Что такое электрический рубильник — назначение и виды

Рубильники и выключатели нагрузки (ВН) — это коммутационные устройства с ручным управлением, которые обеспечивают включение или отключение цепи, находящейся под нагрузкой или предварительно обесточенной. Поскольку функция у выключателя нагрузки простая (размыкание электрической цепи), он не реагирует на токи короткого замыкания или токи перегрузки, чем и отличается от автоматического выключателя (АВ).

Основные составляющие рубильника — это силовые контакты и необходимый для ускорения расцепления контактов пружинный привод. При размыкании и замыкании контактов, как известно, возникает искра, разряд. Физически этот процесс простой: на контактах при сохранении напряжения возникает электрическая дуга. Мощность и размер разряда зависит только от показателей тока. Поэтому рубильник, прежде всего, предназначен для замыкания (размыкания) сети с большими токами и гашения электрической дуги, возникающей при этом.

КУПИТЬ РУБИЛЬНИКИ

Что такое рубильник

Электрический рубильник
Изделия разной конструкции можно встретить в подъездах и подвалах домов, на улице и в общественных зданиях. В большинстве случаев все виды рубильников расположены в распределительных щитах полностью или частично.

Согласно классификации, рубильник электрический представляет собой часть распределительного механизма и предназначен для размыкания цепи в ручном режиме. Изделие рассчитано на работу в диапазоне 100-1000 ампер при максимальном напряжении 1000 вольт. Прерывание тока производится за счет мускульного усилия путем создания разрыва на линии.

Перекидной выключатель-рубильник может изготавливаться в открытом и закрытом исполнении. Конструкция зависит от величины нагрузки, которая подается на контакты. Обосновано это тем, что рубильник поворотный на стадии активации и деактивации создает дугу и сноп искр, которые могут нанести человеку травму и стать причиной пожара.

Изделия работают от постоянного и переменного напряжения, могут использоваться для коммутации однофазного и трехфазного тока.

Рубильники 380 В применяются на производстве и в домах, где установлены потребители, работающие от такого напряжения. В частных домах и на дачах практикуется использование коммутационных двухфазных аппаратов на 220 В.

Блок рубильники вертикальные и горизонтальные

Есть еще одна разновидность рубильников, где в качестве ножей используются керамические предохранители. Это позволяет уменьшить габариты коммутационного аппарата, совместить коммутацию с защитой цепи. Бывают бок-рубильники как горизонтального исполнения, где предохранители рядом, а также вертикальное, где предохранители расположены друг над другом, см. фото ниже.

Иногда рубильники этого типа еще называют мультиблоками, но достаточно редко. Такая конструкция рубильника тоже обеспечивает видимый разрыв. Некоторые модели можно коммутировать под нагрузкой в них установлен рычажный привод, который разъединяет контактную группу рывком.

Устройство рубильника

Устройство рубильника
Рубильник – прибор простой, но хорошо продуманный, благодаря чему получил широкое распространение в электротехнических работах.

Устройство рубильника:

• Основание. Предназначено для надежного крепления узлов и механизмов прибора.
• Неподвижные контакты, жестко закрепленные на основании и имеющие клеммы для присоединения проводов кабеля. Представляют собой сдвоенные пластины, обладающие упругостью.
• Неподвижный кронштейн для крепления подвижного элемента. Изготавливается из прочного материала, устойчивого к истиранию.
• Подвижный контакт, сделанный в форме ножа или вилки для расходной вставки.
• Рукоятка, оборудованная на захватном конце изоляционной накладкой.

В зависимости от количества направлений и полюсов рубильник электрический трехфазный имеет 3 выходных и 3/6 входных контактных выводов. Конструкция аппарата рассчитана на прочное удержание контактов независимо от их массы и уровня вибрации. Все детали, через которые пропускаются ток, изготавливаются из специального медного сплава М1. Защита от коррозии осуществляется путем нанесения на них олова.

Разновидности низковольтных выключателей нагрузки

В этой сфере большее разновидностей и модификаций. Коснемся основных.
1. Выключатель нагрузки в виде автоматов без расцепителей. В них используется полноценная контактная группа автоматического выключателя, корпус и дугогасительные камеры, но нет ни теплового и электромагнитного расцепителей. Цена такого выключателя нагрузки меньше по сравнению с полноценным автоматом. Используются для оперативных переключений, или устанавливаются на вводе распределительных щитков чтобы можно было отключить весь щиток или секцию для ремонта и обслуживания. Их преимущества в полностью стандартном креплении, высокой коммутационной способности и износостойкости контактной группы.

