Выбор между различными типами поворотных переключателей обычно рассматривается как вопрос внешнего вида, и именно в этом заключается ошибка при сборке панелей. Селекторный переключатель, кулачковый переключатель, разъединитель под нагрузкой и переключатель могут иметь одинаковый вал диаметром 22 мм, одинаковую квадратную оправу и одинаковую рукоятку. Их отличает не корпус, а расположение контактов, угол переключения и категория использования, на соответствие которой устройство было фактически испытано.
Приведенные ниже типы поворотных переключателей классифицируются в зависимости от того, что они переключают, а не от их внешнего вида, и их выбор следует порядку, в котором производитель панелей должен принимать решения: какую функцию должен выполнять переключатель, сколько цепей он должен обслуживать, сколько положений ему требуется, какую нагрузку он будет размыкать и как он крепится. Каждый раздел заканчивается номером, который указан в техническом паспорте, поэтому вы можете перейти от функционального требования к коду модели без догадок.
Пять типов поворотных переключателей и их назначение
Большинство модельных рядов, представленных в каталоге, включая серии LW26 и LW40, построены по одному и тому же механическому принципу: вал несет на себе пакет кулачков, и каждый кулачок открывает или закрывает свой контактный блок по мере вращения вала. Тип устройства определяется тем, для каких целей предназначены эти контакты.
| Тип | Для чего это нужно | Типичные должности | Драйвер выбора |
|---|---|---|---|
| Переключатель | Выбор режима работы: ручной / выкл. / авто, локальный / дистанционный | от 2 до 4 | Количество режимов: с фиксацией или с пружинным возвратом |
| Кулисный переключатель | Включает несколько цепей в заданной последовательности на одном валу | от 2 до 12 | Таблица контактов и угол переключения |
| Изолятор / выключатель-разъединитель | Обеспечивает видимый разъединительный зазор, а в исполнении с размыканием нагрузки также прерывает рабочий ток | 2 (вкл./выкл.) | Категория использования и номинальный ток |
| Переключатель | Передаёт нагрузку между двумя источниками: I – 0 – II | 3 | Поведение «Break-before-make», количество полюсов |
| Шаг или переключатель с нажатием | Выбирает один из нескольких кранов, диапазонов или счетчиков | от 3 до 12 | Количество шагов и необходимость выполнения операции «make-before-break» |
Именно различие между первыми двумя типами поворотных переключателей чаще всего воспринимается нечетко. Селекторный переключатель выбирается по надписи на панели; кулачковый переключатель — по последовательности, указанной на чертеже. Если на чертеже показано, что контакты замыкаются в определенном порядке по мере прохождения рукоятки через каждое положение, вы указываете кулачковый переключатель, независимо от того, похожа ли рукоятка на селекторную или нет. Сравнение поворотного переключателя и селекторного переключателя в ней эта граница рассматривается более подробно.
Типы поворотных переключателей: полюса, положения и контакты
В каждом техническом паспорте поворотного переключателя указаны три числа, которые легко спутать, а их перепутывание может дорого обойтись.
- Поляки — сколько отдельных цепей может одновременно пропускать выключатель. 3-полюсный выключатель пропускает три фазы; 4-полюсный — плюс нулевую проволоку или четвертую фазу.
- Позиции — сколько положений имеет рукоятка. Двухпозиционный переключатель имеет положения «включено» и «выключено»; трехпозиционный переключатель имеет положения I, 0 и II.
- Контакты по должностям — сколько контактных блоков замыкаются или размыкаются при каждом щелчке. Именно это и описывает схема контактов, и именно в этом заключается отличие кулачкового переключателя от простого селектора.
