В электрических сетях до 660 В переменного тока и цепях напряжением до 440 В под постоянным током, наряду с другими коммутационными устройствами применяются пакетники. В отличие от автоматического выключателя они управляются только с помощью механизма ручного отключения. Хотя пакетный выключатель по некоторым функциям уступает современным автоматам, он не утратил своей актуальности. В отдельных случаях трудно найти полноценную замену использованию коммутационных пакетов.
Содержание
- Назначение
- Преимущества
- Недостатки
- Устройство и принцип работы
- Принцип работы
- Структурное обозначение (маркировка)
- Чем заменить?
- Схема подключения
- Видео по теме
Назначение
Коммутационные аппараты с ручным управлением предназначены для включения/отключения незначительных нагрузочных токов.
Они применяются:
- в сетях переменного и постоянного тока, выполняя функции вводных выключателей;
- в распределительных устройствах с целью распределения электроэнергии в различных электроустановках;
- в качестве ручных переключателей для дистанционного управления работой асинхронных электромоторов.
- Пакетные выключатели незаменимы на подстанциях, где их применяют с целью коммутации измерительных приборов. Они облегчают управление электросиловыми агрегатами в электрических цепях, что упрощает работу машинистам.
Раньше пакетные выключатели стояли в каждом из распределительных щитов многоквартирного дома. Их назначение – ручные отключения электроэнергии на время выполнении ремонтных работ или при обслуживании линий.
Несмотря на вытеснение пакетных выключателей современными автоматами, их довольно часто можно увидеть в квартирном электрическом щите среди более совершенных коммутационных электрических приборов, используемых для защитного отключения проводов нагрузки. Этому способствует низкая цена выключателей и простота их обслуживания.
Различные модели кулачковых переключателей можно встретить на пультах переключения нагрузки. С их помощью удобно совершать дистанционное управление электрическими механизмами.
Преимущества
- К достоинствам пакетников относятся:
- компактность;
- высокая скорость подавления электрической дуги;
- минимальные требования к уходу;
- устойчивость к механическим повреждениям.
Недостатки
Устройства не выдерживают частых коммутаций повышенных нагрузок. В случае выхода из строя они не подлежат ремонту. Пакетники не способны защитить электрическую проводку от коротких замыканий, они не чувствительны к дифференциальным токам, что ограничивает их применение в качестве защитных аппаратов.
Устройство и принцип работы
Конструкция пакетного электрического аппарата проста и надёжна. Пакетный выключатель состоит из следующих деталей заключенных в корпусе прибора (см. рис.1):
- пружинного механизма переключения, обеспечивающего скачкообразный процесс включения/выключения;
- неподвижных контактов, расположенных по кругу;
- подвижных контактов в форме ножей;
- пакета искрогасительных шайб.
Клеммы неподвижной группы контактов находятся с внешней стороны корпуса. К ним подсоединяются провода. Подвижные контакты расположены на изоляционной втулке квадратного сечения, которая приводится в действие пружинным механизмом, накапливающим энергию от усилия, приложенного к рукоятке.
Рукоятка выключателя может занимать 4 положения. Два из них соответствуют позиции «Включено», а другая пара – положению «Отключено».
Пакетные переключатели по конструкции очень схожи с выключателями, но в отличие от них имеют только одно положение рукоятки в отключённом состоянии. Все остальные положения (их может быть несколько) соответствуют разным способам коммутации.
Клеммы пакетника, соединённые с неподвижными контактами, расположены на корпусе выключателя так, чтобы удобно было подсоединять провода. Достигается это следующим образом: контакты сдвигаются относительно друг друга, а клеммы от каждого контакта располагаются диаметрально противоположно. Таким образом, провода, идущие от сети, подключаются с одной стороны, а нагрузка – с другой.
Промышленность поставляет на рынок однополюсные, двухполюсные, трёх- и четырёхполюсные пакетные выключатели. Их строение отличается количеством контактов в одной контактной группе и, соответственно, числом искрогасительных шайб.
На рисунке 2 показаны схемы разных типов переключателей.
