Commutateur à trois positions - un dispositif de commutation électromécanique utilisé en génie électrique pour commuter l'alimentation sur une autre ligne pendant une surcharge. Il est également utilisé pour conduire le courant électrique en mode normal et allumer périodiquement le circuit électrique.
Principe d'opération
L'interrupteur à 3 positions a une poignée à trois positions pour ouvrir et fermer la chaîne. La position médiane permet l'ouverture de chaque groupe de contacts disponible. L'utilisateur contrôle manuellement l'appareil. Les contacts supérieurs sont généralement utilisés pour connecter les entrées, et les contacts inférieurs sont des charges. Un tel appareil n'est pas équipé de déclencheurs (thermiques ou électromagnétiques), donc lorsqu'il est installé, des disjoncteurs fonctionnant en surcharge sont placés sur les entrées. Cette configuration empêchera les étincelles et les dommages à l'intégrité du matériau isolant du câblage. Dans le passé, ces appareils étaient utilisés comme principaux périphériques d'entrée dans les tableaux de distribution. Au fil du temps, les interrupteurs automatiques ont pris cette place, mais la flexibilité et la simplicité de la conception des interrupteurs de position, ainsi que leur faible prix, confèrent à ces produits une popularité suffisante.
Variétés de commutateurs à trois positions
Les interrupteurs électriques à 3 positions sont disponibles en différentes versions. Certains modèles sont équipés d'une option pour fixer la position de commutation. Ils sont équipés d'un mécanisme de verrouillage à clé, qui exclut la transition spontanée vers une autre position. D'autres qui ne disposent pas de cette fonction retournent d'eux-mêmes à leur position d'origine. La conception de certains appareils prévoit la position zéro - cela implique la séparation de tous les contacts.
En règle générale, les produits sont conçus pour fonctionner dans des réseaux électriques avec un courant nominal de 25, 16 ou 10 A. Quant à la tension, elle peut atteindre 220 V pour le courant continu et jusqu'à 500 pour le courant alternatif. Les appareils sont équipés d'un marquage indiquant le niveau de puissance et catégorie de protection.
La version la plus courante est un interrupteur mécanique à 3 positions. L'élément de contrôle pour eux n'est pas un bouton, mais une poignée. Les modèles modernes sont équipés de poignées ergonomiques, dont la conception empêche les doigts de glisser. Les produits sont de deux types - biscuit et came.
Le dispositif de l'interrupteur à biscuits comprend des plaques en plastique (sacs) avec des broches fixées rigidement sur elles. Entre ces derniers, il y a des rondelles en fibre pour supprimer les étincelles, qui, avec un double espace de l'arc électrique, permettent de commuter des courants élevés. Un contact mobile est connecté au mécanisme de commutation. Sa position est établie en tournant l'arbre, qui fournit une poignée et un ressort spécial qui vous permet d'ouvrir et de fermer instantanément les contacts. L'arbre a 3 positions définies, chacune correspondant à une certaine configuration de paires de contacts serrés ou ouverts. Un tel dispositif peut être utilisé, entre autres, pour connecter un moteur électrique triphasé avec l'option de rotation inverse du rotor dans une direction autre que la normale.
Le dispositif à came comprend également une série de boîtiers, mais disposés différemment.Les contacts mobiles sont situés sur les côtés extérieurs des plaques se connectant au corps, et les contacts statiques sont situés à l'intérieur. Les premiers ont la forme de ponts à ressorts. Leur position est réglée par un mécanisme à tige qui change de position sous l'action de la came. Dans ce dernier, à son tour, la position est modifiée au moyen de la poignée et de la tige. Comme dans le cas des modèles en biscuit et dans les appareils à cames, l'arbre peut avoir un nombre différent de positions (jusqu'à huit). Dans les appareils à trois positions, leur nombre est de trois.
L'interrupteur peut être monté sur un rail DIN, sur un mur, dans une armoire, selon le modèle. Les produits antidéflagrants sont utilisés dans les industries qui présentent un risque pour la santé humaine. Cependant, la plupart des interrupteurs à trois positions sont sensibles aux explosions et aux températures extrêmes et ne tolèrent pas l'humidité. Le degré de sensibilité de l'appareil aux conditions environnementales peut être déterminé par l'apparence: si le produit est ouvert, sans étui de protection, il est très sensible, il ne doit être installé qu'à l'intérieur du tableau dans une pièce à air sec. Des interrupteurs avec un boîtier en plastique ou en métal et des clips protégés contre le toucher peuvent également être installés à l'extérieur du tableau.
