Перекидные выключатели — это коммутационные аппараты ручного управления, предназначенные для одновременного переключения нескольких электрических цепей. Они широко применяются в распределительных устройствах для оперативного замыкания и размыкания цепей. Такие рубильники рассчитаны на рабочие токи от 100 до 1000 Ампер и напряжение до 400 Вольт, что делает их пригодными для использования как в бытовых электрощитах, так и в промышленных установках.
Что такое перекидной переключатель и для чего он нужен
Назначение перекидного переключателя — перераспределение питания нагрузки между двумя независимыми источниками или линиями. Например, при аварии на основной линии он позволяет быстро и безопасно переключить потребителей на резервный источник, например, генератор. Управление осуществляется вручную с помощью рычага на лицевой панели, который фиксируется в двух или трёх рабочих положениях. Обычно такое оборудование монтируется непосредственно в электрощитовой или рядом с вводным распределительным щитом.
Конструктивно перекидной рубильник напоминает мощный двухпозиционный выключатель, но имеет ключевое отличие — плавный ножевой привод и возможность работы в трёх положениях: подключение к основной сети, полное отключение и питание от резервного источника. Центральным элементом является подвижная контактная рейка (средний контакт) с V-образными ножами, которая может соединяться либо с верхними, либо с нижними неподвижными клеммами. Поскольку в конструкции, как правило, отсутствуют пружинные ускорители, переключение между линиями выполняется оператором вручную.
Преимущества и недостатки перекидных рубильников
Как и любое устройство, электрорубильник имеет свои сильные и слабые стороны. К основным преимуществам можно отнести:
- Наглядность и простота контроля. Состояние контактов и положение ножей легко оценить визуально, что упрощает диагностику.
- Простота конструкции. Минимум деталей делает устройство надёжным, а его обслуживание и ремонт — несложными.
- Высокая коммутационная способность. Прибор способен коммутировать значительные токи — 500, 630 или даже 1000 Ампер.
- Доступная стоимость. Это экономичное решение для организации резервного питания в частном доме или на предприятии.
Однако есть и ряд существенных недостатков, которые необходимо учитывать:
- Открытая конструкция. Токоведущие части часто не защищены, что повышает риск поражения электрическим током при неосторожном обращении.
- Ручное управление и неконтролируемая скорость переключения. Если перемещать ножи слишком медленно, между ними может возникнуть электрическая дуга, которая повреждает контакты и сокращает срок службы прибора.
- Риск короткого замыкания из-за возникновения той же высокой температуры дуги.
- Возможность бросков тока при переключении под нагрузкой.
Для минимизации рисков открытые рубильники рекомендуется устанавливать в защитные боксы или шкафы.
Основные типы перекидных рубильников
В зависимости от схемы подключения и рабочих параметров, рубильники делятся на несколько типов.
Однополюсные модели
Это устройства с одним модулем и медными проводниками. Они рассчитаны на относительно низкое выходное напряжение (около 200 В) и применяются, как правило, для обслуживания генераторов с рабочей частотой до 20 Гц. Из-за ограниченной нагрузки (обычно не более 200 А) они не подходят для мощных бытовых или промышленных сетей.
Двухполюсные рубильники
Предназначены для работы в однофазных или двухфазных сетях, например, в многоэтажных домах. Имеют средний номинал отрицательного сопротивления (около 60 Ом) и могут оснащаться двумя или тремя модулями. Часто комплектуются блокираторами и подходят для подключения к генераторам с напряжением 350 В. Популярной моделью является РР20 с конденсаторами открытого типа.
Двухконденсаторные выключатели
Специализированные устройства, рассчитанные исключительно на однофазные цепи. Имеют два конденсатора и два модуля, работают в паре с блоками питания на 300 В. Устанавливаются с использованием медных перемычек и совместимы только с расширительными переключателями. Могут интегрироваться со счётчиками электроэнергии.
Конструкция и принцип работы перекидного рубильника
Основная задача рубильника — разъединить нагрузку от одного источника питания и подключить её к другому. Наличие среднего положения («перекидывание») и дало название этому устройству. Конструктивно он состоит из:
- Защитного корпуса (часто герметичного).
- Подвижных ножевых контактов с двумя рабочими и одним промежуточным (нейтральным) положением.
- Дугогасительной камеры (есть не во всех моделях).
- Клемм для подключения проводников.
Управление осуществляется вручную с помощью изолированного рычага. Модели с дугогасителями могут коммутировать цепи под напряжением, а без них — только при отключённой нагрузке.
Принцип подключения для одной линии нагрузки:
- К контакту №1 подключается основная сеть.
- К контакту №2 подключается резервный генератор.
Для трёхфазной сети используется четырёхполюсный рубильник (три фазы + ноль):
- Четыре клеммы — для ввода основной сети.
- Четыре клеммы — для подключения генератора.
- Четыре клеммы — для подключения нагрузки потребителя.
Сферы применения
Основное назначение перекидных аппаратов — перераспределение нагрузки между несколькими источниками питания. Они используются для:
- Подключения резервного источника (генератора) при пропадании основного питания.
- Перевода потребителей с основного оборудования на резервное и обратно.
- Коммутации между источниками без нагрузки (в качестве разъединителя).
Важно, чтобы переключение выполнялось быстро и решительно, чтобы избежать длительного горения дуги на контактах.
Особенности трёхпозиционных переключателей и их монтаж
Трёхполюсный (трёхпозиционный) рубильник идеально подходит для подключения резервного генератора к домашней сети. Его ключевая особенность — наличие нейтрального положения, в котором нагрузка полностью отключена от обоих источников. Это позволяет безопасно производить переключения и использовать устройство в качестве разъединителя при ремонтных работах.