2. Классические выключатели отечественного производства. Самый яркий представитель выключатели и переключатели серии ВР-32. Они выпускаются как в виде выключателей на одно направление, так и переключатель на два направления см. фото выше справа. Номиналы от 100 до 630 А. Выпускаются без особого изменения уже больше 30 лет. Главное достоинство низкая цена. Хорошо подходят для ящиков с рубильниками, которые используются на стройках для временного питания строительного оборудования и инструмента.

3. Выключатели и переключатели в литом корпусе с передней поворотной или боковой рукоятью. Почти все европейские производители имеют у себя в ассортименте подобные коммутационные аппараты. У бренда ETI (Словения) – это серия LBS, см. фото, но у многих брендов есть похожие по внешнему виду и назначению аппараты.

Эта разновидность выключателей тоже иногда называется рубильниками и перекидными рубильниками, хотя правильно – это выключатели нагрузки и переключатели нагрузки. У них реализован пружинный привод, о котором мы упоминали выше. При нажатии на рукоять оператор чувствует значительное сопротивление, а потом контактная группа срабатывает с хорошо слышимым щелчком. Это дает возможность многократной коммутации цепи под нагрузкой без вреда для контактов. Также на базе таких аппаратов можно устроить реверсивный переключатель. Вообще для реверса используется пара контакторов, которые при переключении меняют чередование фаз. Но добиться того же эффекта реверсивного переключателя можно и помощью переключателя нагрузки с электроприводом. Хотя используется такая возможность крайне редко. Поскольку выключатели нагрузки не рассчитаны на такую высокую частоту срабатывания как контакторы

1. Выключатели и переключатели с электромагнитным приводом – это логическое продолжение предыдущей серии. Здесь реализовано внешне управления с помощью электромотора или электромагнитного соленоида. Это позволяет включать выключатели и переключатели в системы автоматического управления. Кроме внешнего управления электропривод дает возможность отслеживать состояние переключателя, а также имеет несколько дополнительных контактов которые могут управлять другим оборудованием.

2. Модульные выключатели нагрузки бывают внешне похожи на модульный автомат без расцепителей, а переключатели занимают больше места по количеству модулей на DIN рейке и спереди имеют поворотную рукоять для переключений.

По сути это решение для модульных щитов, где номинальные токи не превышают 63 А

Отличие рубильника от разъединителя

Отличие рубильника от разъединителя заключается в механизме обесточивания линии, расстоянием между разведенными концами и наличием электрической дуги.

Выключатель 380 В используется, чтобы отсоединять приборы, находящиеся под нагрузкой – во включенном состоянии. Устройство дает возможность проводить какие-либо манипуляции с электрическим оборудованием без обесточивания всего жилого объекта. При этом расстояние между контактами достаточное, чтобы не возник пробой. Корпус устройства закрывает контакты, что предотвращает попадание ионной дуги на соседние детали или линию заземления.

Назначение рубильника состоит в том, чтобы обесточивать весь объект. Предварительно отключается нагрузка, чтобы исключить плавление контактов. Допускается экстренное разъединение линии при возникновении аварийных ситуаций — пожар, прорыв водопровода или системы отопления.

Полюсы

Рубильники бывают однополюсные, двухполюсные, трехполюсные. Эта характеристика указывает на количество проводов, которые можно подключить к коммутатору.

Однополюсный рубильник разъединитель позволяет подключить один провод питания и один отходящий. Примером такого устройства может служить выключатель нагрузки

SHD201 производства ABB.

Двухполюсные устройства применяются там, где необходимо полное отключение сети от напряжения. Они актуальны в схемах, где предусмотрен отдельный выключатель для однофазного электроприбора. При этом на прибор отводится 4 провода – 2 питания и 2 отводящих. Примером может выступать модель SHD 200 производства ABB.

Трехполюсные рубильники применяются для защиты 3- или 4-проводной сети. К модели подводится до 6 проводов, из которых 3 являются фазными, и 3 – защищаемыми. Такой принцип реализован, к примеру, в рубильниках SD203 С16 от ABB.

Четырехполюсные устройства позволяют подключить 8 проводов – 4 фазные (из них 1 –нейтральный) и 4 отводящих (также с одним нейтральным). Например, как у моделей SD204 C25 от АВВ.

Преимущества и недостатки

Реверсивный рубильник ABB OT63F3C 63A
Реверсивные выключатели-разъединители востребованы во всех отраслях хозяйственной деятельности.

Популярность изделий основывается на следующих достоинствах:

• Прочность и надежность. Устройства устойчивы механическим нагрузкам и вибрации.
• Длительный срок эксплуатации. Высокая износостойкость контактов и шарнирных соединений обеспечивает долговечность приборов даже при частом использовании. Ресурс устройства составляет 3000-5000 отключений.
• Безопасность. Отсутствует риск поражения человека током, взрыва или возгорания.
• Минимум затрат на техническое обслуживание. Достаточно периодической смазки шарнира.
• Широкий температурный диапазон эксплуатации.
• Экологическая чистота. Устройства не выделяют вредных веществ в окружающую среду.
• Компактность. Небольшие размеры дают возможность устанавливать несколько изделий в одном щитке.
• Доступная стоимость.
• Простота и быстрота монтажа.

