Что такое рубильник в электрике
Что такое электрический рубильник — назначение и виды
В любой электрической линии еще на этапе проектирования предусматривается возможность полного отключения тока. Это необходимо для проведения обследования коммуникаций, выполнения ремонта и регламентных работ, замены или установки нового оборудования. Рубильник — это наиболее надежный и эффективный прибор, с помощью которого производится разрыв цепи с гарантированным предотвращением пробоя в отключенном состоянии.
Что такое рубильник
Изделия разной конструкции можно встретить в подъездах и подвалах домов, на улице и в общественных зданиях. В большинстве случаев все виды рубильников расположены в распределительных щитах полностью или частично.
Согласно классификации, рубильник электрический представляет собой часть распределительного механизма и предназначен для размыкания цепи в ручном режиме. Изделие рассчитано на работу в диапазоне 100-1000 ампер при максимальном напряжении 1000 вольт. Прерывание тока производится за счет мускульного усилия путем создания разрыва на линии.
Перекидной выключатель-рубильник может изготавливаться в открытом и закрытом исполнении. Конструкция зависит от величины нагрузки, которая подается на контакты. Обосновано это тем, что рубильник поворотный на стадии активации и деактивации создает дугу и сноп искр, которые могут нанести человеку травму и стать причиной пожара.
Изделия работают от постоянного и переменного напряжения, могут использоваться для коммутации однофазного и трехфазного тока.
Рубильники 380 В применяются на производстве и в домах, где установлены потребители, работающие от такого напряжения. В частных домах и на дачах практикуется использование коммутационных двухфазных аппаратов на 220 В.
Устройство рубильника
Рубильник – прибор простой, но хорошо продуманный, благодаря чему получил широкое распространение в электротехнических работах.
Отличие рубильника от разъединителя
Отличие рубильника от разъединителя заключается в механизме обесточивания линии, расстоянием между разведенными концами и наличием электрической дуги.
Выключатель 380 В используется, чтобы отсоединять приборы, находящиеся под нагрузкой – во включенном состоянии. Устройство дает возможность проводить какие-либо манипуляции с электрическим оборудованием без обесточивания всего жилого объекта. При этом расстояние между контактами достаточное, чтобы не возник пробой. Корпус устройства закрывает контакты, что предотвращает попадание ионной дуги на соседние детали или линию заземления.
Назначение рубильника состоит в том, чтобы обесточивать весь объект. Предварительно отключается нагрузка, чтобы исключить плавление контактов. Допускается экстренное разъединение линии при возникновении аварийных ситуаций — пожар, прорыв водопровода или системы отопления.
Преимущества и недостатки
Реверсивный рубильник ABB OT63F3C 63A
Реверсивные выключатели-разъединители востребованы во всех отраслях хозяйственной деятельности.
Популярность изделий основывается на следующих достоинствах:
К числу недостатков рубильников относится высокий уровень коммутационного перенапряжения, возникающего между контактами в момент минимального расстояния между ними. Это требует применения действенных мер по защите мест коммутации.
Применение рубильника
Реверсивный рубильник в распределительном щите
Сфера применения изделий:
Перед монтажом делается схематичный рисунок, на котором обозначается линия, потребители и выключатели. Для изготовления чертежа можно использовать компьютерную программу. Однофазный или трехфазный рубильник располагается в щитке, исключающем доступ к нему посторонних лиц.
Основные виды
По маркировке рубильника в щитке можно узнать его тип, устройство и потенциальные возможности.
Установлена такая расшифровка:
Различные типы рубильников классифицируются по таким направлениям:
При выборе изделия следует учитывать, что приборами с фронтальной рукояткой можно разъединять только обесточенные цепи. Для линий под нагрузкой применяются устройства с боковой рукояткой.
Как сделать своими руками
Для изготовления самодельного рубильника потребуется дрель
Изделие перекидного типа часто устанавливают в строениях, которые часто отключают от электричества. В таких случаях задействуется бензиновый генератор, который обеспечивает объект энергией. Для быстрого и безопасного переключения тока от сети к генератору и обратно устанавливается рубильник, который имеет 3 положения (0 и 2 линии).
Для его самостоятельного сбора потребуется:
Изготовление самодельного рубильника
Описание последовательности изготовления переключателя рычажного типа:
Рубильник ABB (выключатель нагрузки).
