Пакетный выключатель: назначение, устройство и область применения, принцип работы и виды
Пакетники можно назвать старым образцом, предшественниками автоматических выключателей. Раньше такие электроприборы часто применялись для распределения тока в жилых строениях и в промышленности.
Но из-за того, что пакетники часто перегорают при перепадах напряжения, пользование в быту почти прекратилось. Однако своей актуальности пакетник не потерял, так как в некоторых ситуациях подобрать хорошую замену прибору с ручным управлением не найти.
Пакетный выключатель: назначение, устройство и область применения, принцип работы и виды.
Что это такое
Пакетный переключатель – это низковольтный электроприбор, который предназначен для переключения напряжения (коммутации) в электросетях. Главные составляющие:
- Корпус, сделанный из изоляционного материала.
- Рукоятка.
- Переключающий механизм.
- 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.
Как устроен
Электроприбор назван пакетным из-за устройства конструкции. Однотипные переключающие детали (пакеты) набираются на ось и в итоге представляют единый прибор.
Корпус из пластика или иного материала снабжен гнездами для неподвижных электрических контактов и камерой гашения электрической дуги. В центре находится подвижный круг из изоляционного материала, на нем расположены электроды.
Несколько таких кругов нанизаны на одну ось, именно с ее помощью прибор запускают. Такие аппараты называются дисковыми.
Существует еще один вид пакетиков – галетный (кулачковый). На оболочке из изоляционного материала расположены подвижные и неподвижные контакты. Они подпираются пружинами и располагаются на небольших направляющих штырьках (изоляторах), упирающихся в подвижный круг (фигурную шайбу).
Во всех типах пакетиков ось оборудована пластиковой ручкой, с помощью которой можно легко поворачивать ось и приводить прибор в действие.
Область применения и механизм работы
Сейчас приборы применяют в основном на производстве. Пакетники используются для пуска и выключения вентиляционных систем, подъемников, привода конвейера и т.д. Применяется как силовой элемент для отключения нагрузки в различных электрических установках.
Также приборы могут использоваться для распределения тока в жилых домах, сетях освещения промышленных помещений. Незаменим аппарат и для аварийного подключения резервной нагрузки, то есть для переключения напряжения с одной электроцепи на другую.
Некоторые типы приборов можно использовать в условиях высокой влажности, запыления и других негативных факторов.
Важно!
Пакетник не может осуществлять защиту электроцепи от аварийного режима, поэтому в схеме обязательно должен быть предусмотрен автоматический предохранитель либо выключатель. Он защитит систему питания от короткого замыкания или электрической перегрузки.
Пакетный выключатель имеет только два положения переключателя – отключено, включено. После того, как человек повернул рубильник, в действие приходят подвижные шайбы, передающие, в свою очередь, движение на контакты. В результате они, в зависимости от первоначального положения, замыкаются (ток поступает) либо размыкаются (ток прекращает поступать).
Виды
Существуют одно-, двух- и трехполюсные аппараты. Первые два рассчитаны на нагрузку 10-25 А, допустимое напряжение – 220В. Трехполюсные приборы могут выдержать напряжение в 380 В, при этом нагрузка несколько понижена, она не должна быть больше 15 А.
Выпускаются открытые, закрытые и полностью герметичные пакетники. В выключателях открытого типа защитная оболочка отсутствует. Эти пакетники используют для переключения соединений при безопасном напряжении и только в помещениях.
Закрытые аппараты оборудованы корпусом из пластика или металла. Клеммы этих приборов закрыты от прикосновений, а само устройство отлично защищено от грязи и запыления. Закрытые модели допускается устанавливать вне щитового шкафчика.
Важно!
Вывод пакетника обычно не изолирован, следовательно, при подключении находится под напряжением. При замене аппарата нужно будет полностью отключить ток.
Популярность пакетных устройств постепенно снижается, но производство таких электроприборов не прекращено. Надежность, доступность, быстрота срабатывания помогают пакетникам все еще оставаться востребованным товаром.
Загрузка…
Недопустимые ошибки при покупке
Самыми распространенными ошибками при выборе и покупке вводного автоматического выключателя являются незнание принципов его работы и выбор номинала автомата ниже или выше требуемого значения. Если выбрать автомат ниже номиналом, то возможно ложное срабатывание защиты и отключение всей квартиры из-за одного прибора. При выборе номинала выше необходимого значения, он может сработать уже после того, как изоляция проводов, либо устройства внутри электрощитка перегреются и начнут плавиться или гореть.
