Принцип работы выключателя: Одноклавишный выключатель света принцип работы устройство схема

Одноклавишный выключатель света принцип работы устройство схема

Одноклавишный выключатель света – это коммутационное устройство управления освещением,
конструктивно рассчитанное на выполнение двух операций, замыкания и размыкания электрической цепи.  Применяется исключительно для работы в цепях освещения напряжением до 1000 В. Имеет ручной привод управления. Не обладает функциями защиты от перегрузок и токов короткого замыкания. Не оборудовандугогасительными камерами, в следствии чего не предназначен для больших токовых нагрузок. Одноклавишный выключатель света является одним из самым распространенных и известных элементов освещения. Из всех коммутационных устройств, применяемых для управления светом, данный вид выключателя, является самым простым по конструкции и подключению. Убедиться в этом вы можете, ознакомившись с данной статьей. Здесь, мы детально разберем конструкцию одноклавишного выключателя, принцип его работы, а также ознакомимся с его принципиальной схемой подключения.

Конструктивные варианты исполнения одноклавишных выключателей

Одноклавишные выключатели бытового назначения могут быть следующего конструктивного исполнения:

• наружные;
• внутренние;
• модульные;
• влагозащищенные.

Выключатели внутренней установки, используются при скрытом варианте исполнения электропроводки, под штукатуркой или внутри каркасных стен. Монтаж механизма выключателя производится в предварительно установленный в стену подрозетник. Для внутренней электропроводки применяются подрозетники по бетону и гипсокартону.

Наружные выключатели, применяются при наружно выполненной электропроводке, открыто по стенам или с применением дополнительной защиты кабель-каналов, металлических или пластиковых труб, а также гибких гофрированных трубок. Такой вид электропроводки применяется в основном там, где нет возможности выполнить скрытый монтаж проводов.

Модульные выключатели, применяются в основном только в некоторых сериях кабель-каналов. Данная разновидность выключателей применяется преимущественно в офисных, промышленных и коммерческих помещениях. Выпускаются только для монтажа в кабель-канал.

Влагозащищенные выключатели, применяются в помещениях с повышенной влажностью, например, ванная комната, подвал, а также там, где имеется вероятность прямого попадания на выключатель воды, например, улица. Могут быть как внутреннего, так и наружного исполнения.

Принцип работы одноклавишного выключателя света

Для наиболее легкого понимания принципа работы устройства, предлагаю ознакомиться с рисунком, представленным ниже.

Рисунок 1. Принцип работы выключателя света

На нем, в максимально простом и наглядном виде, изображен принцип работы одноклавишного выключателя.

Как видно, из рисунка внутри механизма одноклавишного выключателя имеется подвижный контакт, который при нажатии на клавишу может принимать одно из двух положений. Первое положение «включено», второе «выключено». При этом, подвижный контакт будет либо соединять цепь, либо разъединять ее.

На представленном выше рисунке, клавиша находиться в положении «отключено», контакт разомкнут, фаза не подается на светильник, лампа не горит.

Теперь, давайте посмотрим, как измениться схема, если перевести выключатель в положение «включено».

Рисунок 2. Принцип работы выключателя света

Подвижный контакт замыкает цепь, и фаза отправляется по предусмотренной для нее жиле провода к лампе светильника. В результате чего, лапа начинает светиться.

Соответственно, если клавишу выключателя перевести в положение «выключено», цепь разомкнётся, и лампа погаснет.

Почему выключатель должен обрывать именно фазную жилу?

После того, как мы ознакомились с принципом работы одноклавишного выключателя, можно перейти к пояснению одного из важнейших моментов его подключения. Дело в том, что к контактам выключателя всегда должна подключаться только фаза.

Объясню почему:

• Во-первых. Бьёт током только фаза;
• Во-вторых. Исходя из пункта выше, для проведения безопасной замены ламп в светильнике, фазу нужно отключить. Если подключение выполнено правильно, то для этого действия будет достаточно всего лишь перевести клавишу выключателя в положение «отключено».
• В-третьих. Существенно увеличивается вероятность неправильной работы и преждевременный выход из строя некоторых видов ламп. А именно, компактных энергосберегающих и светодиодных. При их подключении, фаза должна обязательно обрываться выключателем, так как данные лампы имеют в своей конструкции пусковые элементы, которые распознают фазу, даже без нуля, как сигнал к зажиганию лампы. При отсутствии нуля, лампа конечно должным образом светиться не будет, так как не хватит напряжения, но мигать будет точно.

Я описал только основные причины, по которым следует отнестись серьезно к процессу подключения выключателя света, в реальности их гораздо больше.

Устройство одноклавишного выключателя света

Разберем устройство одноклавишного выключателя.

Выключатель состоит:

• из защитных пластиковых элементов;
• рабочего механизма.

К защитным элементам относятся, изготовленные из специальных пластикатов клавиша и рамка. Клавиша предназначена для переключения режимов выключателя «включено» и «выключено».

Под ней располагается защитный элемент рамка, которая может крепиться к механизму двумя способами:

1. по средствам пластиковых защелок;
2. или как в нашем примере, двумя винтами.

Под защитной рамкой располагается механизм розетки.

На механизме имеется элемент управления — привод клавиши.

Фиксация механизма в подрозетнике, осуществляется двумя методами:

1. с помощью распорных лапок;
2. с помощью винтов на подрозетнике (если они предусмотрены в конкретной модели подрозетника).

Слева и справа механизма розетки предусмотрены две распорные лапки, которые приводятся в движение двумя винтами. Закручиваем винты, лапки расширяются в стороны упираясь в стенки подрозетника, тем самым в предельном положении винтов фиксируются в нем.

Так же, для фиксации механизма в подрозетнике используется рамка или планка каркаса выключателя. В нашем примере, выключатель имеет металлическую планку с двумя отверстиями под крепеж.

Разберем контактную группу.

На одноклавишном выключателе, конструктивно предусмотрено всего два контакта, подходящий и отходящий. К подходящему, подключается фаза, приходящая на выключатель. К отходящему, фаза, уходящая на светильник.

Как правило, на большинстве выключателей, на оборотной стороне механизма предусматривается обозначение контактов, подходящий и отходящий.

На выключателе, который мы рассматриваем в нашем примере, таких обозначений нет. Расстраиваться по этому поводу мы не будем, так как именно для одноклавишных выключателей не принципиально, куда будет подключаться подходящая фаза, а куда отходящая, в любой вариации устройство будет работать одинаково.

Приведу пример выключателя, где обозначения контактов имеются. Одноклавишный выключатель с самозажимными контактами.

Так же производителем указывается предельно допустимые значения работы механизма. Для данного устройства они составляют ток 10 Ампер, напряжение 250 Вольт.

Подробное руководство по подключению вы можете найти в статье, подробная инструкция как установить выключатель света.

Более подробно про установку и подключение различных выключателей, в том числе и с подсветкой здесь.

Ну что же, с устройством выключателя света мы разобрались, переходим к следующему пункту.

 

Схема подключения одноклавишного выключателя

На рисунке ниже представлена принципиальная схема подключения одноклавишного выключателя.

Ознакомиться с пошаговым руководством по монтажу и подключению схемы одноклавишного выключателя можно в статье, схема подключения выключателя света, подробная пошаговая инструкция.

 

Одноклавишный выключатель: схема, устройство + фото

Одноклавишный выключатель на сегодняшний день является коммутационным устройством, которое позволяет управлять освещением в доме. Он имеет простую конструкцию, которая рассчитана на выполнение двух операций. К операциям относятся размыкание и замыкание электрической цепи. Применять это устройство можно, если напряжение в сети не превышает 1000 Вольт. Устройство не обладает защитой от перегрузок или защитным отключением.

В своей конструкции он не имеет камер гашения и поэтому не предназначен для использования при больших токовых нагрузках. Одноклавишный выключатель света на сегодняшний день – это наиболее распространенный продукт на отечественном рынке. Среди всех выключателей это устройство имеет наиболее простую схему работы. В этой статье вы найдете информацию о принципе его работы и о том, как разобрать одноклавишный выключатель.

Одноклавишный выключатель и его конструктивные варианты исполнения

Одноклавишные выключатели бытового назначения могут быть следующих типов:

• Для наружной установки.
• Внутренние.
• Модульные.
• Влагозащищенные.

Выключатели внутренней установки вы можете использовать только для скрытой проводки. Монтаж одноклавишного выключателя необходимо проводить только в подрозетник, который уже должен быть установлен в стене. Уличный выключатель также можно подключить с помощью одноклавишного выключателя.

Наружные выключатели вам необходимо будет применять для открытой электропроводки. К ним можно подключать проводку, которая проходит по гофрированным или пластиковым трубам. Они применяются в помещениях, где нет возможности оборудовать скрытую проводку.

Модульные выключатели света можно применять для некоторых видов кабель каналов. Эта разновидность достаточно часто применяется в офисных или промышленных помещениях. Устанавливать их можно только в кабель каналы.

Влагозащищенные выключатели вам необходимо будет применять в помещениях, которые имеют повышенную влажность воздуха. К этим помещениям относится ванная комната, подвал или баня. Также его можно применять в том случае если он может подвергаться попаданию капель воды. Производители изготавливают их для внутренней и наружной установки.

Принцип работы одноклавишного выключателя

Одноклавишный выключатель имеет достаточно простой принцип работы. Сейчас мы об этом поговорим. Для того чтобы вы лучше смогли понять принцип работы выключателя света вам необходимо ознакомится с рисунком, который мы для вас предоставили.

Как вы можете видеть, на нем изображен простейший принцип работы. Внутри его механизма находится простой подвижной контакт, который при нажатии будет принимать одно из двух положений. При этом подвижной контакт будет соединять либо разъединять цепь. На рисунке, который находится вверху, вашему вниманию предоставлена цепь в выключенном положении. Теперь можно рассмотреть цепь при включенном положении.

Здесь подвижной контакт будет замыкать цепь, и ток пройдет по проводу к лампе.

Почему одноклавишный выключатель должен обрывать фазную жилу?

При подключении одноклавишного выключателя вам обязательно необходимо знать, что к его контактам подключается только фаза. Вот основные правила, почему должно быть именно так:

1. Током может ударить только фаза.
2. Для того чтобы провести безопасную замену ламп фазу необходимо отключить. Если вы правильно выполнили подключение однофазного выключателя, тогда можно безопасно менять лампу на светильнике.
3. Если выполнить неправильное подключение, тогда ваше устройство может работать неправильно или сломаться. При подключении помните, что фаза обязательно должна обрываться выключателем.

Это основные причины, которые помогут не только продлить срок службы выключателя, но и помогут обезопасить вашу жизнь. Проходной выключатель поможет выключать свет автоматически.

Устройство одноклавишного выключателя

Теперь пришло время разобрать устройство выключателя света. Выключатель одноклавишный может состоять из следующих элементов:

1. Из пластиковых элементов, которые обеспечат защиту.
2. Из рабочего механизма.

К защитным элементам можно отнести клавишу и саму рамку. Клавиша обеспечивает перевод режимов включения и выключения.

Под  клавишей выключателя располагается рамка. Крепить ее можно с помощью двух способов:

1. С помощью пластиковых защелок.
2. Двумя винтами.

Под защитной рамкой будет располагаться сам механизм выключателя. На механизме имеется привод клавиши.

Крепление этого механизма в подрозетнике осуществляется двумя способами:

1. С помощью распорных лапок.
2. С помощью специальных винтов.

Слева и справа на устройстве будут находиться две лапки. Если вы начнете закручивать винты, тогда они начнут расширяться.

Устройство выключателя обычно имеет два контакта, к которым следует подвести провода. Как правило, многие производители предварительно указывают правильное крепление проводов.

Прежде чем подводить провода убедитесь, что ваше крепление будет правильным. Если вы неправильно подсоедините провода, тогда устройство не будет работать.

