Wyłącznik pakietowy: co to jest i do czego służy + schemat podłączenia

Zapewne trudno znaleźć osobę dorosłą, która w swoim życiu nie widziała wyłącznika pakietowego, choć nie wszyscy wiedzą, jak się on nazywa. Kilkadziesiąt lat temu takie urządzenia były zainstalowane w każdej klatce schodowej i we wszystkich mieszkaniach.

Były używane jako wyłączniki główne, za pomocą których włączano i wyłączano zasilanie elektryczne. Z czasem wyłączniki pakietowe zastąpiono nowoczesnymi wyłącznikami automatycznymi, ale nie wszędzie.

Czym jest wyłącznik pakietowy?

Wyłączniki pakietowe to urządzenia przeznaczone do łączenia (tj. włączania i wyłączania) niewielkich prądów obciążenia. Podłącza się je do sieci elektrycznych prądu stałego i przemiennego o napięciu 440–660 V.

Trudno nazwać te urządzenia wygodnymi, ponieważ w ich konstrukcji nie przewidziano systemów automatycznego odłączania w przypadku przeciążeń.

Urządzenia są niezastąpione na stacjach transformatorowych. Personel specjalistyczny używa ich do odczytu wskazań przyrządów. Wyłączniki pakietowe są również instalowane dla wygody pracy operatorów urządzeń elektroenergetycznych.

Oprócz braku automatyki ochronnej, urządzenia mają jeszcze jedną istotną wadę: szybko ulegają awarii przy częstych wahaniach napięcia. Z tego powodu używa się ich znacznie rzadziej.

Jednak wciąż jest za wcześnie, aby mówić o nieaktualności wyłączników pakietowych, dopóki są one tanie, a ich zasób łączeniowy jest zadowalający. Urządzenia nadal nadają się do stosowania w rozdzielnicach i panelach sterowania.

Z wyłącznikami pakietowymi pojawiają się problemy z powodu braku możliwości automatycznego odłączenia od sieci w razie potrzeby. Jeśli obciążenia choć nieznacznie przekraczają dopuszczalne wartości, urządzenie ulega uszkodzeniu.

W klatkach schodowych budynków wielopiętrowych od dawna nie instaluje się wyłączników pakietowych. Zastąpiono je nowoczesnymi wyłącznikami dwubiegunowymi, które charakteryzują się lepszą odpornością na zużycie, trwałością i większą przepustowością prądu. Nowe urządzenia podłącza się do sieci elektrycznej każdego pojedynczego mieszkania, a nie klatki schodowej.

Cechy konstrukcyjne wyłącznika pakietowego

W skład konstrukcji wyłącznika pakietowego wchodzą zestaw styków i mechanizm przełączający. Są one zamknięte w obudowie, w której znajdują się również styki ruchome, zamocowane na kwadratowej tulei z materiału elektroizolacyjnego.

Urządzenie wyposażone jest w nieruchome styki, których zaciski wychodzą z obudowy i swoim kształtem przypominają noże. Styki są łączone i rozłączane za pomocą sprężyny. Steruje się nią za pomocą dźwigni.

Obudowa urządzenia jest składana: tworzą ją podkładki izolacyjne, które są spięte specjalnymi szpilkami. Zaciskami ruchomych styków steruje się za pomocą uchwytu, który uruchamia sprężynę mechanizmu przełączającego.

Obrót uchwytu napina sprężynę mechanizmu przełączającego. Obraca ona o ćwierć obrotu podkładkę kształtową i ruchome styki. Skok podkładki jest ograniczony przez ogranicznik umieszczony w pokrywie.

Ruchome styki są przymocowane do płytek wykonanych z fibry. Materiał pod wpływem ogrzewania wydziela gaz, który pod ciśnieniem przepływa przez otwory pakietu. Zamiast gazu do obudowy dostaje się niezjonizowane powietrze i gasi łuk.

Łącznik pakietowy tarczowy włącza się i wyłącza poprzez obrót uchwytu o dokładnie 90 stopni. Łącznik może znajdować się tylko w dwóch położeniach, w przeciwieństwie do przełącznika krzywkowego, gdzie przełączanie styków zależy od położenia pokrętła.

