Пакетный выключатель: назначение, устройство, схема подключения

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.

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.

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.

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

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.

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.

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

Список использованной литературы

1. Буль Б.К. «Основы теории электрических аппаратов» 1970
2. Е.Д. Тельманова «Электрические и электронные аппараты» 2010
3. Розанов Ю.К. «Основы силовой электроники» 1992
4. Е.Г. Акимов «Выключатели-переключатели пакетные»

Пакетный выключатель: устройство, назначение, принцип работы

• Статья
• Видео

Устаревшим аналогом автоматического выключателя считается так называемый пакетник. Ранее данный аппарат часто использовался для распределения электроэнергии, а в частности полного отключения электричества в квартире. Из-за своей недолговечности (сгорает при перепадах напряжения), его стали все реже применять для бытовых нужд, однако в производственных целях применение пакетника вполне актуально. В этой статье мы рассмотрим устройство, назначение и принцип работы пакетного выключателя.

• Конструкция
• Принцип действия
• Назначение
• Область применения

Конструкция

Данный аппарат получил название из-за особенности своей конструкции. Однотипные коммутационные элементы набраны на одну ось и представляют собой единое устройство. На картинке ниже представлена конструкция дискового выключателя пакетного типа.

Корпус из электроизоляционного материала, с пазами для неподвижных электрических контактов, оснащен камерами дугогашения. В центре подвижная шайба из изоляционного материала, с расположенными на ней ножами электродами. Несколько таких элементов располагаются на одной оси, с помощью которой и приводится аппарат в действие.

Ниже на рисунке представлен еще один тип пакетных переключателей — кулачковый, или как его еще называют галетный. Электроизоляционный корпус с расположенными на нем неподвижными и подвижными контактами, подпираемыми пружинами и располагаемые на направляющих изоляторах, которые упираются в подвижную фигурную шайбу, с углублениями под направляющие штырьки.

Подробнее об устройстве пакетника вы можете узнать из данного видео:

Принцип действия

Рассмотрим, как работает пакетный выключатель. Итак, оператор, поворачивая рукоятку, приводит в действие подвижные шайбы. Они в свою очередь, передают движение на контактную группу, в результате чего происходит переключение, контакты размыкаются или замыкаются, в зависимости от начального положения.

Дисковые пакетные выключатели имеют два положения рубильника: включено и выключено. Кулачковый переключатель возможно «запрограммировать» и переключение контактов будет зависеть от положения самого переключателя.

Назначение

Выключатель нагрузки — он же дисковый рубильник, из-за одновременной работы набранных в один корпус коммутаторов часто используют как силовой элемент для отключения нагрузки, электрических машин, силовых цепей. Также пакетник нужен для переключения нагрузки от одной питающей цепи к другой (аварийный ввод резерва).

Кулачковый пакетник используется как управляющий переключатель оперативных цепей. Он подает питание на цепи управления в зависимости от положения переключателя, включая и отключая элементы управления.

Область применения

На картинке представлены основные типы пакетных выключателей:

Вы их могли видеть в электрических ящиках и подъездных щитах (выключатели нагрузки). Некоторые модели снабжаются прозрачными смотровыми окошками для визуального наблюдения за состоянием контактов, что позволяет удостоверится в правильном расположении устройства. Пакетники применяются в пультах управления, оперативного переключения, в подстанциях для снятия показаний величин с удаленной линии, оперативным персоналом. Помимо этого пакетные выключатели используют в кабинах машинистов электросиловых агрегатов: краны, экскаваторы и прочие механизмы.

С помощью такого переключателя машинист устанавливает скорость и направление вращения силового агрегата, выбирает режим работы, с помощью замыкания группы контактов отвечающего за данный параметр, участок схемы.

Часто на линейных схемах механизмов можно увидеть такое обозначение — командоконтролер. Это положение группы контактов в пакетном переключателе, для управления механизмов путем подачи в определенном порядке на схему управления питания. Для наглядности работы разберем схему управления двухскоростным электродвигателем.

На картинке изображена часть схемы переключения обмоток двигателя звезда-треугольник. Кулачковый рубильник — командоконтролер, обозначен буквами SM. В положении 1 происходит подача питания на схему, реле KV становится на самоподхват, подавая питание в оперативные цепи не зависимо от расположения ключа контролера. В положении 2 происходит подача на катушку пускателя КМ1, который запускает двигатель по схеме треугольник. При переключении аппарата в положение 3, катушка пускателя КМ1 обесточивается, и подается на пускатели КМ2 и КМ3, которые включают двигатель в сеть по схеме двойная звезда.