Схема подключения одноклавишного выключателя

Вот вашему вниманию представлена схема одноклавишного выключателя.

Как видите, схема одноклавишного выключателя достаточно просто. Поэтому вам не составит труда с ней разобраться и выполнить правильное подключение этого устройства.

Рекомендуем прочесть: как подключить трехклавишный выключатель.

Принцип работы проходных и перекрестных переключателей

Проходные выключатели представляют собой механизмы, обеспечивающие координацию работы одного источника света из нескольких разных точек. Для освещения помещения обычно использовали типичный выключатель, расположенный у входа. Это стандартный метод, применяемый повсеместно многие десятилетия. Однако сегодня его сложно отнести к разряду экономичных, особенно если учесть последние тенденции в сфере энергосберегающих технологий. Вот почему компании, специализирующиеся на производстве электрических устройств, включают в спектр своих предложений инновационный подход — размещение проходных выключателей. В чем специфика их работы, как их подключать, с какой целью устанавливаются такие механизмы и многое другое интересует современных пользователей. Попробуем разобраться во всем вместе.

Преимущества проходного выключателя

Зачем устанавливать этот механизм? Есть несколько направлений его эксплуатации:

Вы входите в спальню, зажигаете верхний свет, затем прикроватную лампу, чтобы полистать журнал или книгу, прежде чем лечь спать. Зато потом вам все равно придется снова вставать, чтобы выключить свет. Но не всегда хочется подниматься из теплой постели. Вот зачем дополнительно под рукой нужен проходной выключатель: для отключения общего света.

Если в вашей квартире длинный коридор, можно и здесь монтировать такие механизмы: в начале и в конце. Чтобы войти и сразу включить свет, а по выходе — выключить. Это просто намного удобнее, да и экономичнее.

Предыдущий пункт относится и к межэтажным лестничным пролетам.

В квартирах с проходной комнатой тоже удобно размещение такого механизма – это позволяет экономить электроэнергию.

Нередко можно услышать о выключателях с вмонтированным датчиком времени. Да, они тоже помогают сберечь энергоресурсы. Принцип работы этого механизма заключается в том, что задается определенный временной интервал, в продолжение которого электрическая энергия направляется на источник света. И после истечения этого срока он сам выключается.

Это тоже выход. Но лучше предусмотреть максимум бытовых ситуаций. Например, поднимаетесь вы стремительно по ступеням лестницы в подъезде, и времени вполне достаточно для освещения пролета. Но если кто-то идет медленно, с грузом, и где-то в середине пролета свет выключается, в этом, согласитесь, мало приятного.

Кроме того, механизмы с датчиком времени не отличаются надежностью, это доказано в ходе эксплуатации.

Что такое проходной выключатель?

Корректнее будет назвать его переключателем: он содержит не два, а три контакта, позволяющих производить переключение фаз. Этим он принципиально отличен от стандартных аналогов.

Как управлять механизмом из двух точек?

Схема подключения предполагает корректное соединение трех контактов.

Важно! От распределительной коробки к выключателю оптимально прокладывать трехжильный кабель. Так, чтобы в коробку поступало от всех по три провода.

Как подключается этот механизм?

Если координация предполагается из двух зон:

• Ведущий к распределительной коробке общий провод снабжен двумя: фазовым и нулевым. Второй присоединяется к жиле, направляемой на осветительный прибор. Фазовый — к аналогичному от какого-то выключателя.
• После этого взаимно соединяются два проходных выключателя, на основе цвета жил. Обычно это красный, зеленый и белый. Белый первого механизма присоединяется к фазе единого провода, потом взаимно скрепляются зеленые и красные провода. Белый от второго выключателя соединяют с контактом светильника.

Каким образом предпочтительнее установить все составляющие? Особо жестких требований для этого нет. Основным принципом монтажа должна быть экономия стройматериалов. Речь о расходе электропровода. Вот почему сначала важно замерить пространство и выбрать правильную зону для монтажа распределительной коробки. Кроме того, стоит учесть, что внутренняя проводка подразумевает штробление стен, размещение кабеля и последующую отделку, чтобы придать пространству эстетичный вид.

На каком принципе это работает?

В системе задействованы три контакта:

К одному центральному присоединяется фаза. К первому — от единой входной фазы, ко второму — от осветительного прибора.

Два других взаимно соединяются жилами аналогичных цветов.

В этой схеме базовый контакт – ключ (переключатель), разъединяющий или соединяющий полностью электрическую цепь.

Как управлять механизмом из трех зон?

Это тоже вполне возможно. Такой принцип подойдет в пространстве с длинным коридором с несколькими дверями. В такой ситуации удобно ко всем выходам монтировать по отдельному выключателю.

Основные требования инструкции по подключению:

• Механизма понадобится три: проходные с одним перекрестным (соединенным с двумя кнопками).
• Все делается так, как было описано выше (при наличии трех контактов). Перекрестный снабжен четырьмя жилами, и следовательно, столько же у него контактов.

Важно! Число точек управления одной лампой возможно какое угодно. Но есть нюанс – множество точек коммутации (соединения) в распределительной коробке. И, чтобы избежать путаницы, надо корректно маркировать все жилы от разных выключателей.

Как правило, перекрестный выключатель монтируют между проходными и присоединяют поэтапно:

• Проходные соединяют с общим кабелем и светильником по приведенному ранее принципу.
• Перекрестный соединяют по двум проводам с обеих сторон. Поэтому у него четыре выхода, из расчета: по паре на каждый выключатель.
• Внутри него размещено два ключа (это объясняет наличие двух кнопок на панельной поверхности): один присоединяет фазы зеленого цвета, второй — красного. Все они работают автономно.

Заметим еще, что у приборов различных брендов размещение клемм сделано с разными вариациями. Чтобы понять схему подключения, нужно отыскать ее на задней стенке прибора. При ее отсутствии там, нужно изучить упаковку. Если и там нет, следует вскрыть прибор и понажимать клавиши. Вы увидите, какой тумблер к какой клемме относится. Исходя из этого и нужно присоединять кабеля.

Есть дополнительный нюанс. Применяя одну совокупность проходных выключателей, вы можете задействовать различные группы источников света. Так, чтобы по одной цепи координировать работу двух групп ламп, надо применять не одинарные проходные выключатели, а двойные, имеющие две кнопки. Одновременно с этим все будут снабжены шестью контактами: двумя входными, четырьмя промежуточными для взаимного соединения.

Фактически, это пара одинарных механизмов, вмонтированных в единый корпус. Если нужно задействовать обе группы ламп сразу, нажимают одновременно две кнопки на панельной поверхности. Да, в принципах подключения электроприборов этой разновидности разобраться не всегда просто, но вполне реально.

Итоги

Использование проходных выключателей всегда выгодно и экономично, что давно доказано практикой. Это главное предназначение таких приборов. Но, помимо прочего, значительно снижается потребление энергии, и сегодня это особенно актуально. Как было показано в статье, схема подключения проходного выключателя не столь и сложна, поэтому вы сможете выполнить все самостоятельно. Основное, на что нужно обратить внимание, – правильное присоединение контактов друг к другу. Разобраться в этом можно ориентируясь по цвету жил. Все в ваших руках. А выгоду вы ощутите уже скоро!

Проходной выключатель: принцип работы и подключение

Проходной выключатель существенно расширяет возможности пользователей в управление осветительными приборами. Конструкция и схема подключения проходного выключателя позволяют управлять одним осветительным прибором или группой светильников из нескольких мест. Это широко используется в зданиях, отдельных помещениях и сооружениях различного назначения с большими площадями.

Использование проходных выключателей в доме

Имея проходные выключатели на разных концах стадиона, концертного зала или других обширных объектах, можно включить все освещение на входе. При необходимости выйти из сооружения на противоположной стороне не требуется возвращаться к выключателю, которым свет был включен – на другом выходе стоит такой же проходной выключатель. Электрические схемы с проходными переключателями позволяют управлять освещением из нескольких разных мест.

Очень удобно применение таких электросхем в подземных переходах, туннелях, все чаще схемы с проходными выключателями используют в частных домах и на лестничных маршах в подъездах многоэтажных домов.

Конструкция и принцип работы

Проходной выключатель по внешнему виду ничем не отличается от обычных изделий. Существенная разница – в конструкции контактной группы, которая скрыта внутри корпуса. Простой выключатель замыкает и размыкает электрическую цепь на одном проводе. Схема подключения проходного выключателя при изменении положения клавиш размыкает одну цепь и сразу замыкает другую. Принцип перекидывания контактов схемы обеспечивает работу выключателей в паре для управления одним и тем же источником света. По техническому решению такой элемент в схеме правильно бы было назвать не проходной выключатель, а переключатель. Профессиональная терминология уже сформировалась, и изменения могут внести только больше путаницы, поэтому все остается как есть.

При перекидывании контактов проходного выключателя размыкается один участок цепи освещения, и замыкается другой. Схема подключения проходного выключателя изменяется так, что любой из выключателей находится в готовности включить или выключить свет. Проходной выключатель можно использовать только в паре с другим. Практически есть возможность подключения в схему проходного выключателя так, чтобы он работал как простой, но тогда теряется смысл всех элементов его конструкции.

Виды

Как и обычные выключатели, проходные разделяются в зависимости от вида проводки: для внешней проводки, для скрытой проводки.

По конструктивному исполнению контактных клемм: клеммы с винтовыми зажимами, клеммы зажимные пружинные.

По количеству клавиш:

• одноклавишные;
• двухклавишные;
• трехклавишные.

У них все как у обычных выключателей, отличие – в конструкции и работе контактной группы. Принципом одноклавишного проходного выключателя является перекидывание входного контакта на один из двух выходных. Двухклавишные проходные выключатели, как и трехклавишные, в своем корпусе содержат 2 или 3 конструкции контактной группы одноклавишного выключателя.

Подключение проходного выключателя несложное, все можно сделать своими руками. Меняются количество контактов, клавиш, размеры выключателей, принцип работы остается одним.

Схема строения одно-, двух-, и трехклавишного выключателей

• одноклавишный выключатель имеет одну вводную клемму и две выходных;
• двухклавишный выключатель – две входных клеммы и четыре выходных;
• трехклавишный выключатель – три входные клеммы и шесть выходных.

Управление освещением с 2х мест

Одним осветительным прибором или группой светильников можно управлять с двух мест: это могут быть бра в коридоре или фонарные столбы вдоль садовой дорожки. Потребуется обычная схема подключения проходного выключателя, точнее с двумя проходными одноклавишными выключателями, потому что они работают только парами. На таком примере легче всего понять, как работают проходные выключатели. На рисунке ниже показывается, как подключить проходной выключатель в схему.

Схема включения проходных выключателей

Фаза от сети 220 В подключается к входной клемме одного из проходных выключателей, его клеммы на выходе соединяются с выходными второго. Остается свободная входная клемма второго выключателя, его подключают к осветительному прибору. Второй контакт осветительного прибора соединяется к нулевому проводу сети. По схеме видно, что лампа находится в выключенном состоянии, при изменении положения группы контактов любого переключателя на нее подается ток. Следующее переключение на одном из двух переключателей обрывает цепь, лампа погаснет.

Ближе к реальным условиям схему монтажа показывает картинка расключения кабелей и проводов в распределительной коробке. По требованиям ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) в данном случае используется кабель с тремя медными жилами:

• красный – фаза;
• синий – 0;
• желто-зеленый – заземляющий провод.

Расключение кабелей и проводов в распределительной коробке

Схема разделяется на четыре участка цепи:

1. кабель от сети питания 220 В: с защитного автомата в распределительном щите до коробки;
2. кабель от одного проходного выключателя до расключающей коробки;
3. кабель от другого проходного выключателя до коробки расключения;
4. кабель от осветительного прибора до распределительной коробки.