Dzięki prostocie konstrukcji i wygodzie eksploatacji łączniki pakietowe są szeroko stosowane w następujących dziedzinach:

• jako wyłączniki wejściowe;
• do przełączania obwodów sterowania;
• jako rozdzielacze prądu elektrycznego;
• do sterowania silnikami elektrycznymi.

Istnieje wiele różnorodnych modeli przeznaczonych do użytku w różnych warunkach: w suchych i wilgotnych pomieszczeniach, do montażu w rozdzielnicach i wnękach technologicznych.

5 niezaprzeczalnych zalet urządzeń

Popularność łączników pakietowych przez wiele dziesięcioleci wynika z niepodważalnych zalet tych urządzeń:

1. Kompaktowość. Dzięki niewielkim rozmiarom urządzenia są łatwe w montażu i wygodne w eksploatacji.
2. Wysoka prędkość gaszenia łuku elektrycznego. Łączniki pakietowe są racjonalnie skonstruowane, dlatego zarówno gaszenie łuku elektrycznego, jak i wyłączanie urządzenia następują niemal natychmiastowo.
3. Łatwość obsługi. Łączniki pakietowe nie wymagają szczególnej pielęgnacji ani konserwacji. Najważniejsze, aby były na czas sprawdzane i w razie potrzeby wymieniane.
4. Odporność na uszkodzenia. Urządzenia trudno zniszczyć. Dobrze radzą sobie z obciążeniami mechanicznymi, nie cierpią z powodu wibracji.
5. Szeroki zakres zastosowań. Łączniki pakietowe nie boją się wysokich i niskich temperatur (od -40 do 70 stopni). Urządzenia zamknięte w szczelnych obudowach są odporne na działanie pyłu i wilgoci.

Okres eksploatacji łącznika pakietowego zależy bezpośrednio od stanu występów podkładki blokującej.

Jeśli główna część robocza ulega zużyciu, urządzenie przestaje działać. To właśnie z powodu tej cechy urządzenia są krytykowane za krótki okres użytkowania.

Istnieje wiele rodzajów pakietowych jedno-, dwu-, trzy-, czterobiegunowych urządzeń do wyłączania zasilania elektrycznego. Ich główne parametry techniczne są podane w oznaczeniach producenta i wynikają ze schematów podłączenia.

Wyłączniki pakietowe nie podlegają naprawie. Jeśli się zepsują, należy je wymienić. Natomiast przez cały okres eksploatacji urządzenia nie wymagają konserwacji. Wystarczy raz na pół roku oczyścić je z zanieczyszczeń i sprawdzić funkcjonalność.

Podstawowe typy i rodzaje wyłączników pakietowych

Wyłączniki pakietowe klasyfikuje się według różnych cech:

• według miejsca przyłączenia zewnętrznych kabli elektrycznych do panelu (podłączenie przednie, tylne);
• według stopnia ochrony wewnętrznych elementów konstrukcyjnych przed negatywnymi czynnikami środowiska (rozróżnia się urządzenia otwarte, chronione, hermetyczne);
• według cech konstrukcyjnych przełączników (pakietowo-krzywkowe, bębnowe).

Pomimo dużego zróżnicowania wyłączników i przełączników pakietowych mają one wspólne parametry techniczno-eksploatacyjne i podobne wady.

Na przykład zasób mechanizmu sprężynowego obliczono na około 103 wyłączenia zasilania. Istnieją modele odporne na zużycie, które wykonują 203-1000 wyłączeń. Główny warunek: częstotliwość zadziałania mechanizmu nie może przekraczać 50 w ciągu 1 godziny.

Oznakowanie wyrobów może zawierać następujące literowe i cyfrowe oznaczenia umowne:

• «W» – wyłącznik;
• «P» – przełącznik;
• «P» – pakietowy;
• «H» – hermetyczny;
• cyfry 1-4 – liczba biegunów;
• «N» – kierunek (2, 3, 4, a także «R» – rewers).