Более детальные обзоры пускателей и способов управления мы рассматривали в других наших статьях. Теперь вы наверняка знаете больше о назначении, принципе работы и устройстве пакетного выключателя!

Будет полезно прочитать:

• Виды релейной защиты
• Как подключить тепловое реле
• Проверка чередования фаз

Как присвоить переменную в операторе case Swift

спросил
6 лет, 10 месяцев назад

Изменено
3 года, 4 месяца назад

Просмотрено
20 тысяч раз

Это работает, но кажется неэффективным:

 switch var1 {
Случай 1:
    строка1 = "привет"
случай 2:
    строка1 = "там"
дефолт:
    строка1 = "мир"
}
 

но

 string1 = switch var1 { ...
 

выдает ошибку. Есть ли более эффективный способ написать переключатель/кейс, чтобы назначенная переменная не отображалась избыточно в каждой строке?

Заранее спасибо!

5

Поместите переключатель в анонимное закрытие, если вы будете использовать этот код только в одном месте.

 строка1 = {
    переключатель var1 {
    Случай 1:
        верни "привет"
    случай 2:
        вернуться «туда»
    дефолт:
        верни "привет"
    }
}()
 

1

Вы можете поместить свой блок переключателя в функцию, которая возвращает объект String , и назначить возврат этой функции вашей переменной string1 :

 func foo(var1: Int) -> String {
    переключатель var1 {
    Случай 1:
        верни "привет"
    случай 2:
        вернуться «туда»
    дефолт:
        вернуть "мир"
    }
}
/* Пример */
вар var1 : Целое = 1
var string1 : String = foo(var1) // "привет"
переменная1 = 2
string1 = foo(var1) // "там"
переменная1 = 5000
string1 = foo(var1) // "мир"
 

В качестве альтернативы пусть string1 будет вычисляемым свойством (например, в каком-то классе), в зависимости от значения, скажем, var1 , и поместите блок switch в метод получения этого свойства. На детской площадке:

 var var1 : Int
переменная строка1 : строка {
    переключатель var1 {
    Случай 1:
        верни "привет"
    случай 2:
        вернуться «туда»
    дефолт:
        вернуть "мир"
    }
}
/* Пример */
переменная1 = 1
print(string1) // привет
переменная1 = 2
print(string1) // там
переменная1 = 100
print(string1) // мир
 

Если используется в классе, просто пропустите блок примеров выше.

Вы можете использовать словарь вместо оператора switch , который является более гибким, поскольку позволяет добавлять новые значения с небольшими затратами:

 let map = [1: "hello", 2: "there"]
значение = карта[var1] ?? "Мир"
 

Или, в одном операторе и с использованием индекса по умолчанию :

 let value = [1: "hello",
             2: "там"][var1, по умолчанию: "мир"]
 

9Аргумент 0025 по умолчанию , передаваемый в вызов нижнего индекса, работает так же, как предложение по умолчанию из коммутатора

2

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Распределение по компьютерным сетям

Назначение коммутатора компьютерных сетей

Обзор

Первые два задания будут использовать Switchyard.
среда, разработанная Джоэлом Соммерсом из Университета Колгейт.
Switchyard — это платформа на основе Python для разработки и тестирования сетевых устройств, таких как концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы и брандмауэры. Цель этих лабораторных работ — дать вам опыт написания основных логических функций для сетевых устройств.
Сетевые устройства имеют «порты»/интерфейсы с именами.
Целью программы Switchyard является

1. получить пакет
2. технологический пакет
3. переслать пакет

Лаборатория 1

1. Прочтите документацию здесь
2. Установите тестовую среду Switchyard на свой компьютер и запустите примеры, чтобы понять, как работать с Switchyard.
3. Ваше задание — выполнить лабораторную работу Learning Switch. Перейдите к инструкциям и лабораторным данным следующим образом:
   • Доступ к Git-репозиторию Switchyard
   • Перейти к примерам/упражнениям/learning_switch/learning_switch. rst в репозитории Git
   • Выполните задание и вызов, описанные в документе по переключению обучения.
   • Запустите/протестируйте свое решение в Mininet.