Правила монтажа
Устройство монтируется в распределительный щит на стандартную DIN-рейку. Для внутренней установки подходят модели в пластиковом корпусе, для наружной — в металлическом. Основные этапы монтажа:
- Рубильники, не рассчитанные на отключение под нагрузкой, устанавливаются строго вертикально.
- Подбираются шины и провода, сечение которых соответствует номинальному току устройства.
- Проводники подводятся к неподвижным контактам и надёжно зажимаются в клеммах для исключения перегрева.
- Резьбовые соединения для защиты от коррозии смазываются техническим вазелином.
- Контактные гайки затягиваются плавно, без чрезмерных усилий.
- На поверхность ножей наносится тонкий слой касторового масла для предотвращения заклинивания.
- Все металлические нетоковедущие части корпуса заземляются.
Монтаж должен производиться в сухом, закрытом помещении. После установки необходимо проверить надёжность крепления на рейке.
Порядок включения резервного питания
Для безопасного перехода на питание от генератора с помощью трёхпозиционного рубильника необходимо:
- Отключить вводной автомат от основной сети.
- Перевести рукоятку рубильника в положение «Генератор».
- Отключить все автоматы нагрузки в щитке.
- Подсоединить кабель от переключателя к розетке генератора.
- Запустить генератор и дать ему прогреться в течение нескольких минут.
- Подать питание с генератора на рубильник.
- Включить автоматы нагрузки в щитке потребителя.
На каждом из вводов (основном и резервном) рекомендуется устанавливать отдельные автоматические выключатели для защиты.
Схемы подключения для разных типов сетей
Однофазная сеть
В однофазной сети применяются двухполюсные рубильники, работающие с блоками питания на 300 В. Номинал отрицательного сопротивления обычно составляет около 50 Ом. Монтаж осуществляется с помощью медных перемычек в электрощитах типа КК220. Реверсивные блоки для такой сети не подходят.
Двухфазная сеть
Для двухфазных линий используются расширительные рубильники совместно с блоками питания на 220 В. Номинальное напряжение на выходе может достигать 350 В. Особенности подключения:
- Блокиратор устанавливается в щитке вместе с тиристорным блоком.
- Номинал отрицательного сопротивления — около 40 Ом.
- Рекомендуется применять контактные системы закрытого типа.
- При использовании реверсивных блоков от разных производителей может потребоваться контроллер для предотвращения искажений в сети.
Трехфазная сеть
В трёхфазных сетях переключатель работает в паре с блоком питания на 400 В и импульсными трансформаторами. Подключение осуществляется через инвертирующий выход, а выходные токи подаются через проходные конденсаторы. Можно использовать как двухмодульные, так и одномодульные устройства с пороговым напряжением 350 В и сопротивлением около 55 Ом. Обязательным условием является наличие в схеме блокиратора.
Подключение генератора через перекидной рубильник
Для организации автоматического или ручного переключения на генератор потребуется модульный переключатель с необходимым количеством контактов (часто используется схема на 7 контактов). Алгоритм подключения:
- Крайние контакты переключателя подводятся к основной линии и к выходу генератора.
- Средний контакт подключается к нагрузке (потребителям).
- В исходном положении рубильник подключён к основной сети.
- При переключении питание начинает поступать с генератора.
- Устройство монтируется в щитке управления.
- Для автоматизации процесса (прогрев генератора, задержка включения) может устанавливаться реле времени.
- Цепь управления резервным контактором организуется через нормально замкнутый контакт основного ввода.
Оператор вручную переводит рубильник в нейтральное положение при пропадании напряжения в основной сети, а затем — на линию генератора.
Как собрать перекидной рубильник для генератора своими руками
Создание простого перекидного устройства на базе автоматических выключателей — задача для опытного домашнего мастера. Последовательность действий:
- Подобрать необходимое количество автоматов (для двухфазной сети — 2 двухполюсных или 4 однополюсных).
- Установить автоматы в щитке рядом, один в обычном положении, второй — перевёрнутым.
- Соединить автоматы между собой перемычками согласно выбранной схеме.
- Изготовить и установить общую фиксирующую планку (из стали или прочного пластика) в пазы толкателей автоматов, чтобы обеспечить их одновременное переключение.
- Тщательно проверить работоспособность собранной конструкции.
Важно понимать, что таким способом можно изготовить только двухпозиционный переключатель. Создать полноценный трёхпозиционный рубильник с нейтральным положением в домашних условиях практически невозможно.
Рекомендации по безопасной эксплуатации
Для долгой и безопасной работы перекидного рубильника следует придерживаться следующих правил:
- Эксплуатировать устройство в допустимом температурном диапазоне (обычно от -40°C до +50°C).
- Устанавливать реверсивные модели только в щитки с монтажной панелью.
- Вручную коммутировать только те рубильники, которые конструктивно предназначены для этого (имеют дугогасители).
- Обгоревшие контакты очищать напильником или стеклянной бумагой, не допуская их сильного износа.
- Регулярно проверять и подтягивать крепёжные болты, чтобы избежать перекоса ножей.
- Все токоведущие части должны быть надёжно изолированы.
- Выбор конкретной модели должен основываться на максимальном токе нагрузки в вашей сети.
- При переходе на генератор сначала запускайте и прогревайте резервный источник, и только затем переводите рубильник в рабочее положение.
Перекидные рубильники — это надёжные и проверенные временем устройства для управления источниками питания. Они обеспечивают бесперебойное электроснабжение, упрощают обслуживание сетей и защищают оборудование от аварийных ситуаций, находя широкое применение как в быту, так и в промышленности.