К числу недостатков рубильников относится высокий уровень коммутационного перенапряжения, возникающего между контактами в момент минимального расстояния между ними. Это требует применения действенных мер по защите мест коммутации.

Модификации

Первые рубильники были перекидного типа. Представляли собой коммутатор с наличием двух положений – включения и выключения. Перекидной рубильник служит для коммутации большого количества электрических линий. В современных электросетях фигурируют модификации перекидного рубильника.

Разъединительный рубильник. Подобные устройства имеют малый размер, короткую рукоятку, поставляются в защитном корпусе. Этот принцип реализован в выключателе-разъединителе перекидном ВР32-31Ф-В71250-100А производства КЭАЗ:

Рубильники поворотного привода. Устройства с поворотной рукояткой просты, надежны и отличаются высокой механической прочностью. Их ножи начинают движение при помощи поворота рычага. К таковым относится, например, рубильник OT25F3 3п 25A производства ABB.

Модульные рубильники, устанавливаемые на DIN­-рейку. По сути это выключатель, который служит для защиты оборудования от перегрузки и КЗ. Например, рубильник модульный двухполюсный SHD202 C25 производства ABB.

Реверсивные рубильники. Используются для переключения питания системы между двумя независимыми устройствами. Например, между ЛЭП и автономным электрогенератором. Пример устройства – OT100F3C 3п 100А производства АВВ.

Применение рубильника

Реверсивный рубильник в распределительном щите
Сфера применения изделий:

• трансформаторные будки;
• местные понижающие подстанции;
• вводные щитки в подъездах домов;
• промышленное оборудование в цехах;
• складские помещения;
• общественные места;
• офисы, конторы и прочие учреждения;
• заведения общепита;
• частные дома, дачи, коттеджи.

Перед монтажом делается схематичный рисунок, на котором обозначается линия, потребители и выключатели. Для изготовления чертежа можно использовать компьютерную программу. Однофазный или трехфазный рубильник располагается в щитке, исключающем доступ к нему посторонних лиц.

Основные виды

По маркировке рубильника в щитке можно узнать его тип, устройство и потенциальные возможности.

Установлена такая расшифровка:

• Р — рубильник;
• П — переключатель;
• П — переднее присоединение проводов;
• Б — боковая рукоятка;
• Ц — центральный рычаг;
• цифры — первые (1-3) число полюсов, (4-6) сила тока (1 — 100 А, 2 — 250 А, 4 — 400 А и 6 — 600 А).

Различные типы рубильников классифицируются по таким направлениям:

• Сила тока (100-1000 А).
• Количество полюсов (1-3).
• Вид тока (постоянный, переменный).
• Способ управления (сбоку, по центру).
• Способ присоединения проводов (переднее, заднее).
• Направления тока (1-3).
• Присутствие предохранителя в ноже.
• Наличие системы гашения дуги.
• Установка вспомогательных контактов.
• Степень защиты (открытое и закрытое исполнение).
• Температурный режим эксплуатации (жаркий, холодный, умеренный).

При выборе изделия следует учитывать, что приборами с фронтальной рукояткой можно разъединять только обесточенные цепи. Для линий под нагрузкой применяются устройства с боковой рукояткой.

Номинальный ток

Номинальный ток – это показатель, который характеризует параметры электросети, с которой будет работать данный рубильник. Эта характеристика выражается в амперах и присутствует в маркировке прибора:

• 16А – OT16F3 3п 16A, SHD202 C16 (АВВ);
• 20А – ВН-32 2Р 20А (IEK);
• 25А – OT25F3 3п 25A, SHD202 C25 (АВВ), ВН-32 2Р 25А (IEK);
• 32А – SHD202 C32 (АВВ);
• 40А – OT40F3 3п 40A, SHD201 C40 (АВВ);
• 50А – SHD201 C50 (АВВ);
• 63А – OT63F3 3п 63A, SHD201 C63 (АВВ);
• 80А – OT63F3 3п 63A (АВВ);
• 100А – OT100F3C 3п 100А (АВВ), 100-IP54-У3-004-Узола;
• 125А – OT125F3C 3п 125А (АВВ);
• 250А – 250-IP54-УЗ-001-Узола;
• 400А – ЯБПВУ-400-IP54-У3 (Узола);
• 630А – ЯРП-630-IP54-У3-Узола, ВР32-39Ф-В31250-630А-УХЛ3 (КЭАЗ).