W oznaczeniach urządzeń podaje się stopień ochrony, typ umieszczenia, cechy instalacji, prąd znamionowy. Czasami można spotkać skrócone oznaczenia «sil.» i «pl.».

Stosuje się je do oznaczania materiału obudowy (siluminowy, plastikowy). Na przykład oznaczenie urządzenia GPPM-2-60/N2 odczytywane jest jako 2-biegunowy, 60-amperowy, hermetyczny przełącznik pakietowy na 2 kierunki.

Bardziej nowoczesne odpowiedniki urządzenia

Stare wyłączniki pakietowe prawie wszędzie zostały zastąpione wyłącznikami automatycznymi. To logiczne, ponieważ zmieniły się wymagania dotyczące zużycia energii i trwałości urządzeń. Obecnie powszechnie stosuje się RCD (urządzenia różnicowoprądowe), wyłączniki automatyczne i różnicowoprądowe, styczniki.

Opcja #1: wyłącznik różnicowoprądowy

Urządzenie przeznaczone jest do zapobiegania upływom prądu. Reaguje na prąd różnicowy, który powoduje przegrzewanie kabli elektrycznych, co może doprowadzić do zwarcia, pożaru instalacji. Upływy mogą również spowodować porażenie prądem.

Urządzenia nie można uznać za stuprocentowy odpowiednik wyłącznika pakietowego, jednak w połączeniu z wyłącznikiem automatycznym spełnia ono jeszcze więcej funkcji.

RCD należy instalować, aby uniknąć ryzyka upływu prądu elektrycznego, jeśli zacznie on przepływać z pominięciem urządzeń odbiorczych. Urządzenie pełni funkcję wskaźnika upływu, który po prostu odłącza zasilanie w przypadku awarii.

Samo urządzenie różnicowoprądowe nie chroni przed przeciążeniami ani zwarciami. Jest to możliwe tylko w przypadku podłączenia go w połączeniu z wyłącznikiem automatycznym.

Opcja #2: wyłącznik automatyczny

Urządzenia te zastąpiły wyłączniki pakietowe. Pełnią te same funkcje, ale są wygodniejsze w eksploatacji, trwalsze i odporne na zużycie.

Wyłączniki automatyczne mogą być również jedno-, dwu-, trzy-, czterobiegunowe. Różnią się rodzajem napędu (może być ręczny, sprężynowy, silnikowy), typem przyłączenia i innymi cechami techniczno-eksploatacyjnymi.

Selektywny wyłącznik automatyczny nie wymaga dodatkowego zasilania do zamykania lub otwierania styków. Urządzenie jest elektromechaniczne i zaprojektowane tak, aby jak najlepiej spełniać swoje funkcje.

Oferowane do sprzedaży wyłączniki automatyczne są oznakowane i klasyfikowane zgodnie z GOST 9098–78 i 14255. Dokumenty te określają wymagania dotyczące parametrów technicznych urządzeń.

Opcja #3: wyłącznik różnicowoprądowy z zabezpieczeniem nadprądowym

To jest urządzenie kombinowane, które pełni jednocześnie funkcje dwóch urządzeń – wyłącznika różnicowoprądowego (RCD) i wyłącznika automatycznego. Wyłącznik różnicowoprądowy doskonale zastępuje wyłącznik pakietowy, nadaje się do domowych sieci elektrycznych i z powodzeniem stosowany jest w przedsiębiorstwach.

Wyłącznik różnicowoprądowy to urządzenie 2 w 1: wyłącznik automatyczny i wyłącznik różnicowoprądowy, umieszczone we wspólnej obudowie. Doskonale radzi sobie z zadaniami obu urządzeń, a przy tym jest kompaktowy i wygodny w eksploatacji.

Różnice funkcjonalne i konstrukcyjne między wyłącznikiem różnicowoprądowym z zabezpieczeniem nadprądowym a wyłącznikiem różnicowoprądowym przedstawiono tutaj, zalecamy zapoznanie się z tą bardzo przydatną informacją.

