Что такое пакетный выключатель и для чего он нужен?

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.

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.

Устройство пакетника
Рис. 1. Устройство пакетника

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.

Схемы распространённых пакетников
Рис. 2. Схемы распространённых пакетников

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.

Внешний вид герметизированного пакетника
Рис. 3.  Внешний вид герметизированного пакетника

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.

Подключение пакетного выключателя
Рис. 4. Подключение 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


Обсудить на форуме
ОЦЕНИТЬ:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (11 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:


Комментарии и отзывы

Добавить комментарий