Трехпозиционный переключатель — электромеханическое коммутационное устройство, применяемое в электротехнике для переключения тока на другую линию в случае перегрузки. Он также используется для проведения электрического тока в обычном режиме и периодического включения электрической цепи.
Принцип работы
Трехпозиционный переключатель
трехпозиционный переключатель имеет рукоятку с тремя положениями для размыкания и замыкания цепи. Среднее положение обеспечивает размыкание каждой доступной группы контактов. Пользователь управляет устройством вручную. Верхние контакты обычно используются для подключения входов, а нижние — для нагрузки. Такое устройство не снабжено расцепителями (тепловыми или электромагнитными), поэтому при его установке на вводы ставятся автоматические выключатели, срабатывающие при перегрузке. Такая конфигурация предотвратит искрение и повреждение целостности материала изоляции проводов. Ранее эти устройства использовались в качестве основных вводных устройств в распределительных щитах. Со временем это место заняли автоматические выключатели, но гибкость и простота конструкции позиционных выключателей, а также их невысокая цена придают этим изделиям достаточную популярность.
Разновидности трехпозиционных переключателей
Пакетный переключатель с тремя положениями
Электрические переключатели с 3 положениями доступны в различных версиях. Некоторые модели оснащены возможностью фиксации положения переключателя. Они оснащены запорным механизмом с ключом, что предотвращает самопроизвольный переход в другое положение. Другие, не имеющие этой функции, самостоятельно возвращаются в исходное положение. Конструкцией некоторых устройств предусмотрено наличие нулевого положения — это подразумевает разделение всех контактов.
Обычно изделия выпускаются с расчетом на работу в силовых сетях с номинальным током 25, 16 или 10 А. Что касается напряжения, то для постоянного тока значение может достигать 220 В, для переменного тока – до 500 снабжены маркировкой, указывающей уровень мощности и степень защиты.
Самый распространенный вариант конструкции – это пакет механических переключателей на 3 положения. Управление у них не кнопка, а ручка. Современные модели оснащены эргономичными ручками, конструкция которых предотвращает соскальзывание пальцев. Продукция бывает двух видов – печенье и кулачок.
Устройство галетного переключателя включает в себя пластиковые пластины (пакеты) с жестко фиксированными на них выводами контактов. Между последними находятся фибровые шайбочки для гашения искр, которые вместе с двойным разрывом электродуги позволяют коммутировать высокие токи. Есть и двигающийся контакт, соединенный с механизмом переключения. Его позиция устанавливается посредством поворота вала, который обеспечивают ручка и специальная пружина, позволяющая моментально размыкать и замыкать контакты. У вала есть 3 установленных положения, каждому из которых соответствует некоторая конфигурация зажатых или открытых пар контактов. Такой прибор можно использовать, в том числе, для подсоединения трехфазного электрического двигателя с опцией реверса – вращения ротора в направлении, отличном от нормального.
Работа автоматического трехфазного выключателя
В гребенчатую компоновку также входит ряд пакетов, но устроенных иначе. На внешних сторонах пластин, соединенных с корпусом, расположены подвижные контакты, а на внутренних – статические. Первые из них выглядят как мосты с пружинами. Их положение регулируется стержневым механизмом, изменяющим положение под действием кулачка. В последнем же положение меняется с помощью рукоятки и вала. Как у бисквитных моделей, так и у агрегатов с кулачком вал может иметь разное количество положений (до восьми). В трехпозиционных инструментах это число равно трем.
Коммутатор можно монтировать на DIN-рейку, на стену, в шкаф, в зависимости от модели. Выпускаются изделия с взрывозащитой, применяемые в производствах, представляющих опасность для здоровья человека. Однако большинство трехпозиционных выключателей подвержены взрывам, перепадам температур и не выдерживают влаги. Степень чувствительности прибора к условиям внешней среды можно определить по его внешнему виду: если изделие открытое, без защитного корпуса, оно очень чувствительно, его следует устанавливать только внутри щитка в помещении с сухим воздухом. Выключатели с пластиковым или металлическим корпусом и зажимами с защитой от прикосновения также могут быть установлены снаружи распределительного щита.