Бывают выключатели открытого и закрытого типа. В открытых пакетных выключателях отсутствует защитный корпус. Такие устройства применяются для коммутации безопасных напряжений и обязательно в помещениях.
Защищённые пакетники закрытого типа оборудованы пластиковым либо алюминиевым корпусом. Устройства хорошо защищены от пыли, а их клеммы прикрыты от прикосновений. Их можно устанавливать в помещениях вне щитовой.
Герметичные модели (см. см. рис. 3) находятся в герметичных корпусах из негорючего, противоударного пластика. Этот класс защиты позволяет монтаж устройств даже на открытом пространстве.
Принцип работы
Усилия от рукоятки передаются на пружинный механизм выключателя. Пружина, взаимодействующая с фигурной шайбой, заводится. В определённый момент её энергия высвобождается, резко поворачивая шайбу, увлекающую за собой втулку с подвижными контактами. Сделав четверть оборота, шайба останавливается на одном из упоров, расположенных на верхней крышке. Подвижные контакты, в зависимости от положения рукоятки, замыкают, либо размыкают контакты.
Благодаря тому, что контакты укреплены в фибровых пластинах, испаряющихся при искрообразовании, происходит быстрое гашения дуги продуктами испарения. Кроме того, пластины из фибры также выполняют функции направляющих, обеспечивая точную траекторию движения контактов.
Одно- и двухполюсные пакетные выключатели рассчитаны на напряжения 220 В и нагрузки от 10 до 25 А. Трёхполюсные выключатели выдерживают разницу потенциалов на уровне 380 В, но токовые нагрузки для них снижены – до 6 либо 15 А, в зависимости от модели выключателя.
Срок службы пакетного выключателя зависит от условий его работы. На количество циклов влияют параметры номинальных токов и напряжений. Качественные зарубежные переключатели, работающие в щадящих режимах, достигают предела 20000 коммутаций, при условии, что частота переключений составляет меньше 300 операций в час.
Структурное обозначение (маркировка)
Общепринятая маркировка пакетных выключателей выполняется в виде структуры: ПХ X XXX XX XX хххх х. Расшифровывается надпись следующим образом:
Таблица 1
| № позиции | структура | Расшифровка |
| 1 | ПХ | ПВ – пакетный выключатель; ПП – пакетный переключатель |
| 2 | Х | Количество полюсов:
1 – однополюсный; 2 – двухполюсный; 3 – трёхполюсный; 4 – четырёхполюсный. |
| 3 | XXX | Условное обозначение параметров номинального тока:
16 – 16 А; 40 – 40 А; 63 – 63 А; 100 – 100 А; 160 – 160 А. |
| 4 | XX | Количество направлений (для переключателей) электрических цепей:
H2 – два направления; H3 – три направления; H4 – 4 направления; P – для реверса мотора. |
| 5 | XX | Шифр климатического исполнения и категории размещения по ГОСТ 16708-84 |
| 6 | xxxx | Шифр степени защиты и материала корпуса:
IP00 – открытый; IP30 – карболитовый корпус; IP56 пл. – пластиковый; IP56 сил. – силуминовый.
|
| 7 | x | Способ крепления:
1 – передней скобой, за 4 мм панелью; 2 – передней скобой за 25 мм панелью; 3 – крепление задней скобой внутри шкафа; 4 – крепление за корпус (для выключателей со степенью защиты IP30, IP56). |
Чем заменить?
Если пакетный выключатель (переключатель) вышел из строя его необходимо заменить новым устройством такого же типа с аналогичными (или с более высокими) параметрами. Для замены выключателя можно использовать защитный автомат, который рассчитан на работу с токами и номинальным напряжением, соответствующим нагрузкам данной цепи. Разумеется, количество полюсов необходимо соблюдать.
Для ориентации по параметрам приводим таблицу с параметрами.