Также находятся «профессионалы», которые подключают вместо двухполюсника два однополюсных автомата, не зная о том, что это нарушает требования электробезопасности и ПУЭ запрещает такое подключение.
Если есть сомнения в выборе и монтаже такого прибора, стоит обратиться к профессиональному электрику и быть спокойным за правильный выбор и безопасный монтаж.
Схема подключения пакетн ого выключателя
Перед подключение провода зачищаются на определенную длину и закрепляются в винтовых зажимах пакетн ого выключателя. Некоторые модели требуют, чтобы концы проводов были скручены в колечки для установки под винт. Непосредственное подключение осуществляется в разрыв только фазного провода.
В зависимости от электрической сети, применяются различные схемы подключения. Если используется трехфазная сеть, провода подключаются к полюсам с одной стороны прибора с соблюдением очередности фаз. С другой стороны выключателя подключаются провода нагрузки в той же очередности, только с соблюдением диагональной противоположности. В этом случае пакетн ый выключатель имеет только два положения: все фазы либо разорваны, либо замкнуты.
Если электрический пакетн ик подключается в двухфазную сеть, в этом случае можно воспользоваться только двумя контактами из имеющихся трех. Столько же контактов задействовано и в однофазной сети. В обоих случаях выполняется подключение фазного и нулевого провода к соответствующим контактам. Пакетн ый выключатель также будет работать только в двух положениях – включенном и выключенном.
При наличии заземляющего контакта, расположенного на корпусе прибора, выполняется устройство заземления отдельным проводом земли или зануления – отдельным нулевым проводом, не являющимся рабочим нулем. Чаще всего подключенный переключатель устанавливается в распределительный щит с использованием DIN-рейки. Надежное крепление гарантирует надежную и долговечную эксплуатацию прибора.
Устройство автомата
Чтобы перейти к схемам подключения автомата, необходимо разобраться в первую очередь с его конструкцией. А так как нас интересует именно подключение проводов к нижним или верхним контактам прибора, то надо понимать, что оба контакта (подвижный и неподвижный) изготавливаются из разных металлических сплавов.
https://youtube.com/watch?v=v53UMXSpc5A
Когда дело касается сети переменного тока, то при коммутации автомата его контакты выгорают равномерно, и здесь разницы, куда подключать провода, нет никакой. Если автомат располагается в схеме с постоянным током, то выбор контакта подключения – важная составляющая правильной и долгосрочной работы самого прибора. При высокой величине силы тока наблюдается перенос металлов с одного контакта на другой, поэтому в таких сетях подключение питающих проводов надо производить только сверху, то есть, через неподвижный контакт.
Теперь переходим непосредственно к самому устройству автомата. Чтобы вы поняли, что находится внутри этого прибора, рекомендуем ознакомиться с рисунком ниже.
Два основных элемента, которые выполняют защитные функции автомата – это расцепители электромагнитный и тепловой.
Схемы подключения дифавтомата
Электромагнитный расцепитель
Этот элемент является защитным, который срабатывает в том случае, если в электрической цепи, куда был установлен сам автомат, появилось короткое замыкание. Именно в этот момент в цепи появляются токи огромной величины (практически превышающие номинальное значение тока в тысячи раз). Чтобы не сгорела проводка и бытовые приборы, включенные в розетки, расцепитель мгновенно отключает подающую сеть. Время отключения – это миллисекунды. Кстати, существует определенная маркировка по времятоковым характеристикам. Обозначается она буквами латинского алфавита и наносится на корпус самого автоматического выключателя. В быту чаще используются типы «А», «В», и «С».
Сама конструкция электромагнитного расцепителя – это сердечник (соленоид), вокруг которого расположены витки пружины. Соленоид связан напрямую с подвижным контактом автомата. А вот пружина соединяется последовательно с силовыми контактами и тепловым расцепителем. Номинальный ток слишком мал, чтобы созданный внутри катушки магнитный поток, смог втянуть сердечник и тем самым разомкнуть контакты. Как только в сети возникает короткое замыкание, то есть, появляется тог огромной величины, внутри катушки (пружины) возникают большие магнитные потоки, пружина сжимается и втягивает в себя сердечник, который в свою очередь тут же размыкает силовые контакты. А, значит, сеть будет обесточена.
