Рубильник

Для проведения коммутационных операций (включение, отключение, переключение) с электричеством уже более сотни лет существуют простейшие аппараты – рубильники. Как правило, эти устройства проектируются и изготавливаются с ручным управлением. От прочего коммутирующего оборудования они отличаются характерной (ножевидной) формой движущихся контактов. Эти ножи под воздействием рукоятки как бы «врубаются» в неподвижные подпружиненные стойки. Рубильники дифференцируют по количеству полюсов: от простейших однополюсных до двух-, трёх- и многополюсных устройств.

Кроме этого, рубильники подразделяют на перекидные и реверсивные. Перекидным называют самый простой рубильник, который имеет одно или два положения фиксации и любое количество коммутируемых линий. Он устанавливается в защищённом ящике с выводом рукоятки наружу, которая обычно имеет длину не менее 20 см. Если рубильник изготовлен в компактном защищённом корпусе и не снабжён длинной рукояткой, то его, как правило, называют разъединитель или выключатель. Реверсивный рубильник состоит из двух выключателей и позволяет переключать нагрузку с одной питающей линии на другую. Устроен он таким образом, что не позволяет подать на нагрузку сразу два питающих напряжения. Может иметь как ручное управление, так и дистанционное (моторный привод).

Рубильники коммутируют как работающее электрооборудование, так и просто отключают питание не функционирующего. В первом случае, рубильник отключает рабочий ток и ему необходимо в конструкции иметь дугогасительное устройство (специальная камера). Во втором случае электрическая дуга не образуется и надобность в камерах отсутствует. При отключении цепи, находящейся под нагрузкой между контактами образуется электрическая дуга, которую необходимо погасить как можно скорее во избежание обгорания контактной группы. При силе тока до 75 ампер дуга гасится простым механическим растяжением – чем быстрее движется рукоятка и, соответственно, нож, тем быстрее гаснет дуга.

Если сила отключаемого тока выше 75 ампер, тогда учитывают электродинамические силы, влияющие на разрыв дуги. Их величина прямо зависит от силы тока и обратно пропорциональна величине движущегося контакта. Для улучшения этих показателей разработано моментное выключение, при котором скорость движения ножей не зависит от скорости поворота рукоятки. Скорость размыкания увеличивается за счёт применения в конструкции дополнительных разрывных ножей. Если рубильник с ручным приводом имеет в конструкции контакты, которые обращены к обслуживающему персоналу, то они (контакты) должны быть закрыты несгораемыми перегородками без щелей.

При разработке рубильников учитывают, чтобы при номинальном токе контактные площадки не испытывали термических перегрузок и даже при коротких замыканиях в цепи не происходило их залипания или размыкания. Устанавливаться рубильники должны таким образом, чтобы не было случаев самопроизвольного включения нагрузки (например, под воздействием силы тяжести). Подвижные ножи в отключенном состоянии не могут быть под напряжением. Учитывая работу под нагрузкой, ко всем составляющим применяемого рубильника предъявляются высокие требования по надёжности и качеству.