Interruptor de grupo: o que é e para que serve + esquema de ligação

Dificilmente existirá um adulto que nunca tenha visto uma chave rotativa em sua vida, embora nem todos saibam como ela se chama. Há algumas décadas, tais dispositivos foram instalados em cada entrada e em todos os apartamentos.

Eles eram usados como interruptores, com os quais se ligava e desligava o fornecimento de energia elétrica. Com o tempo, as chaves rotativas foram substituídas por disjuntores modernos, mas não em todos os lugares.

O que é uma chave rotativa?

As chaves rotativas são dispositivos destinados à comutação (ou seja, ligar e desligar) de pequenas correntes de carga. Elas são conectadas a redes elétricas de corrente contínua e alternada de 440-660 V.

É difícil chamar os dispositivos de convenientes, pois seu projeto não inclui sistemas de desligamento automático em caso de sobrecargas.

Os dispositivos são indispensáveis em subestações. O pessoal especializado os utiliza para registrar as leituras dos instrumentos. Também as chaves rotativas são instaladas para facilitar o trabalho dos operadores de unidades elétricas.

Além da falta de automação de proteção, os dispositivos têm outra desvantagem significativa: eles quebram rapidamente com flutuações frequentes de tensão. Por esse motivo, passaram a ser usados com muito menos frequência.

Mas ainda é cedo para falar sobre a irrelevância das chaves rotativas, enquanto elas são baratas e seu recurso de comutação é satisfatório. Os dispositivos ainda são convenientes para uso em quadros de distribuição e painéis de controle.

Com as chaves rotativas surgem problemas devido à impossibilidade de desligamento automático da rede quando necessário. Se as cargas excedem até mesmo ligeiramente os valores permitidos, o dispositivo avaria.

Nas entradas de prédios, há muito tempo não se instalam chaves rotativas. Elas foram substituídas por disjuntores bipolares modernos, que se diferenciam por melhor resistência ao desgaste, durabilidade e maior capacidade de corrente. Os novos dispositivos são conectados à rede elétrica de cada apartamento individual, e não da entrada.

Características estruturais da chave rotativa

Na construção da chave rotativa, incluem-se o grupo de contatos e o mecanismo de comutação. Eles estão contidos em um invólucro, onde também se encontram os contatos móveis, fixados em uma bucha quadrada de material eletroisolante.

O dispositivo é equipado com contatos fixos, cujos terminais saem do corpo e, por sua forma, lembram facas. Os contatos são conectados e desconectados por meio de uma mola. Esta é controlada através de um interruptor.

O próprio corpo do dispositivo é montado: ele é composto por arruelas eletroisolantes, que são fixadas com pinos especiais. Os terminais dos contatos móveis são controlados por meio de uma manopla, que aciona a mola do mecanismo de comutação.

A rotação da manopla tensiona a mola do mecanismo de comutação. Ela gira a arruela perfilada e os contatos móveis em um quarto de volta. O curso da arruela é limitado por um batente localizado na tampa.

Os contatos móveis estão presos a placas feitas de fibra. O material, ao aquecer, libera um gás que, sob pressão, se move através dos orifícios do pacote. Em vez do gás, ar não ionizado entra no corpo e extingue o arco.

O interruptor de pacote de disco é ligado/desligado pela rotação da manopla estritamente em 90 graus. A alavanca pode estar apenas em duas posições, ao contrário do interruptor de came, onde a comutação dos contatos depende da posição da manopla.

Devido à simplicidade da construção e à facilidade de operação, os interruptores de pacote são amplamente utilizados nas seguintes áreas:

• como interruptores de entrada;
• para comutação de circuitos de controle;
• como distribuidores de corrente elétrica;
• para controle de motores elétricos.

Existem muitos modelos de diferentes tipos, destinados ao uso em diferentes condições: em ambientes secos e úmidos, para instalação em painéis e nichos tecnológicos.

5 vantagens indiscutíveis dos dispositivos

A popularidade dos interruptores de pacote por muitas décadas se deve às vantagens inegáveis desses aparelhos:

1. Compacidade. Graças ao tamanho pequeno, os dispositivos são fáceis de instalar e convenientes de operar.
2. Alta velocidade de extinção do arco elétrico. Os interruptores de pacote são projetados racionalmente, por isso tanto a extinção do arco elétrico quanto o desligamento do dispositivo ocorrem quase instantaneamente.
3. Simplicidade de manutenção. Os interruptores de pacote não precisam de cuidados especiais ou manutenção técnica. O importante é que eles sejam inspecionados em tempo hábil e substituídos quando necessário.
4. Resistência a danos. Os dispositivos são difíceis de quebrar. Eles lidam bem com cargas mecânicas e não sofrem com vibrações.
5. Ampla gama de aplicações. Os interruptores de pacote não temem temperaturas altas e baixas (de -40 a 70 graus). Os aparelhos alojados em invólucros herméticos são resistentes à poeira e umidade.