Рубильник – это простой переключатель, который просто отключает или включает электрическую цепь под нагрузкой или без неё. По сути, рубильник – это “народное” название, правильное название такого прибора (коммутационного аппарата) – выключатель нагрузки.
Как было указано ранее, рубильники нужны для отключения нагрузки, то есть более правильно отключать полностью электрический щиток в квартире или доме, именно рубильником, а не автоматом.
Но я в щитах предпочитаю ставить на вводе автомат. Во-первых, часто в ЩУ или этажных щитках стоят вводные автоматы низкого качества, поэтому установив автомат в доме или квартире на вводе, мы убиваем двух зайцев, и ставим качественный прибор на ввод щита и получаем вводной прибор. Во-вторых, прежде чем отключить весь щит по какой-либо причине, мы на 99% уже сняли всю нагрузку (выключены автоматы электроплит, кондиционеров, котлов и т.д.), автомат при номинальных токах имеет десятки тысяч циклов “включения-отключения”, и ему абсолютно ничего не угрожает.
Рубильники в щиты я устанавливаю, или когда на вводе уже есть качественный автомат, или для управления НЕотключаемыми линиями.
Ранее в школьные годы, услышав о рубильниках, я представлял себе, какой-то большой по размерам прибор, который при помощи мощного рычага отрубает электричество, наподобие, как на фото ниже, и в домашних щитах ему точно делать нечего.
Но, как оказывается разновидностей рубильников, как по исполнению, так и по применению, не так уж и мало. Я рассмотрю в данной статье те рубильники, которые использую в своих щитах.
Рубильник ABB OT63F3.
Это наиболее распространенный рубильник ABB, который широко используется, как в быту, так и на производстве. Очень надежный, устанавливается как на din-рейку, так и на монтажную панель. 
Стандартно продается 3-хполюсным, но можно или сразу купить 4-хполюсный OT63F4N2 или докупить отдельно дополнительный полюс и самостоятельно “нарастить” рубильник. А можно даже два доп. полюса прищелкнуть, один справа, другой слева, и получится 5-типолюсный рубильник ABB)).
Данный рубильник ABB ОТ63F3, как следует из названия, рассчитан на ток 63 А. В данной серии выключателей нагрузки есть рубильники, которые рассчитаны на меньшие токи 16, 25 и 40 А, но они отличаются по размерам и в электрощиты “становятся”, мягко говоря коряво, что хорошо видно на фото, позаимствованном у моего известного коллеги Cs-Cs.net.
Разумеется есть рубильники ABB серии ОТ и выше 63А. АВВ выпускает низковольтные выключатели нагрузки до 2500 А, но нам они без надобности, таких нагрузок в быту не бывает.
Пожалуй, к одному из минусов рубильника ОТ63 я отнесу его “родную” ручку, с которой он продается. По мне, так она очень неудобная и переключать рубильник ABB ей очень неудобно, особенно у кого не очень сильные пальцы, например, у детей и женщин.
Данная проблема решается достаточно просто, можно купить и установить отдельно рукоятку немного иного плана, но зато очень удобную. Такие рукоятки бывают двух цветов: черная и красная, что тоже, кстати, порой удобно, чтобы четко были понятны задачи рубильников в щите. Например, рубильник ABB с красной ручкой отключает генераторные линии, а с черной – обычные НЕгенераторные линии. 
Рубильник АВВ ОТ63, как ранее писал, очень надежный, можно сказать неубиваемый и достаточно практичный в том плане, что он внешне подходит в щиты ко всем производителям, и к Шнейдер Электрик и Легранд.
Рубильник ABB SD200.
Рубильники серии SD200 относительно новые, и начали выпускать их с 2016 года. Внешне они почти неотличимы от старой копии серии Е200.
Но это только внешне. Многим известно, что серия Е200 имела конструктивный косяк, и поэтому были заменены на новую серию.
Как следует из названия серии SD200, рубильник ABB также, как и автомат S200, в зависимости от последней цифры, разделяется по количеству полюсов:
На фото также показан пример 2-хполюсного рубильника. Такие рубильники SD201 и SD202 удобно использовать в однофазных щитах, т.к. они занимают меньше места, чем ОТ63, который займет не менее 3-х модулей.
Рубильник ABB SD200 выпускается на номинальные токи: 16, 25, 32, 40, 50 и 63А. К нему подходят все дополнительные контакты, предназначенные для модульки ABB.