В коробку заводится четыре кабеля.

Требования к цвету проводов по функциональному назначению выполнимы в полной мере только на двух участках. От распределительного щита и светильника до коробки при расключении контактов проходных выключателей они выполняются частично. Допускается использовать провода любого цвета. Если запутались, проверьте мультиметром в режиме прозвонки или другим измерительным прибором. На входные контакты переключателей обязательно подключается фаза (красный) провод.

Для управления двумя группами освещения применяется схема подключения двухклавишного проходного выключателя. Если человек понял, как подключаются одноклавишные проходные выключатели, он разберется, как подключить тройной выключатель.

Схема подключения двухклавишного проходного выключателя

Управление освещением из 3х мест

Для управления освещением из трех мест потребуется перекрестный проходной выключатель. Установить его можно в любом удобном для использования месте. В схеме перекрестный выключатель подключается между обычными проходными выключателями. Использоваться они могут на лестничных маршах, для освещения дворов и других объектах, по желанию заказчика.

Перекрестный выключатель несложно сделать своими руками, для этого нужно немного переделать двухклавишный проходной выключатель. На выходные контакты ставятся две перемычки, а две клавиши объединяют в одну, можно просто приклеить одну к другой. Клеить надо так, чтобы крепежные отверстия на клавишах совпадали со штырьками на выключателе. Зазор между клавишами можно компенсировать прокладкой из картона, к которой с двух сторон нужно приклеить пластиковые планки.

В магазинах есть готовые изделия, можно не изобретать велосипед, просто купить и поставить.

Схема управления освещением из 3х мест

На схемах А1 и А2 (ниже) показываются разные варианты подключения, но функциональное назначение остается прежним – соблюдается принцип парности перекидывания контактов.

Варианты подключения перекрестного выключателя

В случаях, когда элементом освещения являются большая люстра с двумя группами лампочек или просто два ряда бра вдоль длинного коридора, надо применять двухклавишные проходные и перекрестные выключатели. Схема немного сложнее, но видно, что работает тот же принцип перекидывания контактов. При выключении источника света одним выключателей контакты замыкают цепи других выключателей.

Схема находится в таком состоянии, что при нажатии любой клавиши этой группы светильников ток проходит на контакты ламп. На основе этих схем можно сделать управление освещением с четырех и более мест, вставляя дополнительные перекрестные выключатели.

Схема подключения четырех переключателей

Пример использования

К ситуации, когда по темному двору нужно пройти к дому, идеально подходит схема с проходными выключателями в двух местах. В частном доме легко реализовать этот проект своими руками. В прихожей рядом с распределительным щитом нужно установить распределительную коробку и один проходной выключатель. Второй – необходимо поставить с внутренней стороны на заборе возле калитки, в качестве осветительных приборов можно использовать фонарные столбы, установленные вдоль дорожки. В крупных магазинах электротоваров есть много вариантов с оригинальной декоративной отделкой.

Подключение следует сделать по вышеописанной схеме. Кабеля от уличного выключателя и между столбами рекомендуется прокладывать под землей в пластиковых трубах. Зарывать глубоко не надо, 30-40 см для защиты от механических повреждений будет достаточно. Учитывать глубину промерзания в каждом регионе нет смысла, это не водопровод, медные провода не промерзнут.

Как подключить. Видео

Как подключить проходной переключатель по всем правилам можно узнать из этого видео.

Изучив принципы работы схемы с двумя одноклавишными выключателями и собрав ее своими руками, можно без посторонней помощи начинать монтаж более сложных схем с двухклавишными выключателями в трех местах или трехклавишными – в двух местах, если в этом есть необходимость.

Оцените статью:

Автоматический выключатель, принцип работы, характеристики, выбор

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД) и другие инженерно технические системы (ИТС)

Автоматический выключатель (его еще иногда называют «автомат защиты») предназначен для отключения, оборудованной им, электрической цепи при коротком замыкании или превышении тока более определенной величины.

Работа автоматического выключателя может быть основана на тепловом или электромагнитном принципах. Стоит отметить, что большинство современных выключателей одновременно используют оба эти принципа. Как это работает поясняет рисунок 1.

Ток, протекающий между точками подключения автомата (А-В), проходит через катушку электромагнита L и биметаллическую пластину 2.

При превышении предельно допустимого значения тока происходит нагрев биметаллической пластины (тепловой принцип), она деформируется, приводя в действие расцепитель S — устройство, размыкающее электрическую цепь.

Однако, здесь имеет место достаточно высокая инерционность, определяющая большое время срабатывания теплового расцепителя.

Электромагнитный расцепитель срабатывает при значительном превышении тока через катушку L, что вызывает перемещение сердечника 1, который также воздействует на контакт S, вызывая срабатывание выключателя, причем происходит это очень быстро.

Таким образом, комбинация перечисленных принципов работы автоматического выключателя позволяет отслеживать достаточно длительные, но не мгновенные превышения тока (тепловой) и резкое значительное возрастание тока, например, при коротком замыкании (электромагнитный).

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Перед тем как выбрать автоматический выключатель стоит ознакомиться с его основными техническими характеристиками. Предлагаю сделать это на конкретном примере (рисунок 2).

Если посмотреть на выключатель, то на его корпусе можно увидеть ряд маркировок.

1. Торговая марка (производитель), ниже каталожный или серийный номер. Производитель нам может быть интересен с точки зрения репутации, соответственно качества.

   Серийный номер указывает на ряд таких технических характеристик выключателя как количество рабочих циклов, класс защиты, устойчивость к вибрационным нагрузкам и пр., то есть достаточно специфическая справочная информация. Однако, он характеризует еще отключающую способность выключателя, которую по-хорошему учесть следует.



2. Находящийся вверху буквенно цифровой индекс определяет номинальный ток (In) — здесь 10 Ампер и тип (класс), определяющий ток мгновенного расцепления (выключения) (Ic):
   • B (Ic=свыше 3*In до 5*In) — применяется при достаточно длинных силовых линиях, собственное сопротивление которых может существенно ограничить ток короткого замыкания,
   • C (Ic=свыше 5*In до 10*In) — наиболее распространенный тип, подходит для бытовых линий с низкой индуктивной нагрузкой,
   • D (Ic=свыше 10*In до 20*In) — рекомендован для защиты цепей питания мощных электродвигателей, других устройств, имеющих большие значения пусковых токов (индуктивная нагрузка).
   
   Под ним указаны пределы рабочих напряжений, их тип — переменное (~) или постоянное (-).


3. Это схема выключателя, она похожа на ту, что я приводил выше. На ней видно, что данный выключатель имеет электромагнитный (а) и тепловой (в) автоматические расцепители.

Таким образом, выбор автоматического выключателя следует производить с учетом токовой нагрузки, которая определяется мощностью потребителей электроэнергии (про это можно посмотреть здесь) и описанных выше условий его эксплуатации.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Принцип работы автоматических выключателей — Electroff

Автоматический выключатель – коммутационный аппарат, используемый для защиты электрической сети от перегрузок и коротких замыканий.

Изделия делятся на три основных типа:

1. Однополюсные – устанавливаются в однофазных сетях;
2. Двухполюсные – используются одно- и двухфазных сетях;
3. Трехполюсные – для сетей с тремя фазами;
4. Четырехполюсные – применяются в трехфазных сетях, оснащенных системой заземления.

Ознакомиться с ассортиментом автоматических выключателей можно в каталоге компании «Электрофф». В продаже представлены надежные и мощные аппараты, способные обеспечить надежную защиту сети от сверхтоков.

Принцип работы

Работа автоматического выключателя в разных режимах осуществляется по следующему принципу:

1. Нормальный режим

В процессе взвода рычага управления аппаратом выполнятся передвижение механизма, отвечающего за взвод и расцепление, в результате выполняется коммутация силовых контактов.

После активации коммутации ток проходит от питающего кабеля, который подсоединен к винтовому зажиму. Далее через этот зажим энергия проходит по контактам сначала к неподвижному, а после к подвижному. Затем ток следует через гибкую связь, электромагнитную катушку, снова через биметаллическую пластину и гибкую связь, в конце через фиксационный элемент к отходящей линии, которая осуществляет питание электрического прибора.

2. Короткое замыкание

Принцип действия этого режима заключается в мгновенном отключении нагрузки электромагнитным расцепителем в случае возникновения короткого замыкания в цепи. Процесс работы выполняется по следующей схеме:

• Если в сети наблюдается существенное превышение номинального тока, который проходит через электромагнитную обмотку, образуется мощное магнитное поле. В результате магнитный якорь, оснащенный подвижным контактом, оттягивается вниз образованным магнитным полем.
• Якорь при опущении надавливает на рычаг спускового механизма, таким образом, происходит расцепление контактов, то есть прекращается подача тока.

Конструкция срабатывает мгновенно после возникновения короткого замыкания, то есть исключаются нежелательные последствия такой аварии.

Однако не исключатся образование дугового разряда между контактной группой. В таком случае дуга направляется в сторону дугогасительной камеры. При соприкосновении с пластинами происходит расщепление дуги – она проникает в полость камеры, а после затухает. Избыточное давление и образовавшиеся продукты горения выходят наружу через специализированное отверстие в корпусе автоматического выключателя.

3. Перегрузка

В аппарате установлен тепловой расцепитель, отвечающий за перегрузки. Принцип работы автоматического выключателя при перегрузках заключается в следующем: в случаях, когда электроэнергия, проходящая через биметаллическую пластину, становится равной или превышает положенное значение, то происходит нагрев пластины, в результате она постепенно меняет форму (изгибается). При достижении определенного угла изгиба, она активирует нажатием на рычажок спусковой механизм, тем самым отключая подачу тока потребителям.

Терморасцепитель реагирует медленнее, чем магнитный выключатель. Срабатывание нуждается в большем промежутке времени, однако его легко настроить и отличается высокой точностью.

Как устроен выключатель — Всё о электрике

Одноклавишный выключатель света, принцип работы, устройство, схема

Одноклавишный выключатель света – это коммутационное устройство управления освещением,
конструктивно рассчитанное на выполнение двух операций, замыкания и размыкания электрической цепи. Применяется исключительно для работы в цепях освещения напряжением до 1000 В. Имеет ручной привод управления. Не обладает функциями защиты от перегрузок и токов короткого замыкания. Не оборудовандугогасительными камерами, в следствии чего не предназначен для больших токовых нагрузок. Одноклавишный выключатель света является одним из самым распространенных и известных элементов освещения. Из всех коммутационных устройств, применяемых для управления светом, данный вид выключателя, является самым простым по конструкции и подключению. Убедиться в этом вы можете, ознакомившись с данной статьей. Здесь, мы детально разберем конструкцию одноклавишного выключателя, принцип его работы, а также ознакомимся с его принципиальной схемой подключения.

Конструктивные варианты исполнения одноклавишных выключателей

Одноклавишные выключатели бытового назначения могут быть следующего конструктивного исполнения:

Выключатели внутренней установки, используются при скрытом варианте исполнения электропроводки, под штукатуркой или внутри каркасных стен. Монтаж механизма выключателя производится в предварительно установленный в стену подрозетник. Для внутренней электропроводки применяются подрозетники по бетону и гипсокартону .

Наружные выключатели, применяются при наружно выполненной электропроводке, открыто по стенам или с применением дополнительной защиты кабель-каналов, металлических или пластиковых труб, а также гибких гофрированных трубок. Такой вид электропроводки применяется в основном там, где нет возможности выполнить скрытый монтаж проводов.

Модульные выключатели, применяются в основном только в некоторых сериях кабель-каналов. Данная разновидность выключателей применяется преимущественно в офисных, промышленных и коммерческих помещениях. Выпускаются только для монтажа в кабель-канал.