Si le boîtier est hermétiquement scellé, l'appareil peut être installé même à l'air libre. Pendant le fonctionnement, une légère contrainte mécanique et des vibrations (pas plus de 35 Hz) sont autorisées.
Les avantages des dispositifs incluent la fiabilité de fonctionnement, la résistance à l'usure et un prix assez bas. Ils suppriment les arcs très rapidement, mais résistent à un nombre limité de commutations de surcharge. La faiblesse de ces produits par rapport aux disjoncteurs réside également dans les capacités limitées de dispositif de protection: ils ne protègent pas contre les incidents de court-circuit. De plus, les interrupteurs mécaniques ne peuvent pas être réparés: si le produit est devenu inutilisable, il est démonté pour une élimination ultérieure et un nouveau est installé à sa place. Ils échouent assez rapidement, bien que certains fabricants prétendent que l'appareil peut supporter jusqu'à un demi-million de commutations.
Usage domestique
Il existe de nombreuses options d'utilisation des interrupteurs à trois positions pour 220v dans l'industrie et la vie quotidienne:
- contrôle des postes d'éclairage et des transformateurs;
- commutation de programmes de fonctionnement de soudage électrique, de chauffage et d'autres équipements de production;
- manipulations avec les modes des moteurs électriques;
- commande à distance de moteurs électriques asynchrones;
- entrée de réserve automatique;
- commutation dans les appareils du panneau.
En outre, ces produits sont utilisés pour alimenter des sous-stations, par exemple, dans des structures de mise à la terre, des appareils de mesure à commutation.
Comment se connecter
À l'époque soviétique, l'utilisation d'un interrupteur à trois positions pour l'alimentation électrique des immeubles d'habitation était répandue et un phénomène omniprésent. Ensuite, ils ont été installés dans des tableaux de distribution. Maintenant, au lieu de tels appareils, des appareils automatiques sont plus souvent utilisés. Si le propriétaire a préféré utiliser un interrupteur triphasé à trois positions, il peut être installé devant le compteur d'électricité menant au tableau de distribution afin que le réseau d'appartements puisse être complètement éteint si le besoin s'en fait sentir. De plus, pour améliorer la protection du réseau contre les surcharges ou les incidents en court-circuit, l'utilisation combinée des deux appareils peut être recommandée.
Lors de l'installation de l'appareil dans une maison privée avec une consommation électrique modeste, ainsi qu'à la campagne, un circuit monophasé peut être appliqué qui inclut l'appareil dans le réseau électrique domestique d'une source de rechange. Des voyants lumineux doivent être placés à l'intérieur du blindage, indiquant que le réseau ou le générateur est sous tension.
Schéma de câblage
Lors de l'achat de câbles pour le montage d'un appareil à trois positions, il est nécessaire de prendre en compte les valeurs maximales du courant de fonctionnement dans le circuit électrique. Si le diamètre des conducteurs dépasse 6 mm2, des cosses spéciales leur sont achetées. Les fils moins épais peuvent être connectés directement à l'appareil à l'aide de soudure ou de coupes en anneau.
Des circuits typiques adaptés à un appareil particulier, y compris un schéma de connexion des interrupteurs de trois endroits différents, sont donnés dans la documentation technique qui lui est jointe. Certains des produits à trois positions peuvent être connectés non seulement à 3 pôles, mais également à 1, 2 ou 4 (le nombre possible de pôles est indiqué dans le passeport de l'appareil). A l'entrée de l'appartement, l'appareil est placé à la place de retrait du conducteur de phase commune et à zéro pour séparer la ligne d'appartement de l'autoroute principale. L'installation du disjoncteur et son réglage ultérieur ne sont possibles que lorsque l'électricité est coupée. Les produits modernes conçus pour être utilisés dans les panneaux d'appartements nécessitent généralement un montage sur un rail DIN de 35 mm. Leurs bornes sont marquées de chiffres, ce qui évite toute confusion lors de l'installation. Après l'installation, l'appareil, ainsi que les connexions de contact adjacentes, doivent être nettoyés avec un chiffon sec au moins une fois tous les 6 mois, après avoir préalablement débranché l'alimentation.
En tant qu'appareil pour commuter un réseau domestique, les commutateurs manuels de position sont souvent considérés comme un appareil obsolète. Néanmoins, la facilité de fonctionnement et d'installation, ainsi que le prix leur confèrent jusqu'à présent une certaine popularité.