Другие рубильники.
Т.к. в своих щитах я в основном использую модульку от АВВ, то фоток рубильников Шнейдер Электрик, Легранд, Хагер у меня немного.
Также у Хагера есть модульные рубильники 1-4хполюсные серии SBN от 16 до 125А.
В одном из щитов я использовал рубильники SBN 2Р на 63А, достаточно симпатичные, как и вся модулька Хагер.
У Шнейдер Электрик также модульные рубильники 1Р-4Р серии iSW на 20-125А.
Модульные рубильники Легран использовать пока не доводилось. Обходился или автоматами или в 3фазных щитах рубильниками ОТ63 от ABB.
Спасибо за внимание.
Рубильники являются простейшими аппаратами ручного управления, которые используются в цепях переменного тока при напряжении до 660 В и постоянного тока при напряжении до 440 В.
Рубильники и переключатели на силу тока от 100 до 1000 А применяются в распределительных устройствах электротехнических установок и служат для неавтоматического замыкания и размыкания электрических цепей.
Кроме рубильников к коммутационным аппаратам ручного управления относят пакетные выключатели и переключатели, универсальные переключатели, контроллеры. Эти аппараты служат для включения и отключения, а переключатели — для переключения электрических цепей постоянного и переменного тока при номинальной нагрузке.
Все рубильники и переключатели допускают длительную работу при температуре окружающего воздуха не выше 40
о С и нагрузке их номинальным переменным или постоянным током.
Рубильники и переключатели классифицируются но следующим признакам:
1) по величине номинального тока — 100; 200; 400; 600; 1000 А;
2) по количеству полюсов — однополюсные, двухполюсные, трехполюсные:
3) по наличию разрывных контактов — с разрывными контактами, без разрывных контактов.
Независимо от наличия разрывных контактов одни и те же рубильники и переключатели пригодны для работы на постоянном и переменном токе. Но вследствие худших условий гашении дуги на постоянном токе рубильники и переключатели без разрывных контактов в сетях постоянного тока применяются только в качестве разъединителей;
4) по способу управления — с непосредственным управлением для монтажа с лицевой стороны распределительного устройства, с дистанционным управлением для монтажа с задней стороны распределительного устройства;
5) по способу присоединения проводов — с передним присоединением проводов, с задним присоединением проводов.
Рубильники и переключатели выпускают в одно-, двух- и трехполюсном исполнении с центральным или рычажным приводом для переднего или заднего присоединения проводов. Рубильники с центральной рукояткой служат в качестве разъединителя, т. е. отключают предварительно обесточенные электрические цепи, а с боковой рукояткой и рычажными приводами — отключают цепи под нагрузкой.
Принцип действия рубильника
Рубильником (переключателем) называется электрический аппарат с ручным приводом, предназначенный для коммутации электрических цепей.
Наиболее распространенные в настоящее время рубильники и переключатели рубящего типа на силу тока от 100 А и выше выполняются по принципу линейного соприкосновения подвижного контакта (ножа) с неподвижной контактной стойкой. Линейный контакт обеспечивает малое переходное сопротивление, разрыв больших токов и надежность в работе.
На рис. 1 показан принцип линейного контакта. Неподвижная контактная стойка 1 соприкасается по линии с подвижным контактным ножом 2, состоящим из двух полос с цилиндрическими выступами 3, которые обеспечивают соприкосновение со стойкой по линии. Концы полос ножа охватываются плоской пружиной 4.
Рис. 1. Линейный контакт
Общий вид двухполюсного рубильника изображен на рис. 2.
Рис. 2. Двухполюсный рубильник
Процессы, происходящие при размыкании рубильника
Размыкание цепи рубильником вызывает изменение тока образование электрического поля между неподвижными и подвижными контактами. Напряженность этого поля пропорциональна напряжению сети и обратно пропорциональна расстоянию между контактами.
В первый момент отключения рубильника, когда расстояние между контактами мало, напряженность электрического поля может достигать значении порядка нескольких тысяч или даже десятков тысяч вольт на сантиметр, что, естественно, вызывает ионизацию воздушного промежутка.
