Схема кулачкового переключателя КПУ11-10/3186 | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

В данной статье я хотел бы рассказать Вам про схему подключения кулачкового переключателя КПУ11-10/3186 от TDM.

В ассортименте у данного производителя (и не только) имеется множество различных схем переключателей.

Все варианты я приводить в пример не буду, Вы их можете самостоятельно найти в соответствующих каталогах.

Помимо применения переключателей в цепях управления, также имеются различные варианты переключателей для подключения вольтметров и амперметров.

Но в данной статье я остановлюсь именно на переключателе КПУ11-10/3186, т.к. этому предшествовали интересные события из моей практики.

Переключатель КПУ11-10/3186 установлен на дверце одной из наших КТПН 10/0,4 (кВ) и используется в качестве вольтметрового переключателя. Напомню для тех кто забыл, что КТПН — это комплектная трансформаторная подстанция наружного исполнения.

Приведу расшифровку его обозначения:

• КПУ — кулачковый переключатель
• 11 — открытое исполнение со степенью защиты со стороны контактов IP20 (читайте про расшифровку всех кодов степеней защиты IP)
• 10 — номинальный ток контактов (в амперах)
• 3168 — имеет 7 положений

С помощью КПУ11-10/3186 осуществляется переключение режимов измерения фазных и линейных напряжений, причем при использовании лишь одного вольтметра.

Из расшифровки известно, что переключатель имеет 7 положений:

• L1L2 (AB)
• L2L3 (BC)
• L3L1 (CA)
• O — нулевое положение
• L1N (AO)
• L2N (BO)
• L3N (CO)

Так почему же я решил рассказать о схеме его подключения?!

КТПН 10/0,4 (кВ) была вновь вводимой и после подачи напряжения у нас не заработал вольтметр. Вернее, он показывал напряжение лишь в одном положении переключателя (L3N), а на остальных никак не реагировал и показания вольтметра были на нуле.

Кстати, на этой же КТПН я занимался настройкой цифрового температурного реле ТР-100, о чем подробно рассказывал в своей публикации (переходите по указанной ссылочке).

В первую очередь я измерил напряжение на клеммах вводного автомата — на всех трех фазах напряжение находилось в пределах 400 (В). Естественно, что после этого я решил проверить схему подключения вольтметрового переключателя.

Открываю дверцу и вижу, что на переключатель приходит три фазных провода (А-301, В-302, С-303) с нулем (провод синего цвета), а также вижу два отходящих на вольтметр провода (304 и 305). Напряжение на клеммах (301-302-303) тоже присутствовало. И вроде бы все верно!

Тем более на схеме, прикрепленной на дверце, именно так и изображено подключение данного переключателя!

Но не тут то было! На самом деле схема подключения переключателя КПУ11-10/3186 выглядит следующим образом. Для его правильной работы необходимо дополнительно установить 6 перемычек между клеммами: (1-3), (5-7), (2-6), (6-10), (4-8), (8-12).

Причем тех, кто занимался монтажом и сборкой вторичных цепей КТПН, не смутила имеющаяся перемычка, которая, скорее всего шла в комплекте с переключателем. Они явно посчитали ее лишней и просто напросто прикрепили ее на приходящие провода (заказчик самостоятельно найдет ей правильное применение).

В итоге, мне пришлось устранять данную неисправность на месте. Перемычку, которая была прикреплена на проводах, я установил на клеммы (2-6-10), а остальные перемычки, изготовленные из провода ПуГВ сечением 1,5 кв.мм, подключил на клеммы (4-8), (8-12), (1-3) и (5-7).

После этого вольтметровый переключатель заработал с полной своей функциональностью. Браво! Причем это была не единственная ошибка монтажников — также на данной КТПН не работала сигнальная арматура положения вводного автомата, неправильно были разделаны кабели от термодатчиков и не заземлены их экраны, и еще много разной мелочи.