Тепловой расцепитель
Этот элемент предназначается для защиты электрической цепи, если в ней начинают действовать большие нагрузки, отличные от номинальной. Это расцепитель, так сказать, замедленного действия. Он будет определенное время держать перегруз, и если последний не снизится до номинального значения, то отключит питание. Сразу оговоримся, что тепловой расцепитель не будет реагировать на скачки тока кратковременного действия.
Чисто конструктивно тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, которая, по сути, является консолью. Ее свободный конец соединен с механизмом, который и будет разъединять контакты. При номинальном токе свободный конец пластины располагается близко к рычагу расцепительного механизма. Как только в цепи начнется перегрузка, пластина начинает нагреваться и изгибаться, тем самым действуя на рычаг, тот в свою очередь на механизм, а последний на контакты, размыкая их.
Вот такое достаточно сложное устройство автоматического выключателя и принцип действия.
Описание прибора
Пакетник или пакетный автоматический выключатель типа ПВ 2 16, ПП-10СП 44 МЗБ и ПВ 3 25 – это устройство, предназначенное для распределения электроэнергии и полного отключения электричества в квартире. Его ключевым отличием от автоматического дифференциального выключателя заключается в том, что его нельзя отключить от локальной сети питания. При сильных перепадах напряжения это приспособление может сгореть.
Фото – пакетный выключатель ПВ 2 16
Ранее малогабаритный пакетник монтировался в каждую квартиру и дом, т. к. не было альтернативных методик контроля поступающей энергии, но сейчас его все чаще заменяет двухполюсный или трехполюсный автомат.
В основном, закрытый пакетный переключатель предназначается для работы в электрических системах с небольшим напряжением – до 440 Вольт, реже до 660. Есть также модели, которые могут контролировать нагрузку в более мощных цепях, но они считаются специальными. Как и автоматический выключатель, пакетник имеет рычаг для ручного отключения электроэнергии. Этот ручник переключает клеммы между собой и разъединяет (либо соединяет) контакты.
Фото – двухполюсный ПП
Существуют такие типы выключателей:
Открытые (ПВЗ, ПВМ, ПВП); Закрытые (ВПЗ-40); Герметичные (УХЛ4).
Незащищенный открытый переключатель устанавливается в сухих заранее подготовленных местах .Это могут быть железные щитки, ящики и прочие места, где монтируются подобные электрические приборы. Нужно отметить, что данное устройство негативно реагирует на образование пыли или повышение уровня влажности, поэтому его монтируют только в сухих местах. В противном случае контакты могут быть повреждены попаданием на них твердых частиц, в том числе, пыли.
Защищенный выключатель оборудован специальной оболочкой, которая служит корпусом. Такое исполнение позволяет устанавливать устройство вне щитовой, т. к. он предохранен от воздействия влаги и пыли. Помимо того, что контакты защищены от попадания на контакты пыли и грязи, Вы также можете не беспокоиться о случайном прикосновении к токоведущим частям механизма.
Также в продаже есть герметичный или взрывозащищенный пакетник (например, брызгонепроницаемый ВПКМ-3-25). Он изготовлен при помощи сочетания алюминия и пластмассы ПВХ. Это позволяет обеспечить максимально прочное и долговечное покрытие, которое не поддается негативному воздействию влаги и пыли. В отличие от открытой системы, герметичную модель можно устанавливать в любых местах, даже на фасаде здания. Благодаря этому устройство такого типа пользовалось особой популярностью у обладателей частных домов.
Видео: пакетники серии СА25
Что такое пакетный выключатель и для чего он нужен?
Устаревшим аналогом автоматического выключателя считается так называемый пакетник. Ранее данный аппарат часто использовался для распределения электроэнергии, а в частности полного отключения электричества в квартире.
Из-за своей недолговечности (сгорает при перепадах напряжения), его стали все реже применять для бытовых нужд, однако в производственных целях применение пакетника вполне актуально.
В этой статье мы рассмотрим устройство, назначение и принцип работы пакетного выключателя.
Конструкция
Данный аппарат получил название из-за особенности своей конструкции. Однотипные коммутационные элементы набраны на одну ось и представляют собой единое устройство. На картинке ниже представлена конструкция дискового выключателя пакетного типа.