Если корпус герметичен, агрегат можно установить и на открытом воздухе. При эксплуатации допускаются легкие механические воздействия и вибрации (не более 35 Гц).
К преимуществам устройств можно отнести эксплуатационную надежность, износостойкость и достаточно низкую цену. Они очень быстро гасят дугу, но выдерживают ограниченное количество переключений при перегрузке. Слабой стороной этих изделий по сравнению с автоматическими выключателями являются также ограниченные возможности в качестве защитного устройства: они не защищают от коротких замыканий. Механические выключатели также не подлежат ремонту: если изделие пришло в негодность, его демонтируют с последующей утилизацией, а на его место устанавливают новый. Они относительно быстро выходят из строя, хотя некоторые производители утверждают, что устройство выдерживает до полумиллиона переключений.
Использование в быту
Трехпозиционный переключатель EKF Basic
Вариантов использования трехпозиционных выключателей на 220в в промышленности и быту множество:
- управление световыми и трансформаторными подстанциями;
- программы переключения функции электросварочного, нагревательного и другого производственного оборудования;
- манипуляции с режимами электродвигателей;
- дистанционное управление асинхронными электродвигателями;
- автоматический ввод резерва;
- подключение устройств отображения.
Эти изделия также используются для электроснабжения подстанций, например, в заземляющих конструкциях, коммутации измерительных приборов.
Как подключить
В советское время использование трехпозиционного выключателя для электроснабжения многоквартирных домов было широко распространено и было повсеместным явлением. Затем они были установлены в распределительных щитах. Сейчас вместо таких устройств чаще используются автоматические. Если хозяин предпочитает использовать трехпозиционный трехфазный выключатель, его можно установить перед электросчетчиком, ведущим к распределительному щиту, чтобы при необходимости можно было полностью отключить квартирную сеть. Для усиления защиты сети от чрезмерной нагрузки или короткого замыкания также можно рекомендовать совместное использование обоих устройств.
При установке устройства в частном доме с небольшим энергопотреблением, а также в загородном доме можно использовать однофазную схему, включающую устройство в домашнюю электрическую сеть резервного источника. Световые индикаторы должны быть размещены внутри экрана, чтобы указать, что сеть или генератор включены.
Схема подключения
Типовые схемы подключения
При покупке кабелей для монтажа трехпозиционного устройства необходимо учитывать максимальные значения рабочего тока в электрической цепи. Если диаметр проводников превышает 6 мм2, для них приобретаются специальные наконечники. Менее толстые провода можно подключать непосредственно к устройству с помощью пайки или кольцевой резки.
Типовые схемы, подходящие для конкретного устройства, в том числе и схема подключения выключателя из трех разных мест, приведены в прилагаемой к нему технической документации. Некоторые изделия с тремя положениями можно подключать не только к 3 полюсам, но и к 1, 2 или 4 (возможное количество полюсов указано в техпаспорте устройства). При вводе в квартиру устройство ставится в точке отвода от общего фазного провода и нейтрали для отделения квартирной линии от основной. Установка переключателя и последующая его регулировка возможна только при отключенном питании. Современные изделия, предназначенные для использования в квартирных панелях, обычно требуют монтажа на DIN-рейку 35 мм. Клеммы промаркированы цифрами, что позволяет избежать путаницы при монтажных работах. После установки устройство, а также прилегающие к нему контактные соединения необходимо протирать сухой тканью не реже одного раза в 6 месяцев после отключения сети.
В качестве коммутационного устройства для домашних сетей позиционные ручные выключатели часто считаются устаревшими. Но простота администрирования и установки, а также цена пока придают им некоторую популярность.