A vida útil do interruptor de pacote depende diretamente do estado dos ressaltos da arruela de fixação.

Se a peça de trabalho principal se desgasta, o aparelho falha. É devido a essa característica que há reclamações sobre a curta vida útil dos dispositivos.

Existem muitos tipos de dispositivos rotativos unipolares, bipolares, tripolares e tetrapolares para interromper o fornecimento de energia elétrica. Suas principais características técnicas estão indicadas na marcação do fabricante e são determinadas pelos esquemas de conexão.

As chaves rotativas não podem ser reparadas. Se quebrarem, precisam ser substituídas. No entanto, durante toda a vida útil, os aparelhos não precisam de manutenção. Basta limpá-los de sujeiras e verificar a funcionalidade a cada seis meses.

Principais tipos e variedades de chaves rotativas

As chaves rotativas são classificadas por diferentes critérios:

• pelo local de conexão dos cabos elétricos externos ao painel (conexão frontal, traseira);
• pelo grau de proteção dos elementos estruturais internos contra fatores ambientais negativos (distinguem-se dispositivos abertos, protegidos e herméticos);
• pelas características de construção dos comutadores (rotativos de came, de tambor).

Apesar da grande variedade de chaves e comutadores rotativos, eles possuem características técnico-operacionais comuns e desvantagens semelhantes.

Assim, a vida útil do mecanismo de mola é projetada para cerca de 103 desligamentos de energia. Existem modelos resistentes ao desgaste que realizam de 203 a 1000 desligamentos. A principal condição: a frequência de acionamento do mecanismo não deve exceder 50 vezes em 1 hora.

A marcação dos produtos pode incluir as seguintes designações alfabéticas e numéricas convencionais:

• «V» – disjuntor;
• «P» – comutador;
• «P» – rotativo;
• «G» – hermético;
• números 1-4 – quantidade de polos;
• «N» – direção (2, 3, 4, e também «R» – reverso).

Na marcação dos aparelhos indicam-se o grau de proteção, o tipo de colocação, as características de instalação, a corrente nominal. Às vezes podem-se encontrar anotações abreviadas «sil.» e «pl.».

Eles são usados para indicar o material do corpo (siluminio, plástico). Por exemplo, a marcação do aparelho GPPM-2-60/N2 é decifrada como um interruptor de pacote hermético de 2 polos, 60 amperes, para 2 direções.

Análogos mais modernos do aparelho

Os antigos interruptores de pacote foram substituídos quase em toda parte por disjuntores. Isso é lógico, pois os requisitos de consumo de energia e durabilidade dos aparelhos mudaram. Atualmente, usam-se amplamente DPD (dispositivos de proteção diferencial), disjuntores automáticos e diferenciais, contatores.

Opção #1: dispositivo de proteção contra fugas de corrente (DR)

O aparelho destina-se a prevenir fugas de corrente. Ele reage à corrente diferencial, que contribui para o sobreaquecimento dos cabos elétricos, o que pode levar a curto-circuito, incêndio da fiação. Além disso, as fugas podem causar choques elétricos em pessoas.

O aparelho não pode ser considerado um análogo cem por cento do interruptor de pacote, porém em conjunto com um disjuntor automático ele desempenha ainda mais funções.

O DPD deve ser instalado para evitar o risco de fuga de corrente elétrica, se ela começar a passar pelos aparelhos consumidores. O dispositivo exerce a função de um indicador de fuga, que simplesmente desliga a eletricidade em caso de problemas.

Por si só, o dispositivo de proteção diferencial não protege contra sobrecargas ou curto-circuito. Isso só é possível no caso de sua ligação em conjunto com um disjuntor automático.

Opção #2: disjuntor automático

Estes aparelhos substituíram os interruptores de pacote. Eles exercem as mesmas funções, porém são mais cômodos de usar, duráveis e resistentes ao desgaste.

Os disjuntores automáticos também podem ser monopolar, bipolar, tripolar, tetrapolar. Eles diferem pelo tipo de acionamento (pode ser manual, por mola, motorizado), tipo de conexão e outras características técnico-operacionais.

