначение и замена собственноручно

Как работает и зачем нужен пакетный выключатель: схема подключения, назначение и замена собственноручно

Пакетные выключатели популярны в производственных цехах, ранее использовались и в бытовых нуждах. Компактные, не требуют особых знаний для установки.
Со временем каждый сталкивается с пакетным выключателем, который еще встречается в подъездах. Чаще использовались как рубильник для включения света. Сейчас заменены современными аналогами, но в некоторых подъездах еще остались.

  1. Для чего нужен пакетный включатель: назначение
  2. Как работает: принцип работы
  3. Область применения
  4. Как устроены пакетные выключатели и включатели?
  5. Классификация и маркировка
  6. Почему стоит отказаться от пакетного щитового распределителя?
  7. Схема подключения
  8. Когда потребуется замена?
  9. Полезное видео

Конструкция и характеристики пакетного выключателя (ПВ)

Пакетники могут иметь один, два и три полюса. Работают в электросетях постоянного и переменного тока до 60 А при напряжении 380 В и до 100 А при напряжении 220 В. Частота – 50 Гц и выше.

Внешне выключатель пакетный (ПВ) выглядит как небольшой бочонок с ручкой и выводами электрических клемм. Внутри контактная группа и переключающий механизм. Подвижные контакты (из изолированного материала) установлены на втулке квадратного сечения. Находятся они в корпусе. Сам корпус состоит из изолированных шайб, соединяющихся винтами. С помощью рукоятки через пружинный механизм поворачиваются подвижные контакты. Они закреплены в пластинах из фибры для точного направления и гашения электрической дуги.

Неподвижные контакты внешне напоминают маленькие ножи. Расположены они в пластмассовых шайбах.

Принцип действия

Рассмотрим, как работает пакетный выключатель. Итак, оператор, поворачивая рукоятку, приводит в действие подвижные шайбы. Они в свою очередь, передают движение на контактную группу, в результате чего происходит переключение, контакты размыкаются или замыкаются, в зависимости от начального положения.

Дисковые пакетные выключатели имеют два положения рубильника: включено и выключено. Кулачковый переключатель возможно «запрограммировать» и переключение контактов будет зависеть от положения самого переключателя.

5 бесспорных преимуществ устройств

Популярность пакетных выключателей в течение многих десятилетий обусловлена неоспоримыми достоинствами этих приборов:

  1. Компактность. Благодаря маленьким размерам устройства просты в установке и удобны в эксплуатации.
  2. Высокая скорость гашения электродуги. Пакетные выключатели рационально сконструированы, поэтому как гашение электрической дуги, так и отключение прибора происходят почти моментально.
  3. Простота обслуживания. Пакетникам не нужен какой-то особый уход или техобслуживание. Главное, чтобы их вовремя осматривали и при необходимости заменяли.
  4. Устойчивость к повреждениям. Устройства трудно сломать. Они хорошо справляются с механическими нагрузками, не страдают от вибрации.
  5. Широкий спектр применения. Пакетные выключатели не боятся высоких и низких температур (от -40 до 70 градусов). Приборы, заключенные в герметичные корпуса, устойчивы к воздействию пыли и влаги.

Срок эксплуатации пакетника напрямую зависит от состояния выступов фиксирующей шайбы.

Если главная рабочая деталь изнашивается, прибор выходит из строя. Именно из-за этой особенности к устройствам есть претензии относительно недолгого срока службы.

Пакетные выключатели не подлежат ремонту. Если они ломаются, их приходится заменять. Зато на протяжении всего срока работы приборы не нужно обслуживать. Достаточно раз в полгода чистить их от загрязнений и проверять функциональность.

Дифференциальный автомат (пакетник)

Электрический комбинированный низковольтный аппарат, который удобно совмещает в себе функции обычного автоматического выключателя и УЗО. То есть это модифицированная, более современная версия пакетника. Дифавтомат достаточно популярен, применяется и на производственных объектах, и в быту. Защищает квартиру от коротких замыканий, утечек тока, а владельцев — от повреждения электричеством.

Основные элементы конструкции:

  • дифференциальный трансформатор;
  • тепловой расцепитель;
  • электромагнитный расцепитель.