Рис. 3. Силы, действующие на дугу при отключения рубильника
При достаточной степени ионизации произойдет пробой воздушного промежутка и образуется электрическая дуга. При постоянном токе дуга время, чем при переменном, так будет существовать более длительное как в последнем случае при переходе тока через нулевое значение в течение каждого полупериода дуга гаснет на очень короткий промежуток времени.
Кроме того, установлено, что дуга гаснет тем быстрей, чем больше отключаемый ток и короче ножи рубильника. Физически это объясняется тем, что при больших отключаемых токах силы взаимодействия между током, протекающим в токоведущих частях рубильника, и магнитным полем дуги ускоряют ее перемещение в воздухе и деионизацию.
Дуга будет испытывать тем большее растягивающее усилие, чем короче ножи рубильника, так как в этом случае увеличивается напряженность магнитного поля, действующего на дугу.
Расшифровка обозначений рубильников
Рубильники и переключатели с боковой рукояткой и с рычажным приводом выпускают как с дугогасительными камерами, так и без них. Рубильники с центральной рукояткой выпускают без дугогасительных камер с искрогасительными контактами. Плотность прилегания контактных поверхностей ножа и губок обеспечивается за счет пружинящих свойств материала губок (у рубильников до 100 А) и за счет стальных пружин (у рубильников более 200 А).
Для предохранения ножей от оплавления дугой при отключении рубильники на большие токи выполняют с искрогасительными или дугогасительными контактами. Искрогасительные контакты, которыми снабжены ножи, при отключении отходят от губок под действием своих пружин независимо от скорости движения рукоятки и привода рубильника.
Дугогасительные контакты рубильников расположены открыто или внутри дугогасительных камер. Они служат для обеспечения быстрого гашения электрической дуги и исключения переброса ее на соседние токопроводящие или заземленные конструкции распределительного устройства. Переключатели перекидные имеют такое же конструктивное устройство, что и рубильники, и служат для коммутации электрических цепей.
В некоторых конструкциях рубильники совмещают с предохранителями или используют предохранители в качестве ножей. Такая конструкция, позволяющая выполнять функции коммутации и защиты, называют блоком предохранитель-выключатель (БПВ).
В целях безопасности для обслуживающего персонала рубильники заключаются в металлический защитный кожух
Выключатели-разъединители (рубильники) ВР32-31, ВР32-35, ВР32-37, ВР32-39 предназначены для включения, пропускания и отключения переменного тока номинальным напряжением до 660 В номинальной частоты 50 и 60 Гц и постоянного тока номинальным напряжением до 440В в устройствах распределения электрической энергии.
Рубильник ВР-32 на одно направление трехполюсный с боковой рукояткой
Рубильник ВР-32 на два направления трехполюсный с боковой смещенной рукояткой
Классификация выключателей-разъединителей ВР:
По степени защиты рукоятки: IР00, IР32.
По наличию вспомогательных контактов: без вспомогательных контактов; со вспомогательными контактами.
По виду рукоятки ручного привода: без рукоятки; боковая рукоятка; передняя смещенная рукоятка; боковая смещенная рукоятка.
По расположению плоскости присоединения внешних зажимов контактных выводов: 1 — параллельно плоскости монтажа; 2 — перпендикулярно плоскости монтажа; 3 — комбинированное: ввод параллельно, вывод перпендикулярно плоскости монтажа; 4 — комбинированное: ввод перпендикулярно, вывод параллельно плоскости монтажа.
По числу полюсов и числу направлений: однополюсный выключатель-разъед инитель на одно направление; двухполюсный выключатель-разъединитель на одно направление; трехполюсный выключатель-разъединитель на одно направление; однополюсный выключатель-разъединитель на два направления; двухполюсный выключатель-разъединитель на два направления; трехполюсный выключатель-разъединитель на два направления.
Основные технические характеристики рубильников ВР-32:
номинальные рабочие напряжения для главной цепи:
условный тепловой ток на открытом воздухе (Jth)
100, 250, 400 и 630 А
условный тепловой ток в оболочке (Jth)
80, 200, 315 и 500 А
номинальная частота переменного тока
на токи 100 и 250 А:
на токи 400 и 630 А:
Мощность, потребляемая аппаратом на один полюс
Блоки предохранители – выключатель
Для уменьшения габаритных размеров распредустройства выпускаются блоки предохранитель – выключатель (БПВ), обеспечивающие отключение номинальных токов и защиту цепей от токовых перегрузок и коротких замыканий. В БВП при вращении рукоятки траверса с установленным на ней предохранителем перемещается и контакты аппарата размыкаются.