Вот посмотрите видео, где я показываю работу вольтметра до и после устранения неисправности в схеме его подключения:

Дополнение. Как оказалось, перемычки (1-3) и (5-7) уже установлены внутри переключателя и их отдельно устанавливать не нужно. Визуально эти перемычки не видно, только если разобрать переключатель, что категорически не нужно делать, или прозвонить соответствующие выводы. Почему тогда на схеме перемычки (1-3) и (5-7) не обозначили, например, жирными линиями, в отличии от остальных?! Лично для меня не понятна логика такого подключения. Почему бы не подключить и остальные перемычки внутри переключателя?! Две перемычки установили, а остальные самим ставить? В общем имейте ввиду данный нюанс.

P.S. Будьте внимательны при проведении электромонтажных работ и прочих работ по обслуживанию электрооборудования! Никогда не спешите и всегда проверяйте за собой и друг за другом! Поверьте, в этом не ничего зазорного. Всем спасибо за внимание, до новых встреч!

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Кулачковый переключатель: устройство, принцип работы, назначение

Чаще всего кулачковые переключатели используют для коммутации электрических цепей, в частности — для управления электрическими двигателями. В этой статье мы познакомим вас с главными особенностями этого аппарата, рассказав, как он работает, из чего состоит и зачем вообще нужен. Фото и видео примеры позволят вам еще больше узнать об устройстве, принципе действия и назначении кулачковых переключателей.

Что это такое?

Кулачковые переключатели (на фото ниже) являются электрическими аппаратами, которые нужны для коммутации в электрических цепях как переменного, так и постоянного тока. Они нашли применение для коммутации силовых цепей управления оборудованием, а также в оперативной цепи управления другими электрическими аппаратами. Устройства могут использоваться в низковольтных цепях и в цепях напряжением до 500 В – для переменного тока (частотой 50-60 Гц) и до 220 В постоянного тока.

Они изготавливаются из изолирующих и проводящих материалов высокого качества, и созданы с применением успешного опыта создания современной техники, а также знаний, полученных в процессе разработки коммутационных аппаратов. Для кулачковых переключателей характерны малый размер, они устойчивы к кратковременной перегрузке в цепи, а также обладают хорошими коммутационными способностями. Чтобы защитить их от тока коротких замыканий в электрической схеме нужно воспользоваться предохранителями с плавкими вставками.

Конструкция

Из самого названия этого устройства ясно, что конструкция обусловлена применением «кулачков», которые приводят в действие некий «толкатель». Устройство кулачкового переключателя предполагает наличие группы коммутационных элементов, изменяя положение которых можно добиться определенного их расположения для работы разных схем включения. Расположение контактов и кулачков называется – программа коммутации (ее назначение заключается в сборке определенной схемы подключений). Они располагаются внутри пластмассового корпуса, который изготавливается на основе меламина.

Наглядно увидеть конструкцию устройства вы можете на схемах ниже:

Такой корпус невосприимчив к электрической дуге и вихревым токам. Конструкция кулачкового переключателя дает возможность включать и выключать все контакты практически одновременно. Это обеспечивается тем, что кулачок одного элемента соединен механически с другими кулачками. Применение в устройстве контактов серебра, которое лучше той же меди выдерживает электрическую дугу, обеспечивает хорошие коммутационные характеристики и повышенную износостойкость. Переключатель должен четко фиксироваться в определенном положении, для чего нужен фиксирующий механизм привода. Также в конструкции присутствует ограничитель движения привода. Его назначение – четкая установка переключателя в крайнем положении. Привод или вал аппарата представляет собой прут квадратного сечения. Для надежной работы и хорошего переключения контактов он должен изготавливаться из металла, чтобы выдерживать нагрузку при прокручивании. Это очень важно там, где применяется управление электродвигателями. Для управления приводом переключателя используется рукоятка, выполненная из изоляционного материала.