Влагозащищенные выключатели, применяются в помещениях с повышенной влажностью, например, ванная комната, подвал, а также там, где имеется вероятность прямого попадания на выключатель воды, например, улица. Могут быть как внутреннего, так и наружного исполнения.

Принцип работы одноклавишного выключателя света

Для наиболее легкого понимания принципа работы устройства, предлагаю ознакомиться с рисунком, представленным ниже.

Рисунок 1. Принцип работы выключателя света

На нем, в максимально простом и наглядном виде, изображен принцип работы одноклавишного выключателя.

Как видно, из рисунка внутри механизма одноклавишного выключателя имеется подвижный контакт, который при нажатии на клавишу может принимать одно из двух положений. Первое положение “включено”, второе “выключено”. При этом, подвижный контакт будет либо соединять цепь, либо разъединять ее.

На представленном выше рисунке, клавиша находиться в положении “отключено”, контакт разомкнут, фаза не подается на светильник, лампа не горит.

Теперь, давайте посмотрим, как измениться схема, если перевести выключатель в положение «включено”.

Рисунок 2. Принцип работы выключателя света

Подвижный контакт замыкает цепь, и фаза отправляется по предусмотренной для нее жиле провода к лампе светильника. В результате чего, лапа начинает светиться.

Соответственно, если клавишу выключателя перевести в положение «выключено”, цепь разомкнётся, и лампа погаснет.

Почему выключатель должен обрывать именно фазную жилу?

После того, как мы ознакомились с принципом работы одноклавишного выключателя, можно перейти к пояснению одного из важнейших моментов его подключения. Дело в том, что к контактам выключателя всегда должна подключаться только фаза.

• Во-первых. Бьёт током только фаза;
• Во-вторых. Исходя из пункта выше, для проведения безопасной замены ламп в светильнике, фазу нужно отключить. Если подключение выполнено правильно, то для этого действия будет достаточно всего лишь перевести клавишу выключателя в положение “отключено”.
• В-третьих. Существенно увеличивается вероятность неправильной работы и преждевременный выход из строя некоторых видов ламп. А именно, компактных энергосберегающих и светодиодных. При их подключении, фаза должна обязательно обрываться выключателем, так как данные лампы имеют в своей конструкции пусковые элементы, которые распознают фазу, даже без нуля, как сигнал к зажиганию лампы. При отсутствии нуля, лампа конечно должным образом светиться не будет, так как не хватит напряжения, но мигать будет точно.

Я описал только основные причины, по которым следует отнестись серьезно к процессу подключения выключателя света, в реальности их гораздо больше.

Устройство одноклавишного выключателя света

Разберем устройство одноклавишного выключателя.

• из защитных пластиковых элементов;
• рабочего механизма.

К защитным элементам относятся, изготовленные из специальных пластикатов клавиша и рамка. Клавиша предназначена для переключения режимов выключателя “включено” и “выключено”.

Под ней располагается защитный элемент рамка, которая может крепиться к механизму двумя способами:

1. по средствам пластиковых защелок;
2. или как в нашем примере, двумя винтами.

Под защитной рамкой располагается механизм розетки.

На механизме имеется элемент управления – привод клавиши.

Фиксация механизма в подрозетнике, осуществляется двумя методами:

1. с помощью распорных лапок;
2. с помощью винтов на подрозетнике (если они предусмотрены в конкретной модели подрозетника).

Слева и справа механизма розетки предусмотрены две распорные лапки, которые приводятся в движение двумя винтами. Закручиваем винты, лапки расширяются в стороны упираясь в стенки подрозетника, тем самым в предельном положении винтов фиксируются в нем.

Так же, для фиксации механизма в подрозетнике используется рамка или планка каркаса выключателя. В нашем примере, выключатель имеет металлическую планку с двумя отверстиями под крепеж.

Разберем контактную группу.

На одноклавишном выключателе, конструктивно предусмотрено всего два контакта, подходящий и отходящий. К подходящему, подключается фаза, приходящая на выключатель. К отходящему, фаза, уходящая на светильник.

Как правило, на большинстве выключателей, на оборотной стороне механизма предусматривается обозначение контактов, подходящий и отходящий.

На выключателе, который мы рассматриваем в нашем примере, таких обозначений нет. Расстраиваться по этому поводу мы не будем, так как именно для одноклавишных выключателей не принципиально, куда будет подключаться подходящая фаза, а куда отходящая, в любой вариации устройство будет работать одинаково.

Приведу пример выключателя, где обозначения контактов имеются. Одноклавишный выключатель с самозажимными контактами.

Так же производителем указывается предельно допустимые значения работы механизма. Для данного устройства они составляют ток 10 Ампер, напряжение 250 Вольт.

Подробное руководство по подключению вы можете найти в статье, подробная инструкция как установить выключатель света .

Более подробно про установку и подключение различных выключателей, в том числе и с подсветкой здесь.

Ну что же, с устройством выключателя света мы разобрались, переходим к следующему пункту.

Схема подключения одноклавишного выключателя

На рисунке ниже представлена принципиальная схема подключения одноклавишного выключателя.

Ознакомиться с пошаговым руководством по монтажу и подключению схемы одноклавишного выключателя можно в статье, схема подключения выключателя света, подробная пошаговая инструкция .

Одноклавишный выключатель света для дома: схема и принцип работы

Одноклавишный выключатель на сегодняшний день является коммутационным устройством, которое позволяет управлять освещением в доме. Он имеет простую конструкцию, которая рассчитана на выполнение двух операций. К операциям относятся размыкание и замыкание электрической цепи. Применять это устройство можно, если напряжение в сети не превышает 1000 Вольт. Устройство не обладает защитой от перегрузок или защитным отключением.

В своей конструкции он не имеет камер гашения и поэтому не предназначен для использования при больших токовых нагрузках. Одноклавишный выключатель света на сегодняшний день – это наиболее распространенный продукт на отечественном рынке. Среди всех выключателей это устройство имеет наиболее простую схему работы. В этой статье вы найдете информацию о принципе его работы и о том, как разобрать одноклавишный выключатель.

Одноклавишный выключатель и его конструктивные варианты исполнения

Одноклавишные выключатели бытового назначения могут быть следующих типов:

• Для наружной установки.
• Внутренние.
• Модульные.
• Влагозащищенные.

Выключатели внутренней установки вы можете использовать только для скрытой проводки. Монтаж одноклавишного выключателя необходимо проводить только в подрозетник, который уже должен быть установлен в стене. Уличный выключатель также можно подключить с помощью одноклавишного выключателя.

Наружные выключатели вам необходимо будет применять для открытой электропроводки. К ним можно подключать проводку, которая проходит по гофрированным или пластиковым трубам. Они применяются в помещениях, где нет возможности оборудовать скрытую проводку.

Модульные выключатели света можно применять для некоторых видов кабель каналов. Эта разновидность достаточно часто применяется в офисных или промышленных помещениях. Устанавливать их можно только в кабель каналы.

Влагозащищенные выключатели вам необходимо будет применять в помещениях, которые имеют повышенную влажность воздуха. К этим помещениям относится ванная комната, подвал или баня. Также его можно применять в том случае если он может подвергаться попаданию капель воды. Производители изготавливают их для внутренней и наружной установки.

Принцип работы одноклавишного выключателя

Одноклавишный выключатель имеет достаточно простой принцип работы. Сейчас мы об этом поговорим. Для того чтобы вы лучше смогли понять принцип работы выключателя света вам необходимо ознакомится с рисунком, который мы для вас предоставили.

Как вы можете видеть, на нем изображен простейший принцип работы. Внутри его механизма находится простой подвижной контакт, который при нажатии будет принимать одно из двух положений. При этом подвижной контакт будет соединять либо разъединять цепь. На рисунке, который находится вверху, вашему вниманию предоставлена цепь в выключенном положении. Теперь можно рассмотреть цепь при включенном положении.

Здесь подвижной контакт будет замыкать цепь, и ток пройдет по проводу к лампе.

Почему одноклавишный выключатель должен обрывать фазную жилу?

При подключении одноклавишного выключателя вам обязательно необходимо знать, что к его контактам подключается только фаза. Вот основные правила, почему должно быть именно так:

1. Током может ударить только фаза.
2. Для того чтобы провести безопасную замену ламп фазу необходимо отключить. Если вы правильно выполнили подключение однофазного выключателя, тогда можно безопасно менять лампу на светильнике.
3. Если выполнить неправильное подключение, тогда ваше устройство может работать неправильно или сломаться. При подключении помните, что фаза обязательно должна обрываться выключателем.

Это основные причины, которые помогут не только продлить срок службы выключателя, но и помогут обезопасить вашу жизнь. Проходной выключатель поможет выключать свет автоматически.

Устройство одноклавишного выключателя

Теперь пришло время разобрать устройство выключателя света. Выключатель одноклавишный может состоять из следующих элементов:

1. Из пластиковых элементов, которые обеспечат защиту.
2. Из рабочего механизма.

К защитным элементам можно отнести клавишу и саму рамку. Клавиша обеспечивает перевод режимов включения и выключения.

Под клавишей выключателя располагается рамка. Крепить ее можно с помощью двух способов:

1. С помощью пластиковых защелок.
2. Двумя винтами.

Под защитной рамкой будет располагаться сам механизм выключателя. На механизме имеется привод клавиши.

Крепление этого механизма в подрозетнике осуществляется двумя способами:

1. С помощью распорных лапок.
2. С помощью специальных винтов.

Слева и справа на устройстве будут находиться две лапки. Если вы начнете закручивать винты, тогда они начнут расширяться.

Устройство выключателя обычно имеет два контакта, к которым следует подвести провода. Как правило, многие производители предварительно указывают правильное крепление проводов.

Прежде чем подводить провода убедитесь, что ваше крепление будет правильным. Если вы неправильно подсоедините провода, тогда устройство не будет работать.

Схема подключения одноклавишного выключателя

Вот вашему вниманию представлена схема одноклавишного выключателя.

Как видите, схема одноклавишного выключателя достаточно просто. Поэтому вам не составит труда с ней разобраться и выполнить правильное подключение этого устройства.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Подписка на рассылку

Многих интересует, для чего нужен автоматический выключатель, а также устройство и принцип действия автоматического выключателя. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Итак, начнем с первого вопроса. Автоматический выключатель устанавливают для того, чтобы защитить кабели, провода, а также электроприборы от короткого замыкания (к.з.) и перегрузки.

Устройство автоматического выключателя

Модульный автоматический выключатель внешне представлен в виде корпуса и рычага управления, которые выполнены из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Также невооруженным взглядом можно определить клеммы (нижняя и верхняя) для подключения кабеля или провода. Внутри же корпуса защитного аппарата размещаются следующие элементы:

• силовые контакты (подвижный и неподвижный), обеспечивающие коммутацию;
• механизм взвода и расцепления, который взаимосвязан с рычагом управления;
• катушка (электромагнит) и подвижный сердечник (якорь), выполняющий функцию толкателя. Эти элементы являются электромагнитным расцепителем и обеспечивают защиту от токов к.з.;
• дугогасительная камера. Данное устройство выполняет быстрое гашение дугового разряда, который образуется при размыкании контактов;
• биметаллическая пластина. Данный элемент является тепловым расцепителем и обеспечивает защиту от повышенной нагрузки. Также имеется регулировочный винт, при помощи которого обеспечивается регулировка значения тока, при котором данный расцепитель должен сработать.

Принцип работы автоматического выключателя

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по такому принципу:

1. Нормальный режим.

Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизма взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.
После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму, через этот зажим по контактам, сначала по неподвижному, а затем и по подвижному. Далее ток проходит через гибкую связь, катушку электромагнита, снова через гибкую связь и биметаллическую пластину, и в конце через нижний винтовой зажим к отходящей линии, “питающей” электроприбор.

2. Короткое замыкание.

