Рубильники предназначены для ручной коммутации электрических цепей посредством рычажных приводов с функцией разъединения токоведущих частей. Выполняют функции изолирования отдельных частей электроустановок и участков цепей от напряжения для безопасного ремонта, а также коммутации цепей в нормальных режимах при рабочих токах, не превышающих номинальные.

Изготавливаются на напряжения до 660 В переменного тока (двух- и трёхполюсными) и до 440 В постоянного (двух- и однополюсными) с продолжительными токами от 100 до 10 000 А. У рубильников с ДГК номинальный ток отключения находится в диапазоне 1…1,25 номинального тока аппарата, а без ДГК – ток отключения несколько меньше номинального тока.

Рубильники в маркировке обозначаются следующим образом:

• первая буква: Р – рубильник;
• вторая буква: П – переднее присоединение проводов, либо без буквы – с задним присоединением; также РП может обозначать серию рубильников с предохранителями в фазах;
• третья буква: Б – с боковой рукояткой, С – боковой (смещённый), Ц – с центральным рычажным механизмом, Ш – с пофазным управлением штангой;
• первая цифра: 1, 2, 3 – количество полюсов;
• вторая цифра: 1, 2, 4, 6 – обозначение номинального тока, соответствующее 100, 250, 400, 630 А;

Также имеет место обозначение рубильника как выключателя-разъединителя в соответствии с терминологией ГОСТ. При этом его определение по ГОСТ несколько иное и формулируется так – «выключатель, который в отключённом положении удовлетворяет требованиям по изоляции, нормированным для разъединителя». Обозначение следующее:

• для серии ВР:
• первые цифры 32 – номер серии;
• вторые цифры: 31, 35, 37, 39 – обозначают номинальный ток и соответствуют: 100, 250, 400, 630 А;
• обозначение съёмной рукоятки: А – несъёмная; В – съёмная;
• количество полюсов и направлений: 1-однополюсный на одно направление; 2-двухполюсный на одно направление; 3-трехполюсный на одно направление; 4-четырехполюсный на одно направление; 5-однополюсный на два направления; 6-двухполюсный на два направления; 7-трехполюсный на два направления; 8-четырехполюсный на два направления;
• наличие ДГК: 0-без ДГК; 1-с ДГК;
• расположение плоскости присоединения внешних зажимов контактных выводов: 1 ‒ параллельно плоскости монтажа; 2 ‒ перпендикулярно плоскости монтажа; 3 ‒ комбинированное: ввод параллельно, вывод перпендикулярно плоскости монтажа; 4 ‒ комбинированное: ввод перпендикулярно, вывод параллельно плоскости монтажа;
• вид рукоятки ручного привода: 0 ‒ без рукоятки; 2 ‒ боковая рукоятка; 3 ‒ передняя поворотная рукоятка; 4 ‒ передняя смещённая рукоятка; 5 ‒ боковая смещённая рукоятка;
• наличие или отсутствие вспомогательных контактов: 0 ‒ без вспомогательных контактов; 1 ‒ со вспомогательными контактами;
• степень защиты, климатическое исполнение и категория размещения;
• для серии ВНК (выключатель нагрузки):
• первые цифры – обозначение условного теплового тока: 35, 37, 39, 41, 43 соответствуют токам 250, 400, 630, 1 000, 1 600 А;
• количество полюсов и направлений: см. в предыдущей позиции для ВР;
• 3 цифры: 1 ‒ переднее присоединение внешних зажимов, 1 ‒ раположение плоскости присоединения внешних зажимов параллельное плоскости монтажа; 3 ‒ передняя рукоятка ручного привода;
• наличие или отсутствие вспомогательных контактов: см. в предыдущей позиции для ВР;
• степень защиты, климатическое исполнение и категория размещения.

1. Конструкции рубильников

Основными элементами конструкций рубильников являются подвижные (ножи) и неподвижные контакты врубного типа, контактные стойки с шарнирами, ДГК, привод, основание. Присоединение проводов может осуществляться с задней или с лицевой сторон аппарата. Необходимое контактное нажатие может обеспечиваться упругими свойствами материала неподвижных контактов (губок), либо дополнительными пружинами в зависимости от номинальных токов рубильника. Улучшенные условия дугогашения обеспечиваются наличием ДГК. Для снижения эрозии главных контактов при высоких токах дуги рубильники снабжают дополнительными дугогасительными контактами.

