Рис. 37. Трехполюсный рубильник

Рубильник (рис. 37) состоит из неподвижных контактов — губок, подвижных контактов — контактных ножей рубящего типа, жестко соединенных изолирующей траверсой с рукояткой. Каждый из контактных ножей вращается на оси, закрепленной на контактных стойках. Угол поворота контактных ножей менее 90°. Для создания надежного контакта с ножами губки выполняют пружинящими. Губки и контактные стойки смонтированы на изолирующем основании. Подводящие провода или шины, например, от питающей сети закрепляют винтами на губках, а выводные — винтами на контактных стойках. Для обеспечения электробезопасности даже рубильник открытого исполнения должен иметь специальное ограждение.

Переключатель (рис. 38) отличается от рубильника наличием дополнительной группы (по числу ножей) контактных губок и углом поворота контактных ножей, составляющим 180°. При положении рукоятки переключателя в крайнем верхнем положении осуществляется коммутация одних электрических цепей, при положении рукоятки в среднем положении (при повороте на угол 90°)—их разрыв, а при переводе, рукоятки в крайнее нижнее положение — коммутация других электрических цепей.

Для быстрого отключения электрических цепей и предохранения ножей и контактных губок от подгорания при образующейся электрической дуге применяют так называемые моментные ножи, которые представляют собой обычные контактные ножи, оборудованные подпружиненными шарнирно закрепленными разрывными контактами. При отключении коммутируемой цепи разрывные контакты под действием усилия пружины вырываются из губок с большой скоростью, а возникающая при этом электрическая дуга быстро гаснет.

Пакетные выключатели и переключатели предназначень. для периодических включений и отключений силовых и осветительных электрических цепей постоянного тока напряжением менее 250 В и переменного тока напряжением менее 380 В при номинальной силе тока менее 360 А. Они предназначены для установки в сухих помещениях и могут работать при температуре окружающего воздуха от +40 до —40 °С.

Пакетные выключатели и переключатели открытого исполнения имеют следующее обозначение: первая буква П — пакетный, вторая буква В или П — выключатель или переключатель; первая цифра после букв — число полюсов, второе число — номинальный ток при отключении или переключении при напряжении 220 В, после дроби буква Н — направление, цифра после дроби —- число коммутируемых переключателем направлений.

Рис. 38. Трехполосный переключатель рубящего типа

Пакетный выключатель (рис. 39,а) состоит из пакетов, каждый из которых представляет собой изолятор с размещенной внутри него контактной системой (рис. 39,6), состоящий из неподвижного контакта, обжимаемого сверху и снизу подвижными контактами с фибровыми искрогасящими шайбами. Неподвижные контакты расположены между пакетами и имеют винтовые зажимы для подключения проводов коммутируемой цепи. Пакеты (полюсы), набираемые на основании, сверху закрывают крышкой и стягивают шпильками. Для крепления пакетного выключателя предусмотрена скоба с пазами.

Через центральное отверстие пакетов проходит валик квадратного сечения, служащий для привода подвижных контактов. В верхней части пакетного выключателя установлен пружинный фиксатор, обеспечивающий поворот валика на углы, кратные 90°, а также быстрое и не зависящее от скорости поворота рукоятки 6 переключение контактов при малом времени горения дуги.

Пакетные выключатели бывают одно-, двух-, трех- и многополюсными с числом коммутационных положений не более четырех. При перестановке и соответствующем подборе подвижных контактов пакетных выключателей можно получить различные схемы соединений электрических цепей.
Конструкция пакетных переключателей в основном не отличается от конструкции пакетных выключателей. Наибольшее распространение нашли универсальные переключатели типа VII, которые рассчитаны на напряжение постоянного и переменного тока до 500 В и силу тока на контактах до 20 А. Переключатели применяют в основном в системах управления и сигнализации кранов.

Контроллеры предназначены для одновременного переключения нескольких электрических силовых цепей, цепей возбуждения и управления электроприводом для осуществления пуска, регулирования частоты вращения, электрического торможения, остановки и реверса электродвигателей. В крановых электроприводах используют контроллеры серий ККТ 60А и KB 1 (рис. 40). Контроллеры указанных серий выполняют функции, связанные с коммутацией цепей постоянного и переменного тока напряжением до 500 В. По конструктивному исполнению контроллеры разделяют на кулачковые и барабанные.

Рис. 39. Пакетный выключатель ПВ:
в — общий вид; б — контактная система

Кулачковый контроллер состоит из блока коммутационных элементов (рис. 41,а) с кулачковым валом, размещаемых в алюминиевом (серия ККТ 60А) и стальном (серия KB 1) корпусах. Каждый блок размещен внутри дугогасительной камеры и состоит из подвижной и неподвижной частей. Подвижная часть представляет собой профилированный кулачок с квадратным отверстием для приводного вала с изоляцией. Приводной вал закреплен в подшипниках, установленных в основании и крышке корпуса, и может поворачиваться крановщиком относительно своей продольной оси с помощью маховичка пли рукоятки. Контактная система представляет собой закрепленный на стойке неподвижный и подпружиненный подвижный контакты. Подвижный контакт шарнирно соединен с рычагом, на одном конце которого закреплен ролик, прижимаемый к кулачку пружиной.