В данном режиме электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен произвести мгновенное отключение нагрузки. Принцип действия заключается в следующем: при значительном превышении номинального тока, протекающего через обмотку электромагнита, возникает мощное магнитное поле, которое тянет вниз якорь с подвижным контактом. Якорь в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.
Необходимо отметить, что в результате мгновенного возникновения магнитного поля автоматический выключатель успевает отключиться до появления нежелательных последствий.
Однако во время размыкания возможно возникновение дугового разряда между подвижным и неподвижным контактами. Дуга движется в сторону дугогасительной камеры. Попадая на пластины, дуга расщепляется, завлекается внутрь камеры и тухнет. Образовавшиеся продукты горения вместе с избыточным давлением выходят наружу через специальное отверстие в корпусе автомата.

За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда ток, протекающий через биметаллическую пластину, становится равным или больше установленного значения, пластина нагревается и постепенно изгибается. Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.

Стоит отметить, что терморасцепитель, в отличие от магнитного, является более медлительным. Для его срабатывания требуется больше времени, но зато он более точный и легче поддается настройке.

Мы рассказали об устройстве и принципе работы автоматического выключателя. Также вы можете посмотреть наше видео, в котором детально показано, как устроен автомат и принцип его работы.

{SOURCE}

Что такое автоматический выключатель? Принцип работы и типы автоматических выключателей

Автоматический выключатель — это переключающее устройство, которое прерывает аномальный ток или ток повреждения. Это механическое устройство, которое препятствует прохождению тока большой величины (короткого замыкания) и, кроме того, выполняет функцию переключателя. Автоматический выключатель в основном предназначен для включения или отключения электрической цепи, таким образом защищая электрическую систему от повреждений.

Принцип работы автоматического выключателя

Автоматический выключатель состоит из неподвижных и подвижных контактов.Эти контакты соприкасаются друг с другом и пропускают ток в нормальных условиях, когда цепь замкнута. Когда автоматический выключатель замкнут, токоведущие контакты, называемые электродами, сцепляются друг с другом под давлением пружины.

В нормальном рабочем состоянии плечи автоматического выключателя могут быть открыты или замкнуты для переключения и обслуживания системы. Чтобы размыкать автоматический выключатель, требуется только давление на спусковой крючок.

Всякий раз, когда в какой-либо части системы возникает неисправность, на катушку отключения выключателя подается напряжение, и подвижные контакты разъединяются друг от друга каким-то механизмом, тем самым размыкая цепь.

Типы автоматических выключателей

Автоматические выключатели в основном классифицируются на основе номинального напряжения. Автоматические выключатели ниже номинального напряжения 1000 В известны как выключатели низкого напряжения, а выключатели выше 1000 В называются выключателями высокого напряжения.

Самый общий способ классификации автоматических выключателей основан на среде гашения дуги. К таким типам автоматических выключателей относятся: —

1. Масляный автоматический выключатель
2. Автоматический выключатель минимального уровня
3. Воздушный прерыватель цепи
4. Автоматический выключатель на основе гексафторида серы
5. Вакуумный выключатель
6. Автоматический выключатель

Все высоковольтные выключатели можно разделить на две основные категории: i.е масляные выключатели и безмасляные выключатели.

ПРИНЦИП И ТИПЫ РАБОТЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

— Электротехника 123

Хорошо известно, что автоматические выключатели — это устройства, которые используются для разрыва цепи и восстановления ее при необходимости. Обычно они известны как переключающие устройства, которые можно активировать вручную или автоматически для управления системами электроснабжения. В случае короткого замыкания или утечки большего количества тока автоматические выключатели автоматически срабатывают для отключения линии питания.Современные энергосистемы из-за огромной потребности в силовой нагрузке теперь работают с огромным количеством тока, поэтому интеллектуальное проектирование автоматических выключателей должно быть таким, чтобы дуга не возникала, чтобы обеспечить работу любой системы распределения энергии или без потерь. подстанция .

Автоматический выключатель — это механическое переключающее устройство, способное включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях цепи. Он также способен включать и проводить токи в течение определенного времени и токи отключения при определенных ненормальных условиях цепи, например, при коротком замыкании.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ЦЕПИ

Принцип работы Два контакта, называемые электродом, остаются замкнутыми при нормальных рабочих условиях. При возникновении неисправности в какой-либо части системы на катушку отключения автоматического выключателя подается напряжение, и контакты разъединяются.

Обычно автоматический выключатель состоит из неподвижных и подвижных контактов. Физическое соединение между двумя токоведущими контактами из-за приложенного механического давления на подвижные контакты переводит автоматический выключатель в состояние «включено».Потенциальная энергия может храниться в автоматическом выключателе различными способами: —

• Деформирующаяся металлическая пружина
• Сжатый воздух
• Гидравлическое давление

Эта накопленная потенциальная энергия является основным фактором в работе автоматического выключателя и должна быть выпущенным всякий раз, когда для этого будет дан сигнал. Это вызывает чрезвычайно быстрое скольжение подвижного контакта, когда это необходимо. Все автоматические выключатели имеют рабочие катушки (катушки отключения и катушки включения), каждый раз, когда на эти катушки включается импульс переключения, плунжер внутри них смещается.Этот плунжер катушки управления обычно прикреплен к рабочему механизму автоматического выключателя , и подвижные контакты механически связаны с этим рабочим механизмом через механизм рычага переключения передач. Имеется преобразование накопленной потенциальной энергии в кинетическую энергию, которая заставляет движущийся контакт двигаться. После того, как цикл срабатывания выключателя завершен, т.е. он сработал, полная энергия снова сохраняется в форме потенциальной энергии с помощью двигателя взвода пружины, воздушного компрессора или любых других средств.

Автоматический выключатель должен выдерживать большую номинальную мощность, также называемую аварийной мощностью. При переносе такой большой мощности всегда существует риск опасно высокой дуги между подвижным и неподвижным контактами во время срабатывания выключателя, когда он заряжен. Для безопасного гашения дуги в автоматическом выключателе электрическая прочность диэлектрика между токоведущими контактами должна быстро увеличиваться во время каждого перехода переменного тока через нулевой ток. Диэлектрическая прочность среды между контактами может быть увеличена несколькими способами: —

• Сжатие ионизированной среды дуги, поскольку сжатие ускоряет процесс деионизации среды
• Охлаждение среды дуги с момента охлаждения увеличивает сопротивление пути дуги
• Замена ионизированной среды искрения свежими газами.

Что такое дуга

Во время размыкания токоведущих контактов в автоматическом выключателе среда между размыкающими контактами становится сильно ионизированной, благодаря чему размыкающий ток приобретает низкий резистивный путь и продолжает течь по этому пути, даже если контакты физически разделены . Во время протекания тока от одного контакта к другому дорожка настолько нагревается, что начинает светиться. Это называется дугой. Каждый раз при размыкании контактов автоматического выключателя по току нагрузки в автоматическом выключателе возникает дуга, возникающая между разделяющими контактами.Пока эта дуга поддерживается между контактами, ток через автоматический выключатель не прерывается окончательно, поскольку дуга сама по себе является проводящим путем для электричества. Для полного отключения тока автоматическим выключателем необходимо как можно быстрее погасить дугу. Основным критерием проектирования автоматического выключателя является обеспечение соответствующей технологии гашения дуги в автоматическом выключателе для быстрого и безопасного отключения тока.

ТИПЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

ВОЗДУШНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ — ACB

Этот тип автоматических выключателей является автоматическим выключателем, который работает в воздухе при атмосферном давлении.После разработки масляного выключателя воздушный выключатель среднего напряжения (ACB) полностью заменяется масляным выключателем в разных странах. Но в таких странах, как Франция и Италия, ACB по-прежнему являются предпочтительным выбором до напряжения 15 кВ. Это также хороший выбор, чтобы избежать риска возгорания масла в случае масляного выключателя. В Америке автоматические выключатели использовались исключительно для систем напряжением до 15 кВ до разработки новых вакуумных и элегазовых выключателей. В основном доступны два типа ACB: i.е. Воздушный автоматический выключатель и воздушный прерыватель .

Принцип работы воздушного выключателя — ACB

Принцип работы этого автоматического выключателя существенно отличается от такового в любых других типах автоматических выключателей. Основная цель всех типов автоматических выключателей — предотвратить повторное возникновение дуги после обнуления тока за счет создания ситуации, когда в зазоре между контактами будет выдерживаться восстанавливающееся напряжение системы. Воздушный выключатель делает то же самое, но по-другому.Для прерывания дуги он создает напряжение дуги, превышающее напряжение питания. Напряжение дуги определяется как минимальное напряжение, необходимое для поддержания дуги. Этот автоматический выключатель увеличивает напряжение дуги в основном тремя способами.

• Путем увеличения напряжения дуги за счет охлаждения плазмы дуги. При понижении температуры дуговой плазмы подвижность частицы в дуговой плазме уменьшается; следовательно, для поддержания дуги требуется больший градиент напряжения.
• Может увеличивать напряжение дуги за счет удлинения пути дуги.По мере увеличения длины пути дуги сопротивление пути увеличивается, и, следовательно, для поддержания того же тока дуги требуется приложить большее напряжение на пути дуги. Это означает, что напряжение дуги увеличивается.
• Разделение дуги на несколько последовательных дуг также увеличивает напряжение дуги.

SF ₆ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

В автоматических выключателях этого типа токоведущие контакты погружены в газообразный гексафторид серы. Газ SF ₆ обладает высоким сродством к поглощению свободных электронов, так как его электроотрицательность очень высока.Кроме того, SF ₆ — отличный изолятор. Молекулы SF ₆ поглощают свободные электроны дуги и, следовательно, образуют отрицательный ион. Эти отрицательно заряженные ионы имеют очень низкую подвижность по сравнению со свободными электронами. Следовательно, искрение отсутствует, поскольку подвижность зарядов является основной причиной движения тока через газ.

SF ₆ имеет очень высокие диэлектрические свойства, и не только это, его молекулы очень быстро рекомбинируют после прекращения дуги.Газ также может очень эффективно передавать тепло посредством конвекции из-за своей низкой вязкости. Учитывая все эти свойства SF ₆ , он становится в 100 раз более эффективным, чем воздух, который используется в автоматических выключателях. Следовательно, они могут использоваться для диапазонов напряжения от 33 кВ до 800 кВ и выше.

Автоматический выключатель SF6

Преимущества SF ₆ Автоматические выключатели

• Простая конструкция, меньшая стоимость.
• SF6 — негорючий, нетоксичный и химически инертный газ.
• В контуре рециркулирует тот же газ.
• Не требует обслуживания C.B.
• Возможность прерывания низкого и высокого тока короткого замыкания.
• Отличное гашение дуги.

Недостатки SF ₆ Автоматические выключатели

• SF ₆ является парниковым газом, поэтому автоматический выключатель необходимо производить и обращаться с ним осторожно, чтобы предотвратить его выброс в атмосферу.
• Конструкция этих типов автоматических выключателей требует почти в пять раз большей механической энергии, чем масляные выключатели для их надлежащего функционирования.

ВАКУУМНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

В этих автоматических выключателях для гашения дуги используется вакуум. Вакуумные выключатели в основном используются в распределительных сетях среднего напряжения. Вакуумный прерыватель — это вакуумная камера в выключателе, в которой происходят все операции по размыканию и замыканию контактов и гашению связанной дуги. Давление вакуума внутри вакуумного прерывателя обычно поддерживается на уровне 6-10 бар. Прерыватель представляет собой стальную дугогасительную камеру в центре симметрично расположенных керамических изоляторов.

CuCr обычно используется для изготовления контактов вакуумных выключателей, потому что эти токоведущие контакты очень важны для работы этих выключателей. Вакуумный выключатель — это развивающаяся технология, хотя впервые она была представлена ​​в 1960-х годах. Его размер был значительно уменьшен, а геометрия контакта изменилась от стыкового контакта до спиральной формы, формы чашки и контакта с осевым магнитным полем. Они являются одними из самых надежных для использования в распределительных устройствах среднего напряжения и требуют минимального обслуживания.