Наглядно устройство кулачкового переключателя демонстрируется на видео от одного из лучших производителей розеток и выключателей, компании ABB:

Принцип работы

В основе принципа действия кулачкового переключателя лежит включение определенной группы контактов посредством вращения привода аппарата. Вращая рукоятку в нужное положение, привод вращается вокруг своей оси и приводит в действие кулачки, расположенные на нем. Они, в свою очередь, замыкают определенную группу контактов. Чтобы понять как работает группа контактов, нужно смотреть диаграмму включений, которая составляется на основе необходимой схемы подключения. Когда привод находится в нужном положении, переключатель фиксируется в нем с помощью специального механизма фиксации и схема начинает свою работу. Чтобы вернуться в нулевое положение, необходимо снова провернуть рукоятку. По принципу действия они делятся на переключатели с автоматическим возвратом рукоятки в положение и ручным.

Назначение

Кулачковый переключатель нужен для:

• управления механизмами, которые приводятся в действие трехфазными и однофазными двигателями, для изменения соединения обмоток двигателей переменного тока (звезда-треугольник), изменения направления вращения;
• управления и сигнализации в оперативных цепях;
• может работать как выключатель, переключатель рабочих положений электрического сварочного аппарата;
• коммутации необходимого соединения группы сопротивлений;
• обеспечения переключения режимов работы нагревательного оборудования;
• включения и отключения привода механизма секционного разъединителя в трансформаторных подстанциях.

Область применения

Данные аппараты используют в быту, в промышленном производстве, на объектах электроснабжения, в речном судоходстве, на морских судах, в машинах напольного безрельсового электротранспорта. Также их назначение – управление механизмами в сельском хозяйстве. С помощью такого переключателя можно организовать байпасное подключение. Оно применяется для вывода из схемы оборудования либо участка цепи, для проведения работ по ремонту или профилактике.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели устройство, принцип работы и назначение кулачкового переключателя. Надеемся, информация была для вас полезной и понятной!

Будет полезно прочитать:

Кулачковые переключатели — любые задачи им под силу

Зачастую, словосочетание «эффективное решение», вызывает ассоциацию с неким технически сложным аппаратом или устройством. Однако существуют технически простые и, что важно, надежные аппараты, на базе которых можно создавать эффективные решения. Речь в сегодняшней статье пойдет о кулачковых переключателях.

Что такое кулачковый переключатель?

Согласно ГОСТ, кулачковый переключатель – это аппарат для цепей управления, снабженный органом управления (рукояткой или ключом), приводимым в действие вращением.

Устройство кулачкового переключателя серии 4G

Как видно из рисунка и описания составляющих элементов, устройство кулачкового переключателя довольно простое и понятное. Сам аппарат содержит минимум движущихся частей, что обеспечивает максимальную надежность производимых им операций.

Основной движущийся элемент — вал не должен изгибаться или скручиваться при повороте рукоятки управления. Только металлические валы, например стальные, обладают необходимым показателем жесткости на кручение и обеспечивают надежное переключение групп контактов. Это свойство особенно важно при управлении электродвигателем, т. к. пластиковые валы могут изгибаться, и несколько групп контактов могут одновременно оказаться в положении, которое создаст аварийную ситуацию.

Не менее важной составляющей надежной и долговечной работы кулачкового переключателя является высокое качество контактных материалов. Так, контакт из серебряного сплава, устойчивый к воздействию электрической дуги, обеспечивает высокие показатели коммутационной износостойкости.

Где применяются кулачковые переключатели?

Основные сферы применения аппаратов:

 

Более подробно рассмотрим последний пункт в этом списке. Так, например, для измерения фазных и межфазных величин напряжения можно применить один 7-ми позиционный кулачковый переключатель и один вольтметр. Это решение может заменить установку целых 6 отдельных вольтметров! Согласитесь, это решение удобнее в монтаже, а также экономит не только деньги, но и место в щите.

Также находят применение кулачковые переключатели с желтой фронтальной панелью и красной рукояткой в щитах аварийного управления.

Стоит отметить, что кулачковые переключатели становятся удобной заменой выключателей нагрузки там, где необходима коммутация большого количества контактов и положений.