Корпус из электроизоляционного материала, с пазами для неподвижных электрических контактов, оснащен камерами дугогашения. В центре подвижная шайба из изоляционного материала, с расположенными на ней ножами электродами. Несколько таких элементов располагаются на одной оси, с помощью которой и приводится аппарат в действие.
Ниже на рисунке представлен еще один тип пакетных переключателей — кулачковый, или как его еще называют галетный. Электроизоляционный корпус с расположенными на нем неподвижными и подвижными контактами, подпираемыми пружинами и располагаемые на направляющих изоляторах, которые упираются в подвижную фигурную шайбу, с углублениями под направляющие штырьки.
Подробнее об устройстве пакетника вы можете узнать из данного видео:
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.
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.
Область применения
На картинке представлены основные типы пакетных выключателей:
Вы их могли видеть в электрических ящиках и подъездных щитах (выключатели нагрузки). Некоторые модели снабжаются прозрачными смотровыми окошками для визуального наблюдения за состоянием контактов, что позволяет удостоверится в правильном расположении устройства.
Пакетники применяются в пультах управления, оперативного переключения, в подстанциях для снятия показаний величин с удаленной линии, оперативным персоналом.
Помимо этого пакетные выключатели используют в кабинах машинистов электросиловых агрегатов: краны, экскаваторы и прочие механизмы.
С помощью такого переключателя машинист устанавливает скорость и направление вращения силового агрегата, выбирает режим работы, с помощью замыкания группы контактов отвечающего за данный параметр, участок схемы.
Часто на линейных схемах механизмов можно увидеть такое обозначение — командоконтролер. Это положение группы контактов в пакетном переключателе, для управления механизмов путем подачи в определенном порядке на схему управления питания. Для наглядности работы разберем схему управления двухскоростным электродвигателем.
На картинке изображена часть схемы переключения обмоток двигателя звезда-треугольник. Кулачковый рубильник — командоконтролер, обозначен буквами SM.
В положении 1 происходит подача питания на схему, реле KV становится на самоподхват, подавая питание в оперативные цепи не зависимо от расположения ключа контролера. В положении 2 происходит подача на катушку пускателя КМ1, который запускает двигатель по схеме треугольник.
Более детальные обзоры пускателей и способов управления мы рассматривали в других наших статьях. Теперь вы наверняка знаете больше о назначении, принципе работы и устройстве пакетного выключателя!
Будет полезно прочитать:
- Виды релейной защиты
- Как подключить тепловое реле
- Проверка чередования фаз
Назначение пакетных выключателей
Пакетный выключатель это ручной аппарат, который предназначен для коммутации (включения/отключения) небольших нагрузочных токов. Пакетники применяются в электрических сетях переменного тока до 660 В и постоянного – до 440 В.
Устанавливают их на панелях распределительных щитов, а также в шкафах как вводные выключатели.
Пакетный выключатель представляет собой приспособление для коммутации электрического тока в сетях. Он имеет ручной привод с переключающим устройством в виде изоляционной платы, на которой закреплены изолированные друг от друга подвижные контакты и неподвижные контакты с клеммами.
Для того чтобы включить или отключить пакетный выключатель необходимо повернуть его рукоятку на 90°. Данная манипуляция фиксирует подвижные контакты в нужном положении с помощью пружинного механизма.
Благодаря наличию фиксирующих выступов, ограничивающих разворот пружинного механизма и вместе с ним подвижных контактов, пакетный выключатель имеет четкую фиксацию положений при повороте рукоятки на 90°.
В зависимости от степени защиты, пакетные выключатели классифицируют на три типа изготовления:
Пакетный выключатель открытого исполнения предназначен исключительно для установки в сухих не запыленных помещениях с отсутствием вероятности пожара и других защищенных местах (щиты, ящики, ниши), препятствующих случайному прикосновению к неподвижным контактам.
Защищенное исполнение пакетного выключателя подразумевает наличие пластмассовой оболочки. Она защищает пакетник не только от случайного прикосновения, но и от попадания посторонних предметов на токоведущие части.
Герметическое исполнение пакетника реализовано путем его защиты алюминиевым или пластмассовым корпусом, который препятствует попаданию влаги внутрь него.