O disjuntor automático seletivo não necessita de alimentação adicional para fechar ou abrir os contatos. O aparelho é eletromecânico e projetado de modo a desempenhar suas funções da melhor maneira.

Os disjuntores automáticos oferecidos à venda são marcados e classificados de acordo com as GOSTs 9098–78 e 14255. Estes documentos estabelecem requisitos para as características técnicas dos dispositivos.

Opção #3: disjuntor diferencial

É um dispositivo combinado que realiza simultaneamente as funções de dois dispositivos – um dispositivo de corrente residual (RCD) e um disjuntor automático. O disjuntor diferencial substitui perfeitamente o interruptor de pacote, é adequado para redes elétricas residenciais e é usado com sucesso em empresas.

O disjuntor diferencial é um dispositivo "2 em 1": um disjuntor automático e um dispositivo de corrente residual (RCD) alojados em um único invólucro. Ele lida perfeitamente com as tarefas de ambos os dispositivos, sendo compacto e de fácil operação.

As diferenças funcionais e construtivas entre o disjuntor diferencial e o dispositivo de corrente residual (RCD) são apresentadas aqui; recomendamos que você leia esta informação muito útil.

O disjuntor diferencial evita fugas de corrente, curtos-circuitos e minimiza os riscos de choque elétrico. O dispositivo inclui disparadores térmicos e eletromagnéticos. O primeiro evita sobrecargas na rede, e o segundo é necessário para desligar a corrente em caso de curto-circuito.

Opção #4: contator – tipo de relé eletromagnético

O dispositivo é necessário para o controle remoto dos modos de ligar/desligar circuitos elétricos. Os relés eletromagnéticos não atuam em caso de curto-circuito e são projetados apenas para correntes nominais. Essa é a sua principal diferença em relação aos disjuntores automáticos.

Os dispositivos se distinguem pela excepcional resistência elétrica e mecânica ao desgaste. Eles são instalados em mecanismos de elevadores, veículos e utilizados em empresas.

Em casas residenciais modernas, raramente se instalam interruptores de pacote antigos. Praticamente em toda parte, pratica-se a instalação de disjuntores diferenciais ou a conexão de dispositivos de corrente residual (RCD) em combinação com um disjuntor. Mas há casos em que o velho e bom interruptor de pacote pode ser indispensável, por exemplo, se for necessário desligar o fornecimento de corrente durante trabalhos de instalação elétrica.

Diagrama de ligação da chave rotativa

Graças à sua compacidade, o interruptor de pacote pode ser instalado no quadro de distribuição. Para isso, utiliza-se um trilho DIN. Se for escolhido um modelo antigo, é preciso considerar que ele provavelmente não terá um mecanismo de encaixe, sendo necessários parafusos auto-roscantes para a montagem. Ao instalar interruptores de pacote modernos, não há problemas.

Os dois terminais de entrada do interruptor de pacote são conectados aos fios de fase e neutro que vêm do medidor de eletricidade. E os terminais de saída são conectados aos disjuntores no quadro de distribuição.

No diagrama apresentado, são visíveis os fios de fase e neutro. A eles devem ser conectados os terminais do interruptor de pacote. Pelo mesmo princípio, conecta-se um disjuntor se ele for instalado no lugar de um interruptor de pacote antigo.

Nos esquemas nacionais, os fios de neutro e fase são indicados pelas cores azul e vermelha, respectivamente.

Se o produto for de fabricação importada, as cores dos cabos podem ser diferentes, portanto, consulte obrigatoriamente a documentação técnica e as recomendações do fabricante. Não experimente 'no escuro'.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Oferecemos uma seleção de vídeos temáticos que ajudarão a entender a construção, a finalidade e o princípio de funcionamento dos interruptores rotativos de diversos tipos.

Características construtivas do interruptor rotativo soviético:

Modelos modernos da série SA25:

Como é composto o interruptor rotativo PVM 2 10:

Vídeo instrução sobre a conexão do DR (dispositivo diferencial residual) e do disjuntor automático:

Embora a popularidade dos interruptores rotativos diminua a cada ano, os fabricantes continuam a produzi-los. Os novos modelos são muito mais práticos e têm menos defeitos do que os antigos.

Ao escolher um interruptor rotativo adequado, vale a pena prestar atenção a algumas marcas: Legrand (França), Iek (Rússia), ABB (Suécia, Suíça). São marcas confiáveis e seus produtos se destacam pela alta qualidade.

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