Кулачковые переключатели применяются не только в традиционных решениях для сокращения количества измерительных и прочих устройств вторичных цепей. Они с успехом решают и современные задачи, примером которой может служить организация байпас-схемы (от англ. bypass — обход).

В традиционном понимании байпас предполагает обход какого-либо элемента или части электрической схемы. Допустим, что питание вашего дома или загородного коттеджа осуществляется от сети, а также имеется резервный источник питания ИБП (источник бесперебойного питания). В нормальном режиме работы весь дом питается от сети, а при пропадании напряжения в качестве резервного источника питания выступает ИБП. В случае, если необходимо вывести часть схемы с ИБП в ремонт, вы вручную переключаете схему при помощи ключа или просто повернув рукоятку кулачкового переключателя в положение 2. Затем, вытащив ключ или установив навесной замок (зафиксировав положение кулачкового переключателя), без риска попасть под напряжение, ремонтируете источник бесперебойного питания.

Кулачковый переключатель, являясь простым и в то же время надежным аппаратом, позволяет создавать как традиционные, так и современные эффективные решения.

Современные производители предлагают решения с повышенной степенью защиты IP65, которые могут применяться как на улице, так и в тяжелых условиях промышленных предприятий, а также проявляют индивидуальный подход к своим клиентам, предлагая изготовление кулачковых переключателей по нестандартным схемам заказчиков.

 

Кулачковый переключатель: назначение и принцип работы

Содержание:

1. Конструкция
2. Назначение
3. Принцип работы

Одним из средств коммутации электрических цепей является кулачковый переключатель, использующий в своей работе изменение тактовой частоты. В большинстве случаев они используются в трансформаторных устройствах, с помощью которых осуществляется управление электродвигателями, устанавливаются в различные виды измерительных приборов.

Конструкция кулачкового переключателя

При изготовлении этих приборов используются высококачественные материалы, обладающие проводящими и изолирующими свойствами. Типовой кулачковый переключатель отличается небольшими габаритами, устойчивостью к непродолжительным перегрузкам в электрических цепях, высокими коммутационными качествами. Защита этих устройств от коротких замыканий осуществляется с помощью предохранительных элементов, где присутствуют плавкие вставки.

Особенности конструкции наглядно отражаются в названии этой аппаратуры. Основой устройства является кулачок, воздействующий на толкатель, представленный в той или иной форме. Стандартная схема включает в себя целую группу различных элементов. Путем изменения их места расположения можно создавать различные комбинации схем включения-выключения.

Кулачки и контакты располагаются в определенной последовательности, которая образует программу коммутации, наиболее подходящую в данной ситуации. Все детали заключены в прочный пластмассовый корпус, который не могут разрушить даже электрическая дуга и вихревые токи.

Назначение кулачковых устройств

Данные приборы широко используются в быту и на производстве, в электроснабжении и на транспорте. Они обеспечивают безопасной функционирование машин и механизмов во всех рабочих режимах.

Конструктивные особенности прибора делают возможным выполнение функций коммутатора, то есть возможность одновременно включать и выключать все контакты. Это достигается за счет механического соединения кулачка отдельно взятого элемента с другими такими же кулачками. Все контакты включают в себя серебро, обладающее повышенной устойчивостью по сравнению с медью. Такие контакты не боятся преждевременного износа и хорошо переносят любые рабочие режимы.

Одним из основных качеств переключающего устройства считается его точная фиксация в установленной позиции после подсоединения. Для этого задействованы возможности специального фиксирующего механизма привода. Кроме него в конструкцию входит элемент, ограничивающий движение привода, что позволяет точно устанавливать переключатель в крайнее положение.

Вал прибора, изготовленный из квадратного металлического прутка, выполняет функцию привода. Это позволяет выдерживать существенные нагрузки, особенно при переключении и управлении электродвигателем. Непосредственное управление приводом осуществляется рукояткой, изготовленной из диэлектрического материала.

Принцип действия

Работа кулачкового переключателя заключается во введении в работу заданных контактных объединений. Данное действие выполняется вращающимся приводным элементом аппарата.