Вакуумный выключатель

Преимущества вакуумного выключателя

• Компактный, надежный и долговечный.
• Нет опасности возгорания.
• Нет образования газа во время и после работы.
• Может отключать любой ток повреждения.
• При работе нет шума.
• Требуется меньше энергии для управления.

МАСЛЯНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Автоматический выключатель низкого уровня масла Состоит из двух частей: i.е. опорная камера и камера автоматического выключения, т.е. неподвижный и подвижный контакт.

Недостатки масляного автоматического выключателя

• Он легко воспламеняется и может вызвать возгорание.
• Может образовывать взрывоопасную смесь с воздухом.
• Требуется обслуживание.
• Поглощает влагу, поэтому диэлектрическая прочность снижается.
• Проблема утечки масла.
• Масло необходимо заменить после некоторых операций из-за карбонизации масла.

Автоматический выключатель: принцип работы, типы и конструкция

Автоматический выключатель — это переключающее устройство, способное замыкать, проводить и отключать ток в нормальных и ненормальных условиях цепи в течение определенного времени.Итак, какова его структура и сколько существует типов? Как это работает? Прочитайте это.

Каталог

I Принцип работы

Автоматический выключатель обычно состоит из контактной системы , системы тушения дуги , рабочего механизма , расцепителя и корпус .

При коротком замыкании магнитное поле, создаваемое сильным током (обычно от 10 до 12 раз), преодолевает противодействующую пружину, расцепитель тянет рабочий механизм, и переключатель мгновенно срабатывает.Когда цепь перегружена, ток становится больше, тепловыделение увеличивается, а биметаллический лист до определенной степени деформируется, заставляя механизм двигаться (чем больше ток, тем короче время работы).

Высоковольтный выключатель должен отключать дугу 1500 В и 1500-2000 А. Эти дуги можно растянуть до 2 м и продолжать гореть без тушения. Поэтому гашение дуги — актуальная проблема для высоковольтных выключателей.

Рисунок 1.Гашение дуги

Принцип подачи дуги и гашения дуги заключается в основном в уменьшении тепловыделения охлаждающей дуги. С другой стороны, удлинение дуги используется для усиления рекомбинации и диффузии заряженных частиц. При этом заряженные частицы в дуговом промежутке сдуваются, и диэлектрическая прочность среды быстро восстанавливается.

Низковольтные выключатели , также называемые автоматическими воздушными выключателями, могут использоваться для подключения и отключения цепей нагрузки, а также для управления двигателями, которые запускаются нечасто.Его функция эквивалентна сумме некоторых или всех электрических систем, таких как рубильник, реле максимального тока, реле нулевого напряжения, тепловое реле и устройство защиты от утечки, которое является важным устройством защиты в распределительной сети низкого напряжения.

Низковольтные автоматические выключатели имеют множество функций защиты (защита от перегрузки, короткого замыкания, пониженного напряжения и т. Д.). Кроме того, они имеют регулируемое рабочее значение, высокую отключающую способность и простую и безопасную работу, поэтому они широко используются.

Низковольтный автоматический выключатель состоит из привода, контактов, устройств защиты (различных расцепителей) и систем дугогашения. Его главный контакт управляется вручную или электрически замкнут. После замыкания главного контакта устройство свободного отключения блокирует главный контакт в закрытом положении.

Катушка расцепителя максимального тока и тепловой элемент теплового расцепителя подключены последовательно с главной цепью, а катушка расцепителя минимального напряжения подключена параллельно источнику питания.

Когда цепь короткозамкнута или сильно перегружена, якорь устройства отключения по максимальному току втягивается, вызывая срабатывание устройства свободного отключения, затем главный контакт отключает главную цепь. При перегрузке цепи термоэлемент теплового расцепителя нагревается и изгибает биметаллический лист, толкая механизм свободного срабатывания. Когда в цепи пониженное напряжение, срабатывает якорь расцепителя пониженного напряжения, активируя механизм свободного отключения.

Рис. 2. Устройство отключения от сверхтока

Независимый расцепитель используется для дистанционного управления. Во время нормальной работы катушка выключена. Когда требуется дистанционное управление, нам нужно нажать кнопку пуска, чтобы подать питание на катушку.

II Условия работы

1. Температура окружающей среды

Верхний предел: 40 ℃;

Нижний предел: -5 ℃;

Среднее значение в течение 24 часов: <35 ℃.

2. Высота

Высота места установки не превышает 2000м.

3. Атмосферные условия

Относительная влажность атмосферы не превышает 50% при температуре окружающего воздуха 40 ℃. Он может иметь более высокую относительную влажность при более низкой температуре. Среднемесячная максимальная относительная влажность самого влажного месяца составляет 90%, а среднемесячная минимальная температура месяца — 25 ℃. Кроме того, следует учитывать конденсацию, которая возникает на поверхности продукта из-за перепадов температуры.

4. Уровень загрязнения: уровень 3

5. Цепь управления

(1) Целостность защитного устройства и цепей отключения и включения в цепи управления должна контролироваться для обеспечения нормальной работы автоматический выключатель.

(2) Должно быть указано состояние положения нормального включения и отключения выключателя, и должен быть очевидный индикаторный сигнал во время автоматического включения и автоматического отключения.

(3) После завершения замыкания и отключения должен сработать командный импульс, чтобы отключить подачу питания на замыкание или отключение.

(4) Если нет механического устройства защиты от срабатывания, необходимо установить устройство защиты от срабатывания ;

Рисунок 3. Электрическое устройство защиты от срабатывания

(5) Цепь сигнала аварийного отключения автоматического выключателя должна быть подключена в соответствии с «принципом несоответствия».

(6) Для оборудования, которое может иметь ненормальные рабочие условия или неисправности, должен быть установлен предупреждающий сигнал.

(7) Источник питания механизма пружинного привода и механизма ручного управления может быть постоянным или переменным током, а источник питания электромагнитного рабочего механизма должен быть постоянным током.

III Характеристики автоматического выключателя

Автоматический выключатель имеет следующие характеристики:

1. Номинальное рабочее напряжение (Ue)

Напряжение, при котором автоматический выключатель работает в нормальных (непрерывных) условиях.

2. Номинальный ток (In)

Максимальное значение тока, которое автоматический выключатель, оснащенный специальным реле максимального тока, может выдержать при температуре окружающей среды, указанной производителем, и не будет превышать температурный предел, установленный током. несущий компонент.

3. Ток срабатывания реле короткого замыкания (Im)

Реле отключения короткого замыкания (мгновенная или с кратковременной задержкой) используется для быстрого отключения автоматического выключателя при появлении высокого тока короткого замыкания, а его предел срабатывания составляет значение настройки lm.

4. Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn)

Номинальный ток отключения при коротком замыкании автоматического выключателя — это максимальное (ожидаемое) значение тока, которое автоматический выключатель может отключить, не будучи поврежденным. Стандартное значение тока — это среднеквадратическое значение переменной составляющей тока короткого замыкания, а переходная составляющая постоянного тока (которая всегда возникает при коротком замыкании) принимается равной нулю. Номинальное значение промышленного автоматического выключателя (Icu) и бытового автоматического выключателя (Icn) обычно выражается в среднеквадратичном выражении в кА.

5. Отключающая способность при коротком замыкании (Ics)

Номинальная отключающая способность автоматического выключателя делится на два типа: номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании и номинальная рабочая отключающая способность при коротком замыкании .

Независимо от того, какой это автоматический выключатель, он будет иметь два важных технических индикатора: Icu и Ics. Однако, поскольку автоматический выключатель используется на ответвлении, этого будет достаточно для соответствия Icu.

Некоторые люди предпочитают выбирать большее значение. Однако, если он слишком большой, это приведет к ненужным отходам. Например, для автоматического выключателя того же типа цена типа H высокого отключающего типа 一 в 1,3–1,8 раза дороже, чем тип S 一 обычного типа). Следовательно, нет необходимости слепо гнаться за лучшим Ику.

Напротив, для автоматических выключателей, используемых в основной линии, должны выполняться требования Icu и Ics. Если для измерения отключающей способности использовать только Icu, возникнут некоторые скрытые опасности.

IV Автоматический выключатель Типы

Существует много типов автоматических выключателей, которые можно классифицировать в зависимости от использования, формы конструкции, метода работы, количества полюсов, способа установки, средства гашения дуги и области применения.

9039 6

дугогасящий и токоограничивающий тип

Согласно …	Типы
с использованием категории	неселективный тип (тип A) и селективный тип (тип B)
структура	универсальный тип и пластиковый корпус
режим работы	ручной режим и немручный режим (электрический, накопитель энергии) тип
количество полюсов	однополюсный, двухполюсный, трехполюсный и четырехполюсный тип
способ установки	фиксированный тип, вставной тип и выдвижной тип
дугогасящая среда	воздушный и вакуумный
дугогасящая техника
применение	типа, применяемое для распределения электроэнергии, защиты электродвигателей, бытовых устройств, защиты от остаточного тока (утечки), специального использования и т. Д.

Автоматический выключатель Структура

1. Внутренние аксессуары

(1) Вспомогательный контакт

Вспомогательный контакт — это контакт между механизмом размыкания и замыкания главной цепи, в основном Используется для отображения отключения и включения состояния автоматического выключателя. Он подключен к цепи управления для управления или блокировки связанных с ней электрических устройств посредством размыкания и замыкания автоматического выключателя, например, для вывода сигналов на сигнальные лампы, реле и т. Д.

Для автоматического выключателя в литом корпусе (MCCB) с номинальным током корпуса корпуса (lnm) 100A, он имеет схему преобразования с одной точкой прерывания, а схема с lnm 225A и выше имеет мостовую структуру контактов, а обычный тепловой ток равен 3А. Кроме того, один с внутренним диаметром 400 А и выше может быть установлен с двумя обычно открытыми и двумя обычно закрытыми контактами, а обычный тепловой ток составляет 6 А. Число рабочих характеристик такое же, как общее число рабочих характеристик выключателя.

Рис. 4. Группа вспомогательных контактов в масляном автоматическом выключателе

(2) Контакт аварийной сигнализации

Контакт аварийной сигнализации в основном используется при аварии выключателя, и он будет только действовать когда автоматический выключатель срабатывает и ломается. Когда происходит перегрузка, короткое замыкание или сбой пониженного напряжения на нагрузке автоматического выключателя, автоматический выключатель срабатывает свободно, и контакт аварийной сигнализации перемещается из исходного разомкнутого положения в замкнутое положение, включая индикатор, электрический звонок, зуммер и т. д.во вспомогательной строке для отображения статуса аварийного отключения.

Так как автоматический выключатель редко срабатывает из-за сбоя нагрузки, срок службы контакта аварийной сигнализации составляет 1/10 срока службы автоматического выключателя. Рабочий ток контакта сигнализации обычно не превышает 1 А.

(3) Независимый расцепитель

Независимый расцепитель — это расцепитель, который возбуждается источником напряжения , напряжение которого не зависит от напряжения главной цепи. Это аксессуар для дистанционного управления открыванием.Когда напряжение источника питания равно любому напряжению между 70% -110% номинального управляющего напряжения источника питания, автоматический выключатель может быть надежно отключен.

Независимый расцепитель имеет кратковременную рабочую систему, и время проводимости катушки, как правило, не должно превышать 1 с, в противном случае провод сгорит. Чтобы предотвратить возгорание катушки, микровыключатель соединен последовательно с катушкой независимого расцепителя. Когда независимый расцепитель втягивается якорем, микровыключатель переключается с нормально замкнутого на нормально разомкнутый.