Распространенной ошибкой при составлении технического задания является указание только полюсов и положений, при этом игнорируется третье число. Два 3-полюсных 3-позиционных выключателя могут вести себя совершенно по-разному: один может замыкать все три полюса в любом положении, а другой — замыкать их поочередно с нейтральным зазором между ними. Только схема контактов позволяет определить, какой из них какой.
| Требование | Номер для проверки | Что может пойти не так, если игнорировать эту проблему |
|---|---|---|
| Трехфазная цепь с нейтралью | 4 полюса | Нейтраль, переключаемая отдельным устройством, что приводит к потере общей точки изоляции |
| Вручную / Выкл. / Авто | 3 положения, 2 контакта | Заказ двухпозиционного переключателя и потеря исходного положения «выключено» |
| Два источника с зазором между ними | 3 положения, схема «размыкание перед замыканием» | Источники на мгновение оказались в параллельном состоянии, либо нагрузка упала без определённого состояния покоя |
| Последовательное управление двигателем | Таблица контактов | Контакты замыкаются в неправильном порядке; блокировка не срабатывает |
Угол переключения, схема «размыкание перед замыканием» и схема «замыкание перед размыканием»
Угол между фиксаторами определяет, на какое расстояние должна перемещаться рукоятка за один шаг, и от него зависит, сможет ли оператор выбрать положение на ощупь. Обычно используются значения 30°, 45°, 60° и 90°. Переключатель с углом 30° позволяет разместить больше положений в пределах одного оборота, что удобно при многоступенчатом переключении; переключатель с углом 90° проще распознать с первого взгляда на панели с двумя положениями.
Важнее угла — то, что происходит между две должности.
«Сначала разъединение, потом соединение» (BBM) открывает выходной контакт до того, как закроется входной контакт. На мгновение возникает полное отсутствие соединения. Такое поведение является обязательным для переключателя, обеспечивающего переключение источников питания, а также для любого переключателя, на котором подключена нагрузка: два источника ни в коем случае не должны соединяться между собой, даже на долю секунды.
«Сделать до разрыва» (MBB) замыкает входящий контакт перед размыканием исходящего, благодаря чему цепь никогда не разрывается. Это звучит безопаснее, чем есть на самом деле. В переключателе это приводит к короткому замыканию между двумя источниками. MBB применяется в специальных измерительных цепях, в первую очередь в вторичных цепях трансформаторов тока, где разрыв цепи во время переключения может привести к появлению опасного напряжения на клеммах трансформатора тока.
Если переключение осуществляется между двумя источниками питания, укажите BBM и подтвердите это в письменной форме. Если речь идет о ступенчатом переключателе в измерительной цепи, требование о последовательности «замыкание перед размыканием» обычно указывается в техническом паспорте прибора, а не в каталоге переключателей. Поведение ступенчатых переключателей при замыкании и размыкании рассматривается отдельно в короткое замыкание и отсутствие короткого замыкания в поворотном переключателе.
Подбор выключателя в соответствии с категорией нагрузки
Именно здесь возникает наибольшее количество ошибочных заказов. Поворотный выключатель, рассчитанный на 100 А, не является выключателем на 100 А при любой нагрузке. Стандарт IEC 60947-3 подразделяет условия эксплуатации на категории, и одно и то же устройство выдерживает меньший ток в более суровой категории.
| Категория | Загрузить | Типичная область применения | Коэффициент мощности |
|---|---|---|---|
| AC-20 | Без нагрузки / только изоляция | Чистый разъединитель, без отключения нагрузки | — |
| AC-21 | Резистивная нагрузка, включая умеренную перегрузку | Группы нагревателей, преимущественно с резистивным распределением | около 0,95 |
| AC-22 | Смешанные резистивные и индуктивные | Смешанные нагрузки от зданий или распределительных сетей | около 0,65 |
| AC-23 | Двигатель и высокая индуктивность | Прямой пуск двигателей, вентиляторы, насосы | примерно 0,45 или 0,35 |
Суффикс имеет такое же значение, как и категория. A означает, что устройство проверено на способность к частому использованию; B означает нечастое использование, как правило, для изоляции оборудования во время технического обслуживания. Выключатель с маркировкой AC-23B не может заменить выключатель AC-23A, если оператор использует его в каждой смене.
Из этого вытекают три практических правила:
- Обратите внимание на текущую цену в соответствующем разделе каталога, а не на цену, указанную в заголовке на первой странице каталога.
- Если питающая линия питает двигатель, следует рассматривать её как AC-23, даже если выключатель обычно срабатывает без нагрузки. Рано или поздно кто-нибудь включит его под нагрузкой.
- Ни в коем случае не используйте чистый разъединитель (AC-20) в качестве выключателя под нагрузкой. Устройство, не оснащенное устройством гашения дуги, при первом размыкании цепи под напряжением приведет к сварке контактов.