В период вращения вокруг оси регулировочная ручка постепенно устанавливается в заданную позицию. Одновременно в действие вводятся кулачки, установленные на оси привода, замыкающие какую-то контактную группу.

После подключения и установки приводного элемента в определенное положение, происходит фиксация переключателя вышеописанным механизмом, после чего созданная схема начинает работать. Для перехода на нулевую отметку нужно вновь повернуть рукоятку и привести ее в исходное положение. Такое переключение может выполняться автоматически или вручную.

Данные приборы широко используются в быту и на производстве, в электроснабжении и на транспорте. Они обеспечивают безопасной функционирование машин и механизмов во всех рабочих режимах.

двух- и трехпозиционный, назначение и сфера применения

Содержание статьи:

Кулачковые переключатели становятся все более распространенными электрическими механизмами, которые с помощью тактовой частоты обеспечивают коммутацию электрических цепей. Активно используются для измерения разных величин в мощных двигателях, принимают участие в управлении различных электрических систем, ими оснащаются трансформаторы.

Общая информация о кулачковом переключателе

Кулачковый переключатель

Кулачковые переключатели – это специальные электрические устройства, которые в электрических цепях коммутируют как постоянные, так и переменные токи. Эксплуатируются такие устройства в низковольтных цепях, а также в цепях с напряжением до 500 В, для переменного и постоянного тока.

В состав изделий входит изолирующее и проводящее сырье высокого качества, также в производстве принимают участие результаты успешных опытов создания современной техники и знания, полученные в процессе разработок подобного оборудования. Характерные особенности кулачковых устройств – компактные размеры, высокая устойчивость к кратковременным нагрузкам в цепи. Также им свойственны отменные коммутационные характеристики. Чтобы уберечь их в электрической схеме от тока коротких замыканий, требуется дополнительно устанавливать предохранители, оснащенные плавкими вставками.

Технические характеристики

Основные рабочие детали – «кулачки», которые приводят в действие «толкатель». Оборудование предполагает оснащение группой коммутационных сегментов, при изменении месторасположения которых можно добиться желаемого их расположения для активации определенной схемы включения в данный момент времени.

Месторасположение кулачков и контактов – это коммутационная программа, ее основная задача заключается в сборке определенной схемы подключения. Их устанавливают внутри корпуса, изготовленного из пластмассы, в ее состав также входит меламин.

Преимущество материала корпуса заключается в устойчивости к вихревым токам и электрической дуге. Несложная, но при этом эффективная конструкция позволяет одновременно включать и отключать большое количество контактов. Обеспечивается это за счет того, что кулачок одного рабочего сегмента механически соединен с другими узлами.

Для повышения износостойкости и коммутационных характеристик в устройстве контакты изготавливают не из меди, а из серебра. Еще одно достоинство материала – серебро выдерживает электрическую дугу. Также устройство оснащено фиксирующим механизмом привода, без участия которого переключатель не сможет фиксироваться в заданном направлении, следовательно, кулачковый переключатель уже не сможет справляться с поставленными задачами.

Стоит упомянуть об ограничители движения привода. Его предназначение в том, чтобы фиксировать переключатель в крайнем положении. Вал устройства или привод – это обыкновенный прут квадратного сечения. Для оптимального переключения контактов и надежной работы его требуется изготавливать из качественного металла, чтобы деталь могла выдержать нагрузку при прокручивании. Этот момент очень важен в тех отраслях, где требуется управлять за электродвигателями. Для удобства управления и переключения режимов применяется специальная рукоятка, изготовленная из специального изоляционного вещества.

Виды кулачковых выключателей

В строительных магазинах представлен довольно большой ассортимент кулачковых переключателей в разных видах.