Количество обмотки дифференциального трансформатора будет зависеть от числа полюсов устройства. Тепловой расцепитель нужен для защиты от перегрузок, а электромагнит электромагнитного расцепителя срабатывает в случае короткого замыкания.

К преимуществам дифавтомата, который заменит сразу и УЗО, и автоматический выключатель, можно отнести его компактность. По характеристикам же двум этим устройствам дифавтомат ничем не уступает.

Что это такое

Пакетный переключатель – это низковольтный электроприбор, который предназначен для переключения напряжения (коммутации) в электросетях. Главные составляющие:

  1. Корпус, сделанный из изоляционного материала.
  2. Рукоятка.
  3. Переключающий механизм.
  4. Контакты.

Электрическая дуга, образующаяся во время отключения или переключения электроцепи под нагрузкой, гасится благодаря действию пружин быстрого переключения. Главные преимущества прибора – безопасность, простота управления, компактность. К минусам можно отнести недолговечность.

Назначение

Выключатель нагрузки — он же дисковый рубильник, из-за одновременной работы набранных в один корпус коммутаторов часто используют как силовой элемент для отключения нагрузки, электрических машин, силовых цепей. Также пакетник нужен для переключения нагрузки от одной питающей цепи к другой (аварийный ввод резерва).

Кулачковый пакетник используется как управляющий переключатель оперативных цепей. Он подает питание на цепи управления в зависимости от положения переключателя, включая и отключая элементы управления.

Преимущества и недостатки устройства

Электрические пакетные выключатели популярны уже долгие годы. Это обусловлено рядом неоспоримых преимуществ:

  • Размер. Благодаря компактности, прибор прост в установке и удобен в эксплуатации.
  • Скорость погашения электрической дуги. Пакетник сконструирован весьма рационально, поэтому и его отключение, и погашение дуги осуществляется практически моментально.
  • Устойчивость к механическим повреждениям. Прибор трудно сломать, он не страдает от вибрации и отлично выдерживает механические нагрузки.
  • Простое обслуживание. Выключатель не нуждается в каком-либо особом техобслуживании. Достаточно лишь его своевременно осматривать, очищать от грязи и заменять при необходимости.
  • Широкая область применения. Приборы могут применяться в различных условиях. Они работают при температуре от 40 градусов мороза до 60 градусов тепла. Пакетники, снабжённые герметичным корпусом, устойчивы к повышенной влажности и пыли.

К недостаткам можно отнести сравнительно короткий срок службы. Он во многом зависит от того, в каком состоянии находятся выступы фиксирующей шайбы. Когда главная деталь изнашивается, пакетник выходит из строя.

Кроме того, в устройстве электрического пакетника не предусмотрена система автоматического обесточивания при перегрузках. Ремонту эти приборы не подлежат.

Особенности конструкции

В пакетном исполнении встречаются выключатели и переключатели. Первые размыкают или замыкают контакты. Вторые позволяют перекидывать фазу с одной ветки электрической цепи на другую, что используется, к примеру, для ручного пуска асинхронных двигателей. Разница заключается в скорости срабатывания. В случае асинхронного двигателя нужно успеть перебросить питание, пока вал не потерял скорости.

Различие между группами изделий условное:

  1. Пакетный выключатель несёт два контакта, которые замыкаются или размыкаются в зависимости от того, в какой жёстко заданной позиции находится вал.
  2. Пакетный переключатель перебрасывает выход цепи с одного положения на другое и по указанной причине обнаруживает минимум три контакта. Один общий (Common). Присутствует положение «выключено», когда фаза не поступает на выход (контакт замыкается на себя).

В любой конструкции присутствует механизм фиксации вала, чтобы разгрузить от подобной обязанности контактные группы. Это становится отличительной особенностью, объединяющей оба семейства, наряду с наличием выделенных и ограниченных малым объёмом замкнутых пакетов. Каждый пакет состоит из подвижных и неподвижных контактов различной формы, замкнутых в фибровой щечке. Объем ограничен со всех сторон стенками корпуса, что способствует быстрому тушению дуги.