В положении, показанном на рис. 41,о, контактная система разомкнута. При повороте маховичка крановщиком для коммутации электрической цепи, вал поворачивается в направлении, показанном стрелкой. При этом ролик под действием пружины попадает во впадину кулачка, и в момент касания профилированных контактов (положение I) возникающая электрическая дуга воздействует на их нерабочую часть. При дальнейшем прижатии контактов подвижный контакт под действием пружины перекатывается по неподвижному (положение II) и притирается к нему, что способствует самоочищению контактов. Процесс замыкания контактов заканчивается тогда, когда контакты занимают положение III. Размыкание контактов осуществляется в обратном порядке, а электрическая дуга при размыкании также воздействует на нерабочую часть контактов. Для гашения возникающей электрической дуги применяют дугогасительные катушки, устанавливаемые у контактных элементов. На крышке контроллера обозначены положения, в которых осуществляется замыкание или размыкание контактных групп при вращении маховичка вправо или влево от нулевого положения. Надежное сохранение контакта в любом положении маховичка обеспечивается фиксирующим механизмом, расположенным под крышкой. Он состоит из храповика, насаженного на вал, и подпружиненного ролика. При фиксированном положении маховичка ролик находится во впадинах храповика. Для перевода контроллера в следующее положение необходимо повернуть рукоятку или маховичок, в результате чего ролик из одной впадипы храповика переместится в другую (последующую) впадину.

В барабанных контроллерах контактная система представляет собой неподвижные и вращающиеся скользящие контакты (рис. 42). Подвижный контакт выполнен в виде барабанного сегмента, а неподвижный расположен на подпружиненном пальце. Применение скользящих контактов значительно снижает работоспособность барабанных контроллеров и ограничивает их применение, поскольку частота включений при номинальной нагрузке не должна превышать 120 в час. Увеличение частоты включений до 240 в час требует снижения номинальной мощности контроллера до 80% номинальной.

Для коммутации цепей постоянного тока выпускаются кулачковые контроллеры серий КВ-1-01 и KB-1-02, а для переменного трехфазного тока серий ККТ 61А, ККТ 62А, ККТ 65А, ККТ 68А и ККТ 69А.

Рис. 41. Контактная система кулачкового контроллера и последовательность замыкания подвижного и неподвижного контактов

Пусковые и пускорегулиро- вочные резисторы предназначены для ограничения силы тока в электрических цепях при пуске (торможении), регулировании частоты вращения электродвигателей постоянного и переменного тока. Резисторы выполняют регулируемыми и нерегулируемыми. Из нерегулируемых резисторов наибольшее распространение в системах управления крановым приводом нашли пускорегулиро- вочные резисторы типа РП (для электродвигателей постоянного тока параллельного и смешанного возбуждения) и НФ и НК (для крановых электродвигателей постоянного и переменного тока с фазовым ротором).

Рис. 42. Контактная система барабанного контроллера

Пускорегулировочный резистор состоит из элементов, которые объединены в ящик резисторов. Элементы резисторов имеют разнообразную конструкцию и по виду обмотки их разделяют на проволочные и ленточные.

Обмотку проволочных или ленточных элементов резисторов выполняют из материалов с большим удельным сопротивлением и сравнительно малым температурным коэффициентом линейного расширения: нихрома, константана или ферхаля. По виду каркаса, на который наматывается проволока или лента, элементы подразделяют на пластинчатые и трубчатые.

Проволочный пластинчатый элемент резистора (рис. 43,а) состоит из пластины-держателя, на который надеты с двух сторон фарфоровые изоляторы с бороздками на наружной поверхности для навивки проволоки диаметром 0,5—1,6 мм с определенным шагом. Для закрепления начала и конца проволоки на держателях используют крепление скруткой в петлю. Петли, соответствующие началу и концу обмотки, закрепляют зажимами, к которым подсоединяют электрическую цепь.

В ленточном трубчатом элементе (рис. 43,6) на металлическом держателе коробчатого сечения закреплены фарфоровые изоляторы. Ферхалевая лента сечением от 0,8X6 мм до 1,6X15 мм намотана на изолятор с установкой на «ребро».

Рис. 43. Ящики резисторов: а — типа НК-1; б — типа НФ-1

Ящики резисторов (см. рис. 43) типов НФ и НК выполнены открытыми и состоят из двух металлических боковин, соединенных между собой изолированными слюдяной изоляцией шпильками, на которых установлены элементы резисторов. Между соседними элементами проложены металлические или изоляционные шайбы. Посредством перемычек происходит соединение или разъединение элементов. Для подсоединения ящика резисторов к электрической цепи между элементами установлены специальные контакты.

Стандартный ящик резисторов типа НФ содержит до пяти трубчатых элементов из ферхалевой ленты, а стандартный ящик резисторов типа НК — до одиннадцати плоских элементов из кон- стантановой проволоки.

Стандартные ящики с ленточными трубчатыми элементами имеют наименование НФ-1 А, с проволочными плоскими элементами НФ-11А (при использовании соответственно ферхалевой ленты и проволоки), а стандартные ящики с проволочными плоскими элементами из константановой проволоки НК-11А.
Для наиболее распространенных электроприводов используют комплекты ящиков, соединяемых между собой в общую схему. В этом случае первая цифра в обозначении комплекта ящиков резисторов соответствует числу ящиков данного типа. Например, в обозначении НФ-2А цифра два соответствует двум ящикам типа НФ-1 А, соединенным в комплект, а в обозначении НК-ЗА цифра три — трем ящикам резисторов типа НК-1А.

Некоторые ящики резисторов выпускают в защищенном (закрытым кожухом) исполнении, и они имеют обозначения БФ-1А, БФ-2А, БФ-ЗА и БФ-4А. Поскольку в этом случае отвод тепла затруднен, в зависимости от размеров комплекта ящиков резисторов рассеиваемая в них мощность снижается от 15 до 40% по сравнению с мощностью, рассеиваемой ящиками открытого исполнения.

Основная особенность ящиков резисторов кранового исполнения заключается в том, что вследствие больших токов, протекающих по элементам, токоведущие части (выводы, внутренний соединительный монтаж) выполняют более массивными (из меди) для устранения местных перегревов при перегрузках.