Подробнее

1. Как указано в обзоре Switchyard, разработка должна выполняться на Python 3. Если вы не знаете Python, вам следует ознакомиться с документацией и учебными пособиями на python.org
2. Вы можете разработать и протестировать свою реализацию переключателя обучения, используя функцию тестирования Switchyard на своих персональных компьютерах (Mac или Linux). Инструкции по настройке см. в обзоре.
3. Вам нужно будет запускать тесты в Mininet, используя виртуальную машину (ВМ), созданную специально для этой цели. Mininet — это сетевой симулятор — подробности можно найти на mininet.org. Виртуальная машина позволяет эмулировать автономный компьютер на другом компьютере. Он построен с использованием VirtualBox и будет работать только в системах Linux. Таким образом, для проведения экспериментов с Mininet, если у вас нет системы Linux, вам придется использовать системы CSL. Подробная информация о запуске виртуальной машины Mininet будет опубликована в FAQ в ближайшее время, но в Switchyard все очень просто.
4. Мы опубликуем несколько тестовых файлов, похожих на те, которые будут использоваться для оценки вашей реализации. Тем не менее, вы должны активно создавать свои собственные тестовые файлы, чтобы убедиться, что ваша система работает.
5. Оценка будет проводиться следующим образом: 20 % проверки кода и 80 % демонстрации. Основной аспект проверки кода — убедиться, что весь ваш код является оригинальным (то есть, вы его написали). Демонстрационная версия проверит ваш код, чтобы убедиться, что он имеет все необходимые функции.
6. Не забывайте, что задание нужно сдать Вторник 20.10 . Инструкции по отправке кода перехода на обучение будут отправлены до установленного срока. По истечении крайнего срока вам нужно будет подписаться на временной интервал, чтобы продемонстрировать свой код. Объявление об этом будет отправлено после 20.10.

Тестовые наборы

Тестовый файл переключателя обучения (.srpy) найдите здесь. Помните, что это не набор всех тестовых сценариев, поэтому не забывайте тщательно тестировать свои решения.
Перед запуском убедитесь, что вы используете Python версии 3.4.3. Другие версии могут давать ошибки. Скопируйте это в каталог коммутатора (где находится srpy.py):

$ ./srpy.py -t -s Learningswitchtests.srpy [ваша-реализация-обучения-переключателя]


Виртуальная машина коммутатора

Найдите 32-разрядную виртуальную машину Ubuntu 14.04 с предустановленными Mininet и Switchyard здесь.
Имя пользователя виртуальной машины: cs640user
Пароль: cs640userpassword
с
Используйте Virtualbox для запуска этой виртуальной машины. Соответствующие ссылки:
1. Virtualbox: https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads
2. Импорт образа ВМ в Virtualbox: https://docs.oracle.com/cd/E26217_01/E26796/html/qs-import-vm.html

Если вы сомневаетесь, посмотрите этот FAQ. Если у вас нет ответа на свой вопрос, свяжитесь с Kausik по адресу [email protected].

1. В: Когда я пытаюсь установить необходимые пакеты для запуска Switchyard в Ubuntu 14.04 с помощью apt-get, мне не удается найти пакет freetype-dev ?
   A: В таком случае используйте sudo apt-get install libfreetype6-dev . Или найдите правильный пакет для freetype-dev, используйте эту команду в своем терминале apt-cache поиск свободного типа | грэпдев . Это даст вам имя пакета для установки.
2. В: При установке распределительного устройства у меня возникли проблемы с pyenv?
   A: В этом случае вы можете установить зависимости Python изначально без использования pyenv.
3. В: При запуске примеров показывает какой-то модуль, которого нет в питоне?
   A: Это могло произойти из-за неправильной установки требований. Правильный инструмент для установки библиотек python3 — 9.0149 пип3 . Также не забудьте использовать sudo . Итак, обновленная инструкция
   .
$ git clone https://github.com/jsommers/switchyard
... git clone происходит
$ cd switchyard
$ sudo pip3 install -r requirements.txt

4. Вопрос: Эффективное использование виртуальных машин с Virtualbox (распространите это на вашу виртуальную машину)
   
   А: https://docs.google.com/document/d/1jWkMDpC4gB2a3B9tWtcgXrx13PMXqiBxpPkwlRKDpt0/edit (Спасибо Джоэлу Соммерсу)
5. В: Когда я запускаю ./srpy -t -s examples/hubtests.srpy examples/myhub.py , я получаю сообщение об ошибке?
   A: Похоже, возникла проблема с файлом examples/hubtests.srpy. Если вы используете
   ./srpy -t -s examples/hubtests.py examples/myhub.py
   , это сработает. Чтобы перекомпилировать сценарий тестового примера, используйте команду:
   python3 .