• Двухконтактное оборудование, которое требуется для работы трансформаторов импульсного типа. Особенность такого переключателя заключается в том, что управляющее устройство базируется на обычном переходнике. Характерные особенности: на выходе величина напряжения достигает 3 В; оснащен оболочкой изолятора; управление током осуществляется мощностью модулятора; величина модуля – 10 мВ; способен выдерживать перегрузку до 5 А. Его запрещается использовать при работе с вольтметрами.
• Кулачковый переключатель на 3 положения или трехпозиционный. Устройства, которые можно применять вместе с вольтметрами. Характерные особенности: небольшие размеры; показатели максимального напряжения достигают отметки в 20 В; соединения находятся с обратной стороны конструкции; устройство оснащено дополнительно стабилизаторами.
• Оборудование, которое используется в трансформаторах. Характерные черты данного вида кулачковых переключателей: некоторые модификации оснащены тетродами; 15-вольтовые установки имеют чувствительность модуляторов не более 40 мВ; пропускание тока достигает отметки в 6 мк.
• Переключающее оборудование, которое дополнительно оснащается усилителем. Активно используются в измерительных приборах. Характеристики устройств: соединение обеспечивается с помощью переходников; оснащены фильтрами разного вида; контакты размещены с обратной стороны корпуса; максимальные показатели нагрузки составляют 12 А; величина проведения тока 12 мк. Запрещается использовать данную разновидность с импульсными трансформаторами.

Для вольтметра

Двухконтактный

На 3 положения

Чтобы выбрать наиболее подходящий кулачковый выключатель, требуется более детально изучить конкретные модели. Чтобы предупредить покупку некачественного товара или подделки известных производителей, нужно осуществлять покупки в специализированных магазинах или у официальных представителей.

Принцип действия

Работа кулачкового переключателя основывается на активации группы контактов за счет вращения привода устройства. Механическое вращение встроенной рукояти побуждает привод делать обороты вокруг своей оси, что приводит в действие те самые кулачки.

Активные «кулачки» замыкают требуемую группу контактов. Для анализа рабочей группы контактов требуется следить за диаграммой включений, принцип ее составления базируется на необходимой схеме подключения. Если привод находится в нужном положении, с помощью специального фиксирующего механизма переключатель становится неподвижным, заданная схема начинает выполнять свою работу. Для возвращения к нулевому положению требуется повторно провернуть рукоятку.

По принципу работы кулачковые переключатели делятся на ручные и оснащенные автоматическим возвратом рукоятки в исходное положение.

Назначение и область применения

Сварочный аппарат с кулачковым переключателем

Устройство активно используется в следующих целях:

• Включение и выключение привода рабочего сегмента секционного разъединителя, которым оснащены трансформаторные подстанции.
• Управление сложными конструкциями и целыми системами, которые приводятся в действие при помощи однофазных и трехфазных двигателей, изменение направления вращательного элемента, для соединения обмоток двигателей переменного тока.
• Осуществляется переключение режимов работы нагревательных элементов или оборудования в целом.
• Сигнализации и управления в оперативных целях.
• Обеспечение требуемого соединения элементов сопротивления.
• В виде переключателя рабочих положений в электрическом сварочном аппарате.

Устройство достаточно многофункциональное, поэтому нашло применение не только в промышленном производстве, но и в быту, объектах электроснабжения и водоснабжения. Также кулачковый переключатель активно эксплуатируется в сельском хозяйстве для управления оборудованием. Если постараться, с помощью такого переключатели можно организовать байпасное подключение.

Кулачковые переключатели имеют довольно обширный перечень преимущественных особенностей. Отдельного внимания заслуживает качество и безопасность коммутации, а также стойкость к высоким нагрузкам.

Для изготовления оборудования используются качественные, крепкие и износоустойчивые материалы, чем объясняется немалая стоимость оборудования. Простота использования и технического обслуживания также является приятным дополнением к регулярной эксплуатации кулачкового переключателя.

Разработчики выделяют немало времени, сил и финансов для изобретения подобного оборудования, но предназначенного для работы в неблагоприятных условиях, например, во влажной среде или при критических температурных отметках (запредельно низкие или высокие температуры). Также можно изготовить кулачковые переключатели по индивидуальным заказам, учитывая цели и задачи заказчика.