Из-за отключения цепи питания и управления независимым расцепителем, даже если кнопка нажата вручную, катушка шунта никогда не включится. Это позволяет избежать перегорания катушки. Когда автоматический выключатель снова включается, микровыключатель снова находится в нормально замкнутом положении.

Рисунок 5. Автоматический выключатель с независимым расцепителем

(4) Отключение при пониженном напряжении

Отключение при пониженном напряжении — это тип отключения, позволяющий отключать автоматический выключатель с задержкой или без задержка при падении напряжения на его клеммах до указанного диапазона.Он срабатывает, когда напряжение источника питания падает (даже медленно) до диапазона от 70% до 35% от номинального рабочего напряжения.

Когда напряжение источника питания равно 35% от номинального рабочего напряжения отключения, отключение по пониженному напряжению должно предотвращать включение автоматического выключателя; когда напряжение источника питания равно или превышает 85% от номинального рабочего напряжения, он должен обеспечивать надежное включение автоматического выключателя в горячих условиях. Следовательно, когда определенное падение напряжения происходит в напряжении источника питания в защищенной цепи, автоматический выключатель может быть автоматически отключен, так что электрические устройства нагрузки или оборудование под автоматическим выключателем защищены от повреждения из-за пониженного напряжения.

При использовании катушка отключения при пониженном напряжении подключается к стороне источника питания автоматического выключателя, и автоматический выключатель может быть включен только после срабатывания отключения при пониженном напряжении.

2. Внешние аксессуары

(1) Электрический приводной механизм

Это аксессуар для автоматических выключателей дальнего действия , который включает моторный привод и электромагнитный привод.

Приводной механизм двигателя представляет собой автоматический выключатель в литом корпусе с внутренним диаметром 400 А и выше, электромагнитный привод подходит для автоматического выключателя в литом корпусе с внутренним диаметром 225 А и ниже.Будь то электромагнит или двигатель, их направления втягивания и вращения одинаковы, только благодаря положению кулачка внутри электрического рабочего механизма, обеспечивающего закрытие и открытие. Когда автоматический выключатель приводится в действие электрическим механизмом, автоматический выключатель должен иметь возможность замыкания при любом напряжении от 85% до 110% от номинального управляющего напряжения.

Рис. 6. Автоматический выключатель в литом корпусе

(2) Поворотная ручка

Подходит для автоматических выключателей в литом корпусе.Механизм ручки поворота установлен на крышке выключателя. Поворотный вал ручки установлен в отверстие для согласования ее механизма. Другой конец вращающегося вала проходит через дверное отверстие шкафа с выдвижным ящиком, и ручка устанавливается на головке вала, выступающей на дверце всего устройства, круглое или квадратное основание которого крепится к дверце винтами.

Эта установка позволяет оператору вращать ручку по часовой стрелке или против часовой стрелки за пределами двери, чтобы обеспечить включение или выключение автоматического выключателя.В то же время поворот ручки может гарантировать закрытие дверцы шкафа при включении автоматического выключателя до тех пор, пока поворотная ручка не откроется или не сработает снова. В аварийной ситуации, когда автоматический выключатель «замкнут» и электрическая панель должна быть открыта, мы можем нажать красную кнопку разблокировки сбоку от основания ручки.

(3) Удлинительная рукоятка

Это внешняя удлинительная рукоятка, которая устанавливается непосредственно на рукоятке автоматического выключателя. Обычно он используется для автоматических выключателей большой мощности на 600 А и выше для ручного отключения и включения.

(4) Устройство блокировки ручки

Зажим устанавливается на раму ручки, ручка пробивается и затем фиксируется висячим замком. Когда автоматический выключатель замкнут, устройство блокировки ручки может остановить других, чтобы отключить питание и вызвать сбой. Кроме того, когда сторону нагрузки автоматического выключателя необходимо отремонтировать или питание отключено, это может предотвратить ошибочное включение автоматического выключателя.

Рисунок 7.Устройство блокировки автоматического выключателя

VI Метод подключения

Метод подключения автоматического выключателя — это проводка перед платой, за платой, вставного типа, выдвижного типа, в том числе проводка перед платой. самый распространенный способ разводки.

1. Электропроводка за платой

Самая большая особенность проводки за платой заключается в том, что автоматический выключатель можно заменить или отремонтировать без повторного подключения , только отключив предварительный источник питания.

Из-за особой конструкции изделие оснащено специальными монтажными пластинами, крепежными винтами и винтами для проводки в соответствии с требованиями проекта. Следует отметить, что надежность контакта выключателя большой мощности напрямую влияет на нормальное использование выключателя, поэтому мы должны устанавливать его строго в соответствии с требованиями производителя.

2. Съемная проводка

На монтажной плате всего устройства сначала установите монтажное основание выключателя с 6 розетками на нем.На поверхности монтажного основания имеется соединительная пластина или болты за монтажным основанием, а шнур питания и линия нагрузки подключаются к монтажному основанию заранее.

При использовании вставляйте автоматический выключатель прямо в крепление. Если автоматический выключатель сломан, просто вытащите сломанный и замените на исправный. Время замены подключаемой проводки короче, чем проводки до и за платой, что более удобно.

Рисунок 8.Электропроводка в автоматическом выключателе

3. Электропроводка с выдвижным ящиком

Входные и выходные ящики автоматического выключателя вращаются по часовой стрелке или против часовой стрелки с помощью кулисного переключателя. И основная цепь, и вторичная цепь используют съемную конструкцию, исключая изолятор , необходимый для фиксированного типа. Одна машина с двумя видами использования более экономична и в то же время обеспечивает большое удобство эксплуатации и технического обслуживания, повышая безопасность и надежность.В частности, держатель контактов главной цепи основания ящика может использоваться взаимозаменяемо с держателем контактов предохранителя типа NT.

Последние Электронные Блог:

Структура и принцип работы полевых транзисторов

Что такое электрический разъем?

Назначение и принцип действия выключателя

Автоматический выключатель — это коммутационное устройство, которое может замыкать, передавать и отключать ток в нормальных условиях контура, а также может замыкать, переносить и отключать ток в ненормальных условиях контура (включая условия короткого замыкания) в течение заданного времени.Автоматические выключатели могут использоваться для распределения электроэнергии, нечастого запуска асинхронных двигателей и защиты линий электропередач и двигателей. Они могут автоматически отключать цепь при серьезной перегрузке, коротком замыкании или пониженном напряжении. Его функция эквивалентна комбинации предохранителя с реле перегрева и недогрева. Более того, как правило, нет необходимости менять детали после отключения тока короткого замыкания. В настоящее время он получил широкое распространение.

Автоматический выключатель обычно состоит из контактной системы, системы гашения дуги, рабочего механизма, расцепителя и корпуса.Автоматические выключатели делятся на автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе и автоматические выключатели рамного типа в зависимости от их конструкции.

Роль автоматических выключателей

Отключите и включите цепь нагрузки, а также отключите неисправную цепь, чтобы предотвратить распространение аварии и обеспечить безопасную работу. Высоковольтный выключатель должен разорвать дугу 1500 В, ток 1500-2000 А, эти дуги можно растянуть до 2 м и при этом продолжать гореть и не погаснуть.Поэтому гашение дуги — это проблема, которую необходимо решать с помощью высоковольтных выключателей.

Низковольтные выключатели также называются автоматическими воздушными выключателями, которые могут использоваться для подключения и отключения цепей нагрузки, а также могут использоваться для управления двигателями, которые запускаются нечасто. Его функция эквивалентна сумме части или всех электрических устройств, таких как рубильник, реле максимального тока, реле потери напряжения, тепловое реле и устройство защиты от утечек. Это важный защитный электрический прибор в низковольтных распределительных сетях.

Низковольтные автоматические выключатели обладают множеством функций защиты (защита от перегрузки, короткого замыкания, пониженного напряжения и т. Д.), Регулируемым значением срабатывания, высокой отключающей способностью, удобством в эксплуатации и безопасностью, поэтому в настоящее время они широко используются. Устройство и принцип работы Низковольтный автоматический выключатель состоит из исполнительного механизма, контактов, устройств защиты (различных расцепителей), системы гашения дуги и т. Д.

Принцип работы автоматического выключателя

Когда происходит короткое замыкание, магнитное поле, создаваемое сильным током (обычно в 10–12 раз), преодолевает пружину силы реакции, расцепитель тянет рабочий механизм, и переключатель мгновенно срабатывает.

При перегрузке ток становится больше, увеличивается тепловыделение, и биметалл до определенной степени деформируется, заставляя механизм двигаться (чем больше ток, тем короче время действия).

Главные контакты выключателей низкого напряжения управляются вручную или электрически замыкаются. После того, как главный контакт замкнут, механизм свободного отключения блокирует главный контакт в замкнутом положении. Катушка расцепителя максимального тока и термоэлемент теплового расцепителя включены последовательно с главной цепью, а катушка расцепителя минимального напряжения подключена параллельно источнику питания.Когда цепь закорочена или сильно перегружена, якорь расцепителя максимального тока втягивается, вызывая срабатывание свободного отключающего механизма, и главный контакт отключает главную цепь. При перегрузке цепи нагревательный элемент теплового расцепителя изгибает биметалл и толкает механизм свободного срабатывания. Когда в цепи пониженное напряжение, якорь расцепителя минимального напряжения отпускается. Это также приводит в действие механизм свободного отключения. Независимый расцепитель используется для дистанционного управления.Во время нормальной работы его катушка обесточена. Когда требуется дистанционное управление, нажмите кнопку пуска, чтобы активировать катушку, и якорь приводит в действие механизм свободного отключения для перемещения главного контакта. Нажмите «Отключиться».

Теперь есть электронные типы, которые используют трансформаторы для сбора токов каждой фазы и сравнения их с установленными значениями. Когда ток ненормальный, микропроцессор посылает сигнал, чтобы электронный расцепитель приводил в действие рабочий механизм.

Параметры автоматического выключателя

Номинальное рабочее напряжение (Ue): это напряжение, при котором автоматический выключатель работает в нормальных (непрерывных) условиях.

Номинальный ток (In): максимальное значение тока, которое автоматический выключатель, оснащенный специальным реле максимального тока, может выдерживать неопределенно долго при температуре окружающей среды, указанной производителем, и не будет превышать температурный предел, указанный токоведущим компонентом.

Значение уставки тока срабатывания реле короткого замыкания (Im): реле срабатывания короткого замыкания (мгновенное или с короткой задержкой) используется для быстрого отключения автоматического выключателя при возникновении высокого значения тока короткого замыкания и его предела срабатывания Im.

Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn): Номинальный ток отключения при коротком замыкании автоматического выключателя — это максимальное (ожидаемое) значение тока, которое автоматический выключатель может отключить без повреждения. Текущее значение, указанное в стандарте, представляет собой среднеквадратическое значение переменной составляющей тока повреждения. При вычислении стандартного значения переходная составляющая постоянного тока (всегда возникающая при наихудшем случае короткого замыкания) принимается равной нулю. Номинальные характеристики промышленных автоматических выключателей (Icu) и бытовых выключателей (Icn) обычно выражаются в кА (действующее значение).

Отключающая способность при коротком замыкании (Ics): Номинальная отключающая способность автоматического выключателя делится на два типа: номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании и номинальная рабочая отключающая способность при коротком замыкании.

Описание автоматического выключателя, принцип работы и явление возникновения дуги

Определение

Автоматический выключатель означает устройство, которое размыкает (размыкает) цепь в ненормальном состоянии и защищает систему от опасностей.

Функция автоматического выключателя — изолировать неисправную точку энергосистемы в случае ненормальных условий, таких как неисправности.

Продолжайте читать, чтобы понять принцип работы автоматического выключателя.

Для выполнения этой функции используются автоматические выключатели различных типов. Есть выключатели низкого напряжения и выключатели высокого напряжения. Выключатели высокого напряжения в основном используются на подстанциях, а выключатели низкого напряжения используются в домашних цепях.