Читайте также  Однокамерный септик из бетонных колец своими руками

Важно учитывать перед покупкой материал корпуса. Карболит, представленный на фото, не поддаётся ремонту, легко бьётся. При опасности ударов лучше уж взять менее долговечный пластик. Для обеспечения двух факторов (солидный срок службы в сочетании с защитой от ударов) порой подходит силумин.

Подробности лучше уточнить у производителя. Для объединения Электротехник телефон 88002503027. Бесплатный по России.

Перекидной пакетный переключатель

Пакеты цилиндрической формы, расположены друг над другом. В каждом единственная фаза, которая перекидывается на выходы по очереди. Соответственно, выделяют три положения:

  1. Выключено (0).
  2. Выход 1 (I).
  3. Выход 2 (II).

Блокировка ручки в крайних положениях выполняется двумя шипами, расположенными на белом основании, непосредственно под крышкой выключателя. Ось снабжена жёстко закреплённым молоточком, вооружённого задачей ограничения в движении. Второй обязанностью этой любопытной формы деталью становится управление фиксатором: в каждом положении ручка держится устойчиво благодаря указанной детали.

При попытке повернуть ось молоток отводит скобу на себя. Одновременно взводится пружина. Боковины молотка угловатой формы, в прогибе скоба цепляется и идёт по кругу. Форма корпуса такова, что по мере приближения к следующей позиции прижатие ослабевает. В результате скоба, выдавленная пружиной, встаёт прочно на новую позицию. В представленном на фото пакетном выключателе фиксированных позиций – как уже сказано – три. Рассматриваемая конструкция не единственная на рынке. Позиций насчитывается иногда больше.

Пакеты скреплены длинными болтами. Каждая камера состоит из неподвижных контактов и подвижного (перекидного). В выключенном состоянии контакт нейтрали замкнут на себя. Его форма отличается от прочих и выглядит серпообразной. Каждый контакт свободно ходит внутри фибровой щечки, напоминающей диск шкива с тонким желобом. Эта деталь нужна, чтобы гасить дугу. Механизм:

  • При размыкании ножевого контакта воздух ионизируется. Вспыхивает дуга.
  • Пружина быстро толкает ось по направлению к следующей позиции, что резко увеличивают длину пламени. Поток ионизированных частиц срывается.
  • Одновременно нагрев искрового промежутка приводит к выделению расширенного газа из пор фибровой щечки. Этим резко повышается давление, уменьшается скорость ионов и нарушается их направленное движение. Чем дополнительно создаются условия для гашения пламени.

Ножевые контакты выполнены из электротехнической бронзы. Вариант исполнения взят по причине долговечности, в противовес плоским. Контакты способны вращаться по кругу без ограничений, излишним усилием, приложенным к ручке, удаётся сломать лишь пластмассовые шипы. Из чего прямо вытекает утверждение: провёрнутый насильно пакетный выключатель легко поддаётся ремонту при помощи сварки. Диск с шипами намеренно изготовлен из белой пластмассы для повышения упругих свойств, в противовес остальной части корпуса, выполненной из карболита.

Молоточек бьёт по ограничителям, не ломая. Чем увеличивается долговечность изделия, появляются возможности для ремонта. Главным ограничением пакетного выключателя считается скорость переключения, измеряемая в разах за секунду (минуту, час и пр.). Лимит обусловлен физическими свойствами пружины механизма фиксации. Каждое положение подписано, не стоит пытаться выйти за грань угла поворота.

Корпус пакетного выключателя представленной конструкции непременно заземляется (для трёхфазной сети – зануляется) – в переходный момент каждый пакет содержит дугу. Если в это время нечаянно задеть металл, легко получить ощутимый удар даже в отсутствии заземления прочих частей тела. Что объясняется наличием у тела собственной ёмкости, заряжаемой от горящей дуги.