Таблица 2.
| Название | Количество полюсов |
Номинальный ток А | Число коммутаций |
Степень защиты | |
| 220В | 380В | ||||
| ПВ1-16-М3 | 1 | 16 | 10 | 1 | IP00 |
| ПВ2-16-М3 | 2 | 16 | 10 | 1 | IP00 |
| ПВ3-16-М3 | 3 | 16 | 10 | 1 | IP00 |
| ПВ2-40-М3 | 2 | 40 | 25 | 1 | IP00 |
| ПВ3-40-М3 | 3 | 40 | 25 | 1 | IP00 |
| ПВ4-40-М3 | 4 | 40 | 25 | 1 | IP00 |
| ПВ2-100-М3 | 2 | 100 | 60 | 1 | IP00 |
| ПВ3-100-М3 | 3 | 100 | 60 | 1 | IP00 |
| ПВ4-100-М3 | 4 | 100 | 60 | 1 | IP00 |
| ПВ1-16-М1 IP56 пластик | 1 | 16 | 10 | 1 | IP56 |
| ПВ2-16-М1 IP56 пластик | 2 | 16 | 10 | 1 | IP56 |
| ПВ3-16-М1 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | 1 | IP56 |
| ПВ2-40-М1 IP56 пластик | 2 | 40 | 25 | 1 | IP56 |
| ПВ3-40-М1 IP56 пластик | 3 | 40 | 25 | 1 | IP56 |
| ПВ4-40-М1 IP56 пластик | 4 | 40 | 25 | 1 | IP56 |
| ПВ2-100-М1 IP56 пластик | 2 | 100 | 60 | 1 | IP56 |
| ПВ3-100-М1 IP56 пластик | 3 | 100 | 60 | 1 | IP56 |
| ПВ4-100-М1 IP56 пластик | 4 | 100 | 60 | 1 | IP56 |
| ПП1-16-H2-М3 | 1 | 16 | 10 | 2 | IP00 |
| ПП2-16-H2-М3 | 2 | 16 | 10 | 2 | IP00 |
| ПП3-16-H2-М3 | 3 | 16 | 10 | 2 | IP00 |
| ПП4-16-H2-М3 | 4 | 16 | 10 | 2 | IP00 |
| ПП2-40-H2-М3 | 2 | 40 | 25 | 2 | IP00 |
| ПП3-40-H2-М3 | 3 | 40 | 25 | 2 | IP00 |
| ПП4-40-H2-М3 | 4 | 40 | 25 | 2 | IP00 |
| ПП2-100-H2-М3 | 2 | 100 | 60 | 2 | IP00 |
| ПП3-100-H2-М3 | 3 | 100 | 60 | 2 | IP00 |
| ПП4-100-H2-М3 | 4 | 100 | 60 | 2 | IP00 |
| ПП2-16-H2-М2 IP56 пластик | 2 | 16 | 10 | 2 | IP56 |
| ПП3-16-H2-М2 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | 2 | IP56 |
| ПП4-16-H2-М2 IP56 пластик | 4 | 16 | 10 | 2 | IP56 |
| ПП2-40-H2-М2 IP56 пластик | 2 | 40 | 25 | 2 | IP56 |
| ПП3-40-H2-М2 IP56 пластик | 3 | 40 | 25 | 2 | IP56 |
| ПП4-40-H2-М2 IP56 пластик | 4 | 40 | 25 | 2 | IP56 |
| ПП2-100-H2-М2 IP56 пластик | 2 | 100 | 60 | 2 | IP56 |
| ПП3-100-H2-М2 IP56 пластик | 3 | 100 | 60 | 2 | IP56 |
| ПП3-16-H3-М3 | 3 | 16 | 10 | 3 | IP00 |
| ПП3-40-H3-М3 | 3 | 40 | 25 | 3 | IP00 |
| ПП4-40-H3-М3 | 4 | 40 | 25 | 3 | IP00 |
| ПП2-100-H3-М3 | 2 | 100 | 60 | 3 | IP00 |
| ПП3-100-H3-М3 | 3 | 100 | 60 | 3 | IP00 |
| ПП4-100-H3-М3 | 4 | 100 | 60 | 3 | IP00 |
| ПП2-16-H3-М2 IP56 пластик | 2 | 16 | 10 | 3 | IP56 |
| ПП3-16-H3-М2 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | 3 | IP56 |
| ПП4-16-H3-М2 IP56 пластик | 4 | 16 | 10 | 3 | IP56 |
| ПП2-40-H3-М2 IP56 пластик | 2 | 40 | 25 | 3 | IP56 |