Важными высоковольтными выключателями, используемыми на электрической подстанции, являются

Низковольтный выключатель включает

Защитное реле — еще одно важное устройство в распределительном устройстве энергосистемы.Реле обнаруживает ненормальные условия и отправляет сигнал отключения на автоматический выключатель. После получения команды отключения от реле автоматический выключатель изолирует неисправную часть от энергосистемы.

Автоматический выключатель по существу состоит из неподвижных и подвижных контактов, называемых электродами. Эти контакты помещаются в закрытую камеру, содержащую жидкость, содержащую среду (жидкость или газ), которая гасит дугу, образовавшуюся между контактами.

При нормальных рабочих условиях эти контакты остаются замкнутыми и не размыкаются автоматически до тех пор, пока система не выйдет из строя.

Контакты при желании можно размыкать вручную или дистанционно.

При возникновении неисправности в какой-либо части системы катушки отключения выключателя находятся под напряжением. Подвижные контакты разъединяются каким-то механизмом, размыкая цепь.

Принцип работы автоматического выключателя

В этом разделе объясняется принцип работы автоматического выключателя.

Когда контакты выключателя разъединяются в условиях неисправности, между ними зажигается дуга.Таким образом, ток может продолжаться до тех пор, пока разряд не прекратится.

Работа элегазового выключателя

Возникновение дуги не только задерживает процесс прерывания тока, но и выделяет огромное количество тепла. Это тепло может вызвать повреждение системы или самого выключателя.

Следовательно, основная проблема автоматического выключателя заключается в том, чтобы погасить дугу в кратчайшие сроки. Так что выделяемое им тепло не может достигать опасного значения.

Явление дуги в автоматическом выключателе

Когда происходит короткое замыкание, сильный ток проходит через контакты автоматического выключателя , прежде чем они будут размыты защитной системой.

В момент, когда контакты начинают разъединяться, площадь контакта быстро уменьшается. Кроме того, большой ток короткого замыкания вызывает повышенную плотность тока и, следовательно, повышение температуры.

Тепла, выделяемого в среде между контактами (обычно это масло или воздух), достаточно для ионизации воздуха или испарения и ионизации масла. Ионизированный воздух или пар действуют как проводник, и между контактами возникает дуга.

Разность потенциалов между контактами довольно мала и достаточна для поддержания дуги.Дуга обеспечивает путь с низким сопротивлением, и, следовательно, ток в цепи остается непрерывным, пока сохраняется дуга.

Во время горения дуги ток, протекающий между контактами, зависит от сопротивления дуги. Чем больше сопротивление дуги, тем меньше ток между контактами.

Сопротивление дуги зависит от следующих факторов:

Степень ионизации — сопротивление дуги увеличивается с уменьшением количества ионизированных частиц между контактами.

Длина дуги — сопротивление дуги увеличивается с увеличением длины дуги, т. Е. Разъединением контактов.

Сечение дуги — сопротивление дуги увеличивается с уменьшением площади сечения дуги.

Методы гашения дуги в автоматическом выключателе

Есть два метода гашения дуги в автоматическом выключателе

1. Метод высокого сопротивления
2. Метод низкого сопротивления или метод нулевого тока.

Метод высокого сопротивления

В методе высокого сопротивления сопротивление дуги увеличивается со временем, так что ток снижается до значения, недостаточного для поддержания дуги. Следовательно, ток прерывается или дуга гаснет.

Основным недостатком метода высокого сопротивления является то, что в дуге рассеивается огромная энергия. Поэтому он используется только в автоматических выключателях постоянного тока и автоматических выключателях переменного тока малой мощности.

Метод низкого сопротивления или нулевого тока

Метод нулевого тока используется для гашения дуги только в цепях переменного тока.

В этом методе сопротивление дуги поддерживается низким до нулевого значения тока, при котором дуга гаснет естественным образом и предотвращается повторное зажигание, несмотря на повышение напряжения на контактах.

Все современные силовые выключатели переменного тока большой мощности используют этот метод гашения дуги.

Основные типы автоматических выключателей в зависимости от среды прерывания дуги:

Вакуумный автоматический выключатель (VCB) — принцип, конструкция и работа

Что такое VCB?

VCB — это вакуумный автоматический выключатель.В вакуумных выключателях вакуум используется в качестве среды гашения дуги.

Вакуум обеспечивает высочайшую изоляционную прочность. Таким образом, он обладает гораздо лучшими характеристиками гашения дуги, чем любая другая среда (масло в масле CB, SF6 в выключателе SF6).

Например, когда контакты выключателя размыкаются в вакууме, прерывание происходит при первом нулевом токе, при этом электрическая прочность изоляции между контактами нарастает со скоростью в тысячи раз выше, чем это достигается с другими типами автоматических выключателей.-5 Торр) между контактами возникает дуга за счет ионизации паров металлов контактов.

Однако дуга быстро гаснет, поскольку металлические пары, электроны и ионы, образующиеся во время дуги, быстро конденсируются на поверхностях контактов выключателя, что приводит к быстрому восстановлению электрической прочности диэлектрика.

Отличительной особенностью вакуума как средства гашения дуги является то, что как только дуга возникает в вакууме, она быстро гаснет из-за высокой скорости восстановления диэлектрической прочности в вакууме.

Конструкция вакуумного силового выключателя

Типичные детали вакуумного выключателя показаны на рисунке.

Он состоит из неподвижного контакта, подвижного контакта и дуговой защиты, установленных внутри вакуумной камеры (вакуумный прерыватель) . На данном рисунке он показан как изолирующий сосуд.

Подвижный элемент соединен с механизмом управления сильфоном из нержавеющей стали. Это обеспечивает постоянное уплотнение вакуумной камеры, чтобы исключить возможность утечки.

Детали вакуумного выключателя среднего напряжения

Стеклянный сосуд или керамический сосуд используется в качестве внешнего изоляционного тела.

Дуговый экран предотвращает ухудшение внутренней диэлектрической прочности, предотвращая попадание металлических паров на внутреннюю поверхность внешнего изоляционного покрытия.

Конструкция вакуумного выключателя (внешний и внутренний вид)

Вакуумный выключатель

Прерывание дуги в вакуумном автоматическом выключателе осуществляется с помощью вакуумных выключателей .

В принципе, вакуумный выключатель имеет стальную дугогасительную камеру в центре и симметрично расположенные керамические изоляторы.

На рисунках ниже показаны основные части типичного вакуумного прерывателя. Современные конструкции этого прерывателя имеют металлический экран, окружающий дугогасительные контакты.

Диаметр контактов и их стержней согласован с диаметрами дуговой камеры и изоляторов. Подвижные контакты выполнены подвижными с помощью металлических сильфонов.

Дуговая камера приварена к фланцу корпуса, который, в свою очередь, припаивается к металлизированным керамическим изоляторам, таким образом образуя герметичный прерыватель. Давление вакуума обычно составляет 10 ^-6 бар.

Поперечное сечение вакуумного прерывателя

Контакты прерывателя как основная деталь, изготовленные из медно-хромового (CuCr) материала спиральной формы, имеют низкие характеристики контактного износа и превосходное выдерживаемое напряжение.

Внутри вакуумного прерывателя

Спиральные контакты создают дугу, возникающую между поверхностями контактов, вращающихся вокруг поверхности контакта, индуцированным магнитным полем, создаваемым спиральной структурой контакта.В результате предотвращается местное нагревание, что приводит к повреждению и мгновенному прерыванию.

Работа вакуумного выключателя

Вакуумный выключатель используется для наружных применений в диапазоне от 22 кВ до 66 кВ. Даже с ограниченным номиналом от 60 до 100 МВА они подходят для большинства приложений в сельской местности.

Работа вакуумных выключателей кратко объясняется ниже:

• Когда выключатель срабатывает, подвижный контакт отделяется от неподвижного контакта, и между контактами возникает дуга.Возникновение дуги происходит из-за ионизации ионов металлов и во многом зависит от материала контактов.

Тюльпановые контакты вакуумного выключателя

Применение вакуумного выключателя

В настоящее время вакуумные выключатели применяются не только в энергосистемах среднего напряжения, но и на подстанциях высокого напряжения или в системах передачи.

Это связано с чрезвычайно выгодными характеристиками VCB, такими как высокая отключающая способность, длительный срок службы, безопасность и высокая стоимость.

Основываясь на применении этих высших характеристик, многие многообещающие новые продукты постоянно разрабатываются.

В последние годы вакуумные выключатели получили большое развитие и используются в различных областях, которые обсуждаются в этом разделе.

1. Применение высокого напряжения

После Киотского протокола 1997 года элегаз считается одним из основных газов глобального потепления.

С тех пор вакуумный выключатель стал наиболее вероятным кандидатом в потенциальное оборудование, заменяющее газовые выключатели SF6.

Поскольку он может прерывать ток в вакууме без образования какого-либо особого вредного газа для окружающей среды, а также состоит из обычных керамических или стеклянных и металлических компонентов, вакуумный автоматический выключатель считается более предпочтительным выключателем, чем SF6. один.

Следовательно, желательно увеличение его прикладываемого напряжения до более высокого для замены автоматических выключателей типа SF6.

2. Автоматический выключатель постоянного тока для других применений

VCB считается подходящим для прерывания постоянного тока, потому что VCB может прерываться в условиях очень высоких значений di / dt-dv / dt и при наложении высокочастотного тока на постоянный ток. ток, он может очень легко прервать постоянный ток.

Это означает, что вакуумный прерыватель прост в эксплуатации в условиях очень высоких частот, и, как результат, мы можем спроектировать прерыватель цепи постоянного тока очень небольшого размера.

Автоматические выключатели Привод

Приводной механизм создает и накапливает энергию для срабатывания выключателя. Он всегда должен отключать автоматический выключатель. В зависимости от силы, необходимой для приведения в действие выключателя, выключатель может быть оборудован одним приводным механизмом для каждой фазы или одним механизмом для всех трех фаз.Рабочий механизм включает в себя накопитель энергии, исполнительную цепь и системы блокировки.

Типы:

• Пружина; Механизм с пружинным приводом — это механизм, приводимый в действие механической энергией, хранящейся в пружинах. Обычно «замыкающая пружина» механически приводится в действие двигателем и удерживается в сжатом положении закрывающей защелкой. Когда сигнал включения освобождает эту защелку, эта пружина нажимает на механическую связь, чтобы заставить контакты выключателя замкнуться, и сразу же заряжает размыкающую пружину.В этом случае замыкающая пружина немедленно перезаряжается двигателем. Другая защелка будет удерживать отключающую пружину в сжатом положении до тех пор, пока сигнал открытия не освободит эту защелку.
• Гидравлический; Механизм с гидравлическим приводом использует сжатый газ для направления потока масла, таким образом приводя в действие рычажный (ые) рычажный (ые) механизм (ы), соединенный с прерывателем (ами).
• Пневматический; Пневматический механизм использует сжатый воздух в качестве источника энергии для включения и отключения.
• Магнитный; использует соленоид или электромагнит, тянущая сила которого увеличивается с током.В некоторых конструкциях помимо электромагнитных сил используются электромагнитные силы. Контакты выключателя удерживаются замкнутыми защелкой. Когда ток в соленоиде превышает номинал автоматического выключателя, тяга соленоида освобождает защелку, которая позволяет контактам размыкаться под действием пружины.

Согласно исследованию CIGRE CB 2005 года, из общего числа неисправностей, выявленных в компонентах выключателя, 70 процентов были связаны с приводным механизмом, а более 50 процентов основных отказов выключателя были идентифицированы как происходящие с приводным механизмом.(См. Рекомендуемые анализаторы выключателей для тестирования, предназначенного для оценки состояния рабочего механизма.)

.