Wyłącznik różnicowoprądowy zapobiega upływom prądu, zwarciom, minimalizuje ryzyko porażenia prądem. W skład konstrukcji urządzenia wchodzą wyzwalacz termiczny i elektromagnetyczny. Pierwszy zapobiega przeciążeniom w sieci, a drugi służy do wyłączania prądu w przypadku zwarcia.

Opcja #4: stycznik – rodzaj przekaźnika elektromagnetycznego

Urządzenie jest niezbędne do zdalnego sterowania trybami włączania/wyłączania obwodów elektrycznych. Przekaźniki elektromagnetyczne nie zadziałają przy zwarciu i są przeznaczone tylko do prądów znamionowych. To jest ich główna różnica w stosunku do wyłączników automatycznych.

Urządzenia charakteryzują się wyjątkową odpornością na zużycie elektryczne i mechaniczne. Są instalowane w mechanizmach wind, pojazdów, wykorzystywane w przedsiębiorstwach.

We współczesnych budynkach mieszkalnych rzadko instaluje się przestarzałe wyłączniki pakietowe. Praktycznie powszechnie stosuje się instalację wyłączników różnicowoprądowych z zabezpieczeniem nadprądowym lub podłączenie wyłączników różnicowoprądowych w połączeniu z wyłącznikiem automatycznym. Są jednak przypadki, kiedy stary, dobry wyłącznik pakietowy może okazać się niezastąpiony, na przykład jeśli trzeba odłączyć zasilanie podczas prac elektroinstalacyjnych.

Schemat podłączenia wyłącznika pakietowego

Dzięki kompaktowej budowie wyłącznik pakietowy można zamontować w rozdzielnicy. W tym celu stosuje się szynę DIN. Jeśli wybrano stary model, należy wziąć pod uwagę, że prawdopodobnie nie będzie on miał zatrzasku, a do montażu będą potrzebne wkręty samogwintujące. Przy instalacji nowoczesnych wyłączników pakietowych nie ma problemów.

Dwie zaciski wejściowe wyłącznika pakietowego podłącza się do przewodów fazowego i neutralnego, które wychodzą z licznika energii elektrycznej. A zaciski wyjściowe podłącza się do wyłączników automatycznych w rozdzielnicy.

Na przedstawionym schemacie widoczne są przewody fazowy i neutralny. Do nich należy podłączyć zaciski wyłącznika pakietowego. Na tej samej zasadzie podłącza się wyłącznik automatyczny, jeśli jest instalowany zamiast starego wyłącznika pakietowego.

Na schematach krajowych przewody neutralny i fazowy oznaczone są odpowiednio kolorem niebieskim i czerwonym.

Jeśli produkt jest importowany, kolory przewodów mogą być inne, dlatego proszę zapoznać się z dokumentacją techniczną i zaleceniami producenta. Nie warto eksperymentować „na ślepo”.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Proponujemy tematyczny wybór filmów, który pomoże zrozumieć budowę, przeznaczenie i zasadę działania łączników pakietowych różnych typów.

Cechy konstrukcyjne radzieckiego łącznika pakietowego:

Nowoczesne modele serii SA25:

Jak zbudowany jest łącznik pakietowy PWM 2 10:

Instrukcja wideo dotycząca podłączenia wyłącznika różnicowoprądowego (RCD) i wyłącznika automatycznego:

Chociaż popularność łączników pakietowych spada z roku na rok, producenci nadal je produkują. Nowe modele są znacznie wygodniejsze i mają mniej wad niż starsze.

Przy wyborze odpowiedniego łącznika pakietowego warto zwrócić uwagę na kilka marek: Legrand (Francja), IEK (Rosja), ABB (Szwecja, Szwajcaria). To niezawodne marki, a ich produkty charakteryzują się wysoką jakością.

Proszę opowiedzieć o tym, jak wybierali lub instalowali Państwo pakietowe urządzenie wyłączające własnymi rękami. Proszę podzielić się technologicznymi niuansami, które będą przydatne odwiedzającym stronę. Proszę zadawać pytania, umieszczać zdjęcia na temat artykułu, zostawiać komentarze w bloku poniżej.