Защита от короткого замыкания — это опять отдельный вопрос. Выключатель-разъединитель обладает кратковременной выдерживаемой мощностью и способностью замыкать при коротком замыкании, и эти характеристики описывают, в каких условиях он может работать до тех пор, пока устройство, расположенное выше по цепи, не устранит неисправность. Ни один из этих показателей не означает, что выключатель способен прервать ток короткого замыкания. Эта задача по-прежнему лежит на предохранителе или автоматическом выключателе.
Монтаж, корпус и степень защиты от проникновения
Выбор способа монтажа, как правило, определяется типом панели, а не требованиями к электрооборудованию, и его следует определить до начала разработки типового кодекса.
- Монтаж на панели — стандартный вариант: центральный вал, проходящий через круглое отверстие, закреплённый винтами по углам передней панели. Обеспечивает максимальную механическую опору для большой ручки.
- Крепление с одним отверстием — одно круглое отверстие, закрепление сзади. Устанавливается быстрее и обычно выбирается в случаях, когда места на панели мало.
- Крепление на DIN-рейку — версия с креплением на основании, которая защелкивается на направляющей TS35; используется в тех случаях, когда выключатель находится внутри корпуса, а не на дверце.
- Блокировка дверей — переключатель, установленный на основании, с механизмом, предотвращающим открытие дверцы при включенном переключателе или закрытие переключателя при открытой дверце. Часто встречается на панелях управления станками и насосами.
- Герметичный корпус — заводской корпус класса защиты IP65, предназначенный для использования на открытом воздухе, в условиях промывки или в запыленных помещениях.
Степень защиты определяется корпусом, а не механизмом выключателя. Стандартный выключатель для монтажа в панель, установленный за дверцей с уплотнителем, соответствует степени защиты этой дверцы; тот же выключатель в открытой раме — нет. Для наружных насосных установок и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) логика выбора изложена в Выбор ротационного разъединителя для насосов и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в котором более подробно рассматриваются вопросы, касающиеся ограждения и стороны блокировки.
Алгоритм отбора из шести этапов
Последовательное выполнение этих действий позволяет избежать наиболее распространённого цикла перенастройки, который начинается с изображения из каталога и заканчивается переключателем, не способным разгрузить нагрузку.
- Определите функцию. Выбор режима, переключение нагрузки, изоляция, переключение источника питания или выбор ступени. Один переключатель может качественно выполнять только одну из этих функций.
- Посчитайте контуры. Полюса для фаз и нуля, а также любые вспомогательные контакты, необходимые для цепи управления.
- Зафиксируйте положения и угол. Сколько положений фиксации, должно ли одно из них быть положением «выключено» и должна ли ручка быть понятной с первого взгляда.
- Укажите нагрузку и категорию. Используйте номинальный ток AC-21, AC-22 или AC-23 в соответствии с фактической нагрузкой и выберите суффикс A или B с учетом частоты включения-выключения выключателя.
- Выберите способ крепления. Панель, одноотверстие, монтаж на DIN-рейку, блокировка двери или герметичный корпус, а также требования к степени защиты (IP) для данного места установки.
- Добавьте аксессуары. Вспомогательные контакты для сигнализации состояния, защелки для навесного замка, срабатывания ключа, предупреждающей таблички и кожуха клеммной колодки, если панель находится в зоне доступа.
По завершении шестого этапа у вас должна получиться типовая строка, а не просто описание. Если поставщик не может преобразовать эти шесть ответов в код, техническое описание считается неполным.
В чем обычно заключаются ошибки при выборе поворотного переключателя
- Покупка по текущей цене, указанной в заголовке. Номинальный ток 63 А по стандарту AC-21 может снизиться до 32 А или менее при том же напряжении в соответствии со стандартом AC-23. С практической точки зрения эти два номинала относятся к разным типам продукции.
- Предположим, что селекторный переключатель представляет собой кулачковый переключатель. Если на чертеже изображена последовательность, то выбор детали определяется схемой соединений, а не типом ручки.
- Игнорирование принципа «break-before-make» при переключении. Неисправность не заметна на испытательном стенде; она проявляется в виде вспышки или срабатывания устройства, установленного выше по цепи, при первом переключении оператором под нагрузкой.