Структурное обозначение пакетников
Сокращенно пакетные выключатели обозначаются буквами ПВ, а переключатели – ПП. Цифра, следующая за сокращением – число полюсов, а после дефиса – отключаемый ток в амперах при напряжении 220 В.
По виду крепления пакетные выключатели выпускаются в следующих исполнениях:
- I) крепление пакетника размещается за панелью толщиной до 4 мм и выполняется передней скобкой, внешние провода подсоединяются сзади;
- II) крепление размещается за панелью толщиной до 24 мм и выполняется передней скобкой, внешние провода подсоединяются так же сзади;
- III) крепление размещается внутри шкафа и выполняется задней скобкой, внешние провода подсоединяются спереди;
- IV) крепление осуществляется за корпус.
Конструкция пакетного выключателя состоит из двух главных узлов: механизма переключения и контактной системы. В зависимости от числа рабочих полюсов (1-4) он имеет в своем составе несколько коммутационных пакетов.
Отдельный пакет содержит подвижные и неподвижные соединения с фибровыми шайбами, которые способствуют гашению дуги. Подвижные пружинящие контакты расположены на поворотном штыре.
Он в свою очередь выполнен из изолирующего материала, при повороте которого происходит фиксация по 90 градусов за каждый оборот. Неподвижные контакты, имеющие вид ножей, расположены в пластмассовых шайбах.
Похожие материалы на сайте:
Конструкция и характеристики пакетного выключателя (ПВ)
Особенности устройство и назначение пакетных выключателей зависят от технических характеристик этих приборов:
- высокая надёжность, связанная с быстродействием при гашении электрической дуги;
- сила тока для однофазного выключателя 10 А и 25 А, для двухфазного – 10 А и 20А при напряжении 220 В;
- для трёхфазных пакетников предусмотрена работа при напряжении 380 В и силе тока 16 А и 6 А;
- кулачковые пакетники выполняют роль не только выключателя, но и переключателя;
- для предприятий с повышенной пожароопасностью и взрывоопасностью подходят выключатели в силуминовой оболочке.
Выпускается достаточно большое количество пакетных устройств для выключения электроэнергии
Чтобы в них ориентироваться и подобрать необходимое следует обратить внимание на заводскую маркировку
В маркировке указывается:
- количество полюсов. Может быть одно- , двух- , трёх- , четырёхполюсные;
- числовое значение силы тока, на которую рассчитан прибор;
- количество рабочих положений от 1;
- тип по климатическому исполнению. Обозначается один из таких видов: открытый, закрытый, герметичный, кулачковый, судовой;
- требования к установке;
- уровень защиты.
Расшифровка маркировочных обозначений обязательно есть в паспорте прибора. В нём так же указывается материал, из которого изготовлен корпус, и параметры для установки.
Главным отличием пакетика от дифавтомата следует назвать отсутствие возможности отключения первого от местной питающей сети. От значительных перепадов напряжения устройство выходит из строя.
Выключатель пакетный марки ПВ 2 16 обладает относительно небольшими размерами
Раньше пакетниками оснащались все квартиры и индивидуальные дома, так как альтернативы им попросту не существовало, равно как и разработанных методик, при помощи которых выполнялось бы контролирование поступающей в жилище электроэнергии. В наши дни приборы все чаще вытесняются двух- или трехполюсными автоматами.
Пакетные выключатели производятся в нескольких исполнениях:
- открытом;
- закрытом;
- герметичном.
Устройства открытого типа ничем не защищены, так как подлежат установке в предварительно организованных местах — металлических ящиках и щитках, иных точках расположения, в которых требуется их монтаж. Такие приборы весьма чувствительны к уровню влажности и пыли, их контакты повреждаются от воздействия твердых частиц.
Защищенные пакетники помещаются в специальную оболочку, служащую также и корпусом устройств. Приборы могут монтироваться вне щитовых ящиков, так как их контакты предохраняются от проникновения грязи и пыли.
Также можно встретить пакетники во взрывозащищенном либо герметичном исполнении. Корпус устройств изготавливается из пластика и алюминия, что обеспечивает долговечную и надежную защиту от воздействия пыли и влаги.
В отличие от приборов в обычном исполнении, герметичные модели могут монтироваться даже снаружи зданий.
Пакетный выключатель в пластиковом корпусе марки ВПКМ 3-40 в герметичном исполнении
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.
Источник: