К ручным аппаратам относятся рубильники, переключатели, пакетные выключатели, контроллеры, реостаты. Рубильники выпускаются в одно-, двух- и трехполюсном исполнении с центральным или рычажным приводом для переднего и заднего присоединения проводов. Рубильники выпускают с дугогасительными камерами (деионной решеткой) и без них. В качестве приводов применяют простые рычажные системы, боковые или центральные рукоятки, непосредственно связанные с подвижной системой. Рубильники с центральной рукояткой выпускают без дугогасительных камер, но с искрогасительными контактами, которыми оснащены ножи. При отключении рубильника искрогасительные контакты резко отходят от губок под действием собственных пружин и скорость их движения не зависит от скорости движения рукоятки управления рубильника.

Переключатели служат для коммутации электрических цепей и имеют такое же конструктивное устройство как и рубильники.

Пакетные выключатели имеют закрытые размыкаемые контакты, помещенные в газогенерирующие дугогасительные камеры. Выключатели состоят из набора пластмассовых пакетов, внутри которых размещены для каждого полюса неподвижные и скользящие контакты, а также газогенерирующие фибровые шайбы. Вал привода контактов снабжен пружиной, которая при ручном воздействии сначала сжимается, а при достижении определенной фазы поворота рукоятки срывает механизм выключателя с защелки и мгновенно изменяет положение контактов. Благодаря этому пакетные выключатели имеют более высокую, чем рубильники отключающую способность.

Универсальные переключатели УП отличаются от пакетных выключателей большим числом разнообразных программ замыкания контактов и отсутствием устройств гашения дуги, для которого они не предназначены. Их используют при видоизменении схем внутренних соединений электроустановок.

Контроллеры служат для ручного управления электродвигателями постоянного и переменного тока. Они представляют собой многоцепные и многопозиционные коммутационные аппараты, изменяющие состояние размыкаемых контактов по определенной программе в зависимости от угла поворота вала аппарата. Обычно все положения вала являются фиксированными. С помощью контроллеров создают различные электрические схемы пуска, регулирования частоты вращения, реверсирования, торможения и остановки электродвигателей. Наиболее широко применяют барабанные и кулачковые контроллеры.

Схема устройства барабанного и кулачкового контроллеров
Рис. 58. Схема устройства барабанного (а) и кулачкового (б) контроллеров:
1 - контактный палец; 2 - изолирующая траверса; 3 - штурвал; 4 — вал; 5 — изолирующий барабан; 6 — контакт-сегмент; 7 — кулачковая шайба; 8 — ролик; 9, 10 — пружины; 11, 12 - контакты.

Барабанный контроллер состоит из штурвала 3, соединенного с валом 4, на котором находится изолирующий барабан 5 с укрепленными на нем контактами-сегментами 6 (рис. 58, а).

Неподвижные пружинящие контактные пальцы 1 расположены на изолирующей траверсе 2, укрепленной на основании. Провода электрических цепей присоединяют к контактным пальцам, которые отделены друг от друга межконтактной теплостойкой перегородкой (на рис. не указана).

Недостатками контроллеров барабанного типа являются быстрый износ трущихся контактных частей и их подгорание из-за медленного разрыва дуги. Расчетное число включений составляет не более 240 в час.

В сравнении с барабанными кулачковые контроллеры имеют большую отключающую способность (до 600 отключений в час) и более совершенную контактную систему (рис. 58,б). При повороте вала 4 вращается фасонная кулачковая шайба 7, по которой катится ролик 8, удерживая подвижный контакт 12 относительно неподвижного 11 в разомкнутом положении. Включение контактов происходит за счет усилия пружины 9 при попадании ролика во впадину шайбы. Пружина 10 создает необходимое контактное давление. При дальнейшем вращении вала ролик выжимается из впадины кулачковой шайбы и контакты 12 и 11 размыкаются. Каждый контактный элемент имеет дугогасительное сопротивление. Контактные системы на постоянном токе оборудуют дугогасительными камерами. Все контроллеры снабжены механизмом фиксации вала в рабочих положениях.

Пускорегулирующие реостаты предназначены для регулирования и ограничения тока или напряжения в электрической цепи за счет изменения собственного сопротивления. Основной частью реостата является проводящий элемент с переменным электрическим сопротивлением. В зависимости от материала, из которого изготовлен реостат, они подразделяются на металлические, жидкостные и угольные. Наибольшее распространение получили реостаты с металлическими сопротивлениями с воздушным или масляным охлаждением.

Реостаты в зависимости от назначения различают по типам: пусковые, пускорегулирующие и реостаты возбуждения.

Простейший металлический реостат — это ползунковый, у которого сопротивление меняется перемещением ползунка непосредственно по виткам проволоки из металла с высоким удельным электрическим сопротивлением. К таким металлам относятся фехраль, нихром, константан, которые наматываются на цилиндр из электроизоляционного материала (фарфор, стеатит).

Жидкостный реостат состоит из сосуда, заполненного электролитом (10—15%-ный раствор Na2CO3 или К2CO3 в воде) с опущенными в него электродами. Регулирование сопротивления реостата происходит путем изменения расстояния между электродами или глубины их погружения в электролит.