На рисунках 1, а‒в показаны принципиальные конструкции распространённых рубильников с разным типом привода.

Конструкция с боковой рукояткой и ДГК (см. рис. 1, а, б) содержит рукоятку (1) для выполнения коммутации, неподвижные контакты (2), ДГК (3), выполненную по принципам узкой щели и дугогасительной решетки, подвижные контакты (ножи) (4), тяги привода (5), контактные стойки (6), вал привода (7), основание (8). При воздействии на рукоятку вал привода, вращаясь, обеспечивает перемещение тяг и подвижных контактов. При коммутации цепей под нагрузкой, возникающая дуга затягивается в ДГК и гасится при межконтактном промежутке порядка 2 мм.

Рисунок 1 – Конструкции рубильников: а – конструкция рубильника с боковой рукояткой и ДГК; б – принцип ДГК; в – конструкция рубильника с центральных рычажным приводом

В конструкцию рубильника с центральных рычажным приводом (см. рис. 1, в) входят рукоятка (1), шарнир и рычаги привода (2), основание (3), неподвижные дугогасительные контакты (4), подвижные дугогасительные контакты (5), главные неподвижные контакты (6), главные подвижные контакты (7), контактные стойки (9) с шарнирами (8), тяги привода (10). Дугогасительные контакты замыкаются первыми при включении рубильника и последними при отключении, воспринимая на себя действия дуги, чем обеспечивается отсутствие разрядов и снижение эрозии на главных контактах при их замыкании и размыкании.

На рисунках 2 показаны рубильники серий РБ-36 (а) и РПЦ-6 (б) на 630 А.

Рисунок 2 – Рубильники РБ и РПЦ: а – рубильник РБ-32; б – рубильник РПЦ-6

Выключатели-разъединители серии ВР32-37 на ток 400 А и выключатели нагрузки ВНК-35-31130 на ток 250 А, номинальное рабочее напряжение 660 В производства КЭАЗ показаны на рисунках 3, а, б.

Рисунок 3 – Выключатель-разъединитель и выключатель нагрузки: а – ВР 32-37; б – ВНК-35-31130

В цепях, где требуется переключение питания нагрузки между двумя источниками (резервирование) используются реверсивные (перекидные) рубильники. Они имеют три основных положения:

• I (ON) – питание нагрузки от первого (основного) источника,
• O (OFF) – промежуточное положение и обесточивание нагрузки,
• II (ON) – питание нагрузки от второго (резервного) источника.

Переключение производится изменением положения группы подвижных поворотных контактов относительно неподвижных внутри корпуса. При этом воздействие на контакты может выполняться вручную рукояткой, либо приводом с дистанционным управлением (моторизованные). На рисунке 4 показаны реверсивные рубильники трёхфазный ABB ручного управления OT40F3C на 40 А (а) и 4-х полюсный моторизованный ATyS S на токи 40-125А (б).

Рисунок 4 – Реверсивные рубильники: а – ABB OT40F3C; б – ATyS S

В моторизованных рубильниках обеспечивается возможность переключения режимов работы с ручного на дистанционный и установки блокировки. Питание привода при дистанционном управлении осуществляется от внешнего источника, например 12, 24/48 В DC. либо 230 AC.

2. Условия выбора рубильников

При выборе рубильников требуется обеспечить выполнение следующих условий соответствия:

• по номинальному напряжению: U_{НОМ.АПП} ≥ U_{НОМ.СЕТИ} ;
• по номинальному току: I_{НОМ.АПП} ≥ I_{НОМ.СЕТИ} ;
• по току электродинамической стойкости и ударному ток КЗ сети: I_ЭДС ≥ i_КЗ.УД ;
• по току термической стойкости и действующему значению периодической составляющей тока КЗ сети в течение времени срабатывания защиты: I_{ТС (привденное к tСР.З)}  ≥ I_{КЗ.ПЕР (tСР.З )} , или I_ТС² · t_ТС ≥ I_КЗ.ПЕР² · t_СР.З ;
• по количеству полюсов.