Наличие двух разрывов на полюс обеспечивает отключение номинальных токов до 350 А при переменном U до 550 В. Для отключения номинального постоянного тока 350 А при U до 440 В разрывы снабжаются дугогасительными деионными решетками.
Сведения по монтажу
Рубильники, служащие для отключения под нагрузкой, должны монтироваться в вертикальном положении. Шины и провода следует присоединять к неподвижным контактам рубильника, т. е. так, чтобы при отключенном положении рубильника его подвижные ножи не были под напряжением.
Шины и провода, присоединяемые к рубильникам, должны иметь сечение, соответствующее номинальному току рубильника и укрепляться так, чтобы механические нагрузки от них не передавались на клеммы. Шины и провода должны быть плотно зажаты в клеммах рубильников для обеспеченна надежного контакта и предотвращения перегрева последнего.
Контактные гайки у рубильников и переключателей при присоединении шин и проводов следует затягивать плавно, без рывков. При этом после первой затяжки следует ослабить гайку, а потом снова плавно затянуть ее до отказа.
Гайки должны навертываться без заеданий, их резьбу рекомендуется смазывать техническим вазелином.
Поверхность контактных ножей рубильников во избежание заеданий их в контактных стойках надлежит смазывать небольшим слоем касторового масла. Загустевшую смазку рубильников и переключателей при их чистке удаляют чистым бензином.
Металлические нетоковедущие части рубильников с рычажным приводом, монтируемым на лицевой стороне шита, должны быть заземлены.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Рубильник: назначение, устройство и принцип действия
Рубильник — наглядный пример наиболее простого устройства коммутации. Это электрический коммутационный аппарат, имеющий ручное управление, функция которого отключение/включение или переключение электроцепей: переменного тока с напряжением до 660 Вольт, постоянного тока до 440 Вольт. Причем наличие дугогасительной камеры допускает совершать данные операции не только при отсутствии тока в цепи, но и под нагрузкой. Кроме нечастых неавтоматических коммутаций силовых электроцепей, рубильники (имеющие предохранители плавкие вставки) могут довольно эффективно использоваться как защита электрических сетей от перегрузок и возникающих в них сверхтоков — токов коротких замыканий.
Назначение рубильников
Область применения рубильников довольно широка. Они могут быть установлены в различных РУ (распределительных устройствах), шкафах, электрощитах, для силовых цепей и для цепей управления.
Определенные модели рубильников предназначены для их установки в шкафах (трансформаторных подстанций). Любые рубильники, независимо от их модели могут в целях гарантированной безопасности их эксплуатации могут быть установлены, как написано выше в строго определенных для этого местах щитах и шкафах закрытых помещений, при отсутствии в окружающей среде агрессивных веществ, пыли.
Устройство и принцип действия рубильника
Основа конструкции рубильника — панель, выполненная из изоляционного материала, на которой закреплены стойки с губками неподвижными контактами рубильника. Подвижныеже контакты — ножи, жестко закреплены на одном вале. При включении они «входят» неподвижные губки рубильника, создавая одновременное замыкание всех полюсов.
Во многом конструкция рубильника определяется способом привода в движение ножей — подвижных его контактов. Существуют рубильники с рычажным приводом (ножи приводятся в движение вращением боковой, чаще всего, съемной рукояткой через систему рычагов) и рубильники с центральной рукояткой (в них движение ножей начинается при вращении рукоятки, напрямую связанной с валом, на котором и расположены контактные ножи). Рубильники второго типа могут быть использованы для отключения электрических цепей, не находящихся под током нагрузки. Это связано с возможностью воздействия электрической дуги на руку отключающего.
Отключение цепей под «нагрузкой» возможно рубильниками первого типа с боковой рукояткой, оснащенными специальными дугогасителями на каждом полюсе, нейтрализующими дугу ее разделением на короткие отдельные дуги. Во многих современных рубильниках реализована такая дополнительная мера электробезопасности, как блокировка дверок во включенном положении. Т.е. пока рубильник включен, открыть его дверку не получиться. Помимо невозможности открытия дверки включенного рубильника, механизм также заблокирует привод рубильника при открытой дверке рубильника и включить его получиться лишь закрыв ее.