- Использование изолятора в качестве выключателя под нагрузкой. Устройства серии AC-20 не оснащены системой подавления дуги. Раскрытие такого устройства под нагрузкой приводит к повреждению контактов и, в случае устройства в металлическом корпусе, может представлять опасность.
- Забыли про нейтральный провод. Трехфазная нагрузка с переключаемым нейтральным проводом требует четырёх полюсов; использование двух отдельных устройств сводит на нет единственную точку изоляции.
- Определение угла после сверления отверстия в панели. Этот угол определяет дугу рукоятки и область, которую она охватывает. Его изменение впоследствии потребует установки новой передней пластины.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
В чём заключается разница между поворотным переключателем и кулачковым переключателем?
Поворотный переключатель относится к общему классу устройств: его вал вращается с помощью рукоятки для выбора положения. Кулачковый переключатель — это поворотный переключатель, контакты которого приводятся в действие профилированными кулачками в заданной последовательности. Каждый кулачковый переключатель является поворотным переключателем, однако не у каждого поворотного переключателя последовательность замыкания контактов заслуживает отдельного описания.
Можно ли использовать поворотный переключатель в качестве главного разъединителя?
Только в том случае, если это выключатель-разъединитель, рассчитанный на данную нагрузку. Чистый разъединитель предназначен исключительно для работы без нагрузки. Для главного разъединителя, который также прерывает рабочий ток, следует указать выключатель-разъединитель класса AC-23A и убедиться в работоспособности функции разъединения в разомкнутом положении.
Что означает обозначение AC-23A на поворотном переключателе?
Это означает, что устройство было испытано на работу с двигателями и высокоиндуктивными нагрузками (AC-23) и проверено на способность к частому включению (суффикс A). Номинальный ток, указанный для AC-23A, ниже, чем номинальный ток того же устройства для AC-21.
Сколько положений может иметь поворотный переключатель?
Практический диапазон составляет от двух до двенадцати, при этом на более высоких значениях угол между фиксаторами составляет 30° или 45°. При более чем четырёх или пяти положениях дуга поворота рукоятки становится большой, и надпись на панели приходится размещать с учётом этого.
Что лучше: сначала break, потом make или сначала make, потом break?
При любой передаче или переключении источника питания следует использовать схему «размыкание перед замыканием», чтобы два источника питания никогда не были соединены. Схему «замыкание перед размыканием» следует применять только в тех случаях, когда цепь не должна прерываться, например, на вторичной обмотке трансформатора тока. Не следует указывать схему «замыкание перед размыканием» для переключения, не проверив, какие элементы при этом соединяются.
Нужен ли 4-полюсный выключатель для однофазной нагрузки?
Нет. Для однофазной нагрузки требуется не более двух полюсов: фаза и нуль. Четыре полюса предназначены для трехфазной сети с нулем или для управления двумя отдельными однофазными цепями с помощью одной рукоятки.
Преобразование выделенного фрагмента в типовой код
Типы поворотных переключателей проще классифицировать и заказывать, если соблюдать следующий порядок: сначала функция, затем схемы, далее положения и угол поворота, затем категория нагрузки, и, наконец, способ монтажа. Большая часть затрат, связанных с неправильным выбором, приходится не на сам переключатель, а на доработку панели, в которую он встраивается.
Компания Cantak выпускает серию LW26 с номинальным током от 10 А до 315 А в исполнениях для монтажа в щит, с одним отверстием, на DIN-рейку и с блокировкой двери, при этом схема контактов предоставляется для каждого положения, а также многослойную серию LW40 для управления станками, где несколько цепей должны переключаться последовательно на одном валу. Обе серии указаны с вариантами полюсов и положений в Поворотный переключатель серии LW26 и Поворотный переключатель серии LW40 страниц.
Если для необходимой вам последовательности ещё нет контактной схемы, пришлите схему коммутации с указанием количества полюсов, положений и категории нагрузки, и наши инженеры подтвердят расположение кулачков до того, как вы оформите заказ. Полный ассортимент, включая серии разъединительных выключателей и кнопок, соответствующих тому же стандарту панелей, представлен на сайте каталог продукции.