| ПП3-40-H3-М2 IP56 пластик | 3 | 40 | 25 | 3 | IP56 |
| ПП4-40-H3-М2 IP56 пластик | 4 | 40 | 25 | 3 | IP56 |
| ПП2-100-H3-М2 IP56 пластик | 2 | 100 | 60 | 3 | IP56 |
| ПП3-100-H3-М2 IP56 пластик | 3 | 100 | 60 | 3 | IP56 |
| ПП1-16-H4-М3 | 1 | 16 | 10 | 4 | IP00 |
| ПП2-16-H4-М3 | 2 | 16 | 10 | 4 | IP00 |
| ПП3-16-H4-М3 | 3 | 16 | 10 | 4 | IP00 |
| ПП4-16-H4-М3 | 4 | 16 | 10 | 4 | IP00 |
| ПП2-40-H4-М3 | 2 | 40 | 25 | 4 | IP00 |
| ПП3-40-H4-М3 | 3 | 40 | 25 | 4 | IP00 |
| ПП4-40-H4-М3 | 4 | 40 | 25 | 4 | IP00 |
| ПП2-100-H4-М3 | 2 | 100 | 60 | 4 | IP00 |
| ПП3-100-H4-М3 | 3 | 100 | 60 | 4 | IP00 |
| ПП4-100-H4-М3 | 4 | 100 | 60 | 4 | IP00 |
| ПП2-16-H4-М2 IP56 пластик | 2 | 16 | 10 | 4 | IP56 |
| ПП3-16-H4-М2 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | 4 | IP56 |
| ПП4-16-H4-М2 IP56 пластик | 4 | 16 | 10 | 4 | IP56 |
| ПП2-40-H4-М2 IP56 пластик | 2 | 40 | 25 | 4 | IP56 |
| ПП3-40-H4-М2 IP56 пластик | 3 | 40 | 25 | 4 | IP56 |
| ПП4-40-H4-М2 IP56 пластик | 4 | 40 | 25 | 4 | IP56 |
| ПП2-100-H4-М2 IP56 пластик | 2 | 100 | 60 | 4 | IP56 |
| ПП3-100-H4-М2 IP56 пластик | 3 | 100 | 60 | 4 | IP56 |
| ПП3-16-P-М3 | 3 | 16 | 10 | Реверсивный | IP00 |
| ПП3-40-P-М3 | 3 | 40 | 25 | Реверсивный | IP00 |
| ПП3-100-P-М3 | 3 | 100 | 60 | Реверсивный | IP00 |
| ПП3-16-P-М2 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | Реверсивный | IP56 |
| ПП3-40-P-М2 IP56 пластик | 3 | 16 | 10 | Реверсивный | IP56 |
| ПП3-100-P-М2 IP56 пластик | 3 | 100 | 60 | Реверсивный | IP56 |
Схема подключения
Пакетники разрабатывались для использования их в качестве вводных выключателей. Исходя из этого, их целесообразно устанавливать перед электросчётчиком, чтобы в случае необходимости можно было отключить всю квартирную сеть. Эти устройства не защищают электропроводку и оборудование от КЗ. Для этих целей используют защитные автоматы.
На рисунке 4 показан пример схемы электропроводки в однокомнатной квартире, наглядно демонстрирующий принцип подключения пакетного выключателя.
Разумеется, вместо пакетного выключателя можно применять вводный автомат, однако это не целесообразно. Во-первых – он дорогой, во-вторых – такие аппараты быстро изнашиваются при частых отключениях нагрузок, а в-третьих – автомат может сработать в том случае, если в одной из цепей появится КЗ. Тогда весь дом или квартира останется без электричества. Проблема решается путём точных расчётов и регулировок уставок вводного автомата.
Видео по теме