Пакеты не герметичны, повышение давления ионов происходит столь стремительно, что мелкие щели не успевают оказать воздействия и воспрепятствовать нормальному процессу тушения дуги. В данной модели наклейками помечены позиции входа фаз (L1 и L2, от англ. Line) и нейтрали (С, от англ. Common). Отмечаются две особенности описанного изделия, похожие на небольшие недостатки:

  1. Наклейки постепенно легко оторвутся. Их предназначение – дать монтажнику понять, как проводить коммутацию проводки. При эксплуатации наклейки неизбежно отпадут.
  2. По правилам прокладки электрической проводки (см. ПУЭ) фаза подаётся на выключатель, а на потребителей – нейтраль. Рвётся именно напряжение, но не нулевой провод, как легко подумать из расположения наклеек. На общий полагается подать фазу (что вступает в противоречие со стикерами), а нагрузку подключить к двум другим выводам (и работать она станет попеременно).

Кулачковые пакетные выключатели (ПКВ)

На рисунке из книги Чунихина А.А. дан в разрезе один пакет. Три группы контактов способны питаться от одной фазы либо от трёх. Конструкция считается более надёжной, чем описанная выше. Что объясняется износостойкостью механической части.

Рисунок кулачкового прибора

Кулачок имеет такую форму, что в начальный момент переключения сопротивляется движению оператора. По мере взвода пружины кривизна профиля меняется, ось теперь стремится занять новую позицию. С щелчком шток отталкивается пружиной, замыкая две пары контактов. Разбиение дуги на половинки способствует её быстрому гашению.

Фиксатор обычно снабжается шестерней с рядом углублений по числу фиксированных позиций. Стопорный вал обеспечивает устойчивость механизма в конкретном положении. Единственного прогиба кулачка под шток подвижной группы контактов для этих целей недостаточно. Пакетов порой до 8, в каждом по ряду групп контактов.

Обновленные аналоги прибора

Устаревшие модели пакетников, устанавливаемых в электрощитах, повсеместно заменяются более удобными и надежными в работе автоматами. Это связано с тем, что изменились требования к эффективности работы таких приборов. Они должны совмещать возможности УЗО, простых и дифференциальных автоматов, а иногда и контакторов при установке в силовых цепях 380 Вольт. Перед тем как подключать защитное устройство потребуется ознакомиться с особенностями каждой из обозначенных функций.

УЗО и автомат

При работе в режиме УЗО прибор гарантирует защиту человека от поражения высоким напряжением. Он реагирует на разностный ток, возникающий при появлении утечек в аварийных цепях, способных привести к КЗ, а также возгоранию электропроводки. В опасной ситуации устройство просто отключает электрическую сеть и предотвращает дальнейшее развитие нежелательных событий. Для контроля его работоспособности на корпусе имеется специальная кнопка с обозначением «Тест».

Пакетники автоматы сегодня полностью вытеснили выключатели старого образца. Они выполняют аналогичные функции, но более удобны в эксплуатации, долговечны и отличаются повышенной износостойкостью. При правильном использовании они способны селективно выполнять свои функции, гарантируя быстрое отключение опасной цепи с минимальной задержкой по времени.

Дифавтомат

Дифавтомат – это универсальный прибор, совмещающий в себе функции УЗО и обычного АВ. Он полностью заменяет пакетные выключатели, устанавливаемые не только в бытовых электросетях, но и на предприятиях. Иными словами дифавтомат – это «2 устройства в одном», объединенные в общем корпусе. Этот прибор хорошо справляется с обеими функциями, отличаясь небольшими габаритами и простой обращения.

Контактор (мощное э/м реле)

Приборы типа контакторов используются при необходимости коммутации электрических цепей с токами до сотен Ампер. Особенность этих устройств – возможность управления режимами переключения на удаленных расстояниях. Электромагнитные реле не реагируют на токи утечки, поскольку рассчитаны только на номинальные их значения. Этим они существенно отличаются от обычных автоматических выключателей. Такие приборы традиционно устанавливаются в механизмах лифтов, в электрических транспортных средствах, а также в промышленном оборудовании.

Читайте также  Витая пара rj45

В современных условиях устанавливать устаревшие модели пакетных выключателей на место вводных автоматов не имеет смысла. Для этих целей лучше подходят надежные и удобные в эксплуатации автоматические приборы, отличающиеся повышенной функциональностью. Однако эта марка коммутирующих устройств незаменима в других местах, где требуется вручную снимать электропитание при проведении монтажных операций, например.