Автомат для электрощитка: Автоматические Выключатели для Электрощита – купить в интернет-магазине OZON по выгодной цене

Содержание

Автоматы «В» — в каждый домашний щиток! | Публикации

Сейчас такие времена, что ценность человеческой жизни стала главным приоритетом, и в то же время бывают перегибы — безопасностью оправдывают многие ограничения и нововведения. Сегодня снова поговорим об электробезопасности, которую обеспечивает домашний электрощиток, через призму знаний о токе короткого замыкания. Да, я поднимаю эту тему не в первый раз. Но не спешите закрывать интернет-страницу! Тема касается каждого — ведь это тема безопасности! Спойлер: я докажу, что щитки, укомплектованные автоматами с характеристикой «В», гораздо более предпочтительны для наших домов и квартир.

За последние годы в электротехнической сфере введены некоторые ограничения и нововведения, которые служат, прежде всего, двум целям — сохранение жизни человека и сохранение жизни оборудования (от общего к частному — электросетей, электроустановок, нагрузки). Благо современные технологии и устройства позволяют обеспечить безопасность и людей, и проводов.

Вот неполный список защит в наших электрощитках, о которых я говорю:

Автоматические выключатели (АВ), которые выключают питание при перегрузках и коротких замыканиях. Это — единственное устройство в наших электрощитках, установка которого строго обязательна в любом случае.
Устройства защитного отключения (УЗО), или по-новомодному выключатели дифференциального тока (ВДТ), которые выключают питание при появлении опасного значения дифференциального тока (его появление означает, что на корпусах приборов может возникнуть опасный и даже смертельный потенциал для человека). Сюда же можно отнести и АВДТ (автоматические выключатели дифференциального тока), которые являются гибридами АВ и ВДТ.
Реле напряжения, которые выключают питание и защищают таким образом оборудование от повышенного и пониженного напряжения;
Устройства защиты от дугового пробоя (УЗДП) или устройства защиты от искрения (УЗИС), которые выключают питание при подозрении на искрение любого вида, даже при небольшом токе.
Устройства защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) или ограничители перенапряжения (ОПН), купирующие по мере сил мощные кратковременные скачки напряжения, которые могут быть вызваны природными или техногенными причинами. В зависимости от конфигурации схемы, питание в этом случае тоже, как правило, отключается.

С одной стороны, народ стал побогаче, и сейчас многие могут себе позволить электронные «штуки», о которых раньше можно было только мечтать. С другой — эти «штуки» стали доступнее по цене и наличию.

Некоторые говорят, что это «развод клиента на деньги», но я с этим не согласен. Если клиент ценит свою жизнь, готов платить за это, и понимает, что это и для чего, — нужно ставить все возможные защиты.

Важно, что установка любой защиты должна быть оправдана, а ее характеристики тщательно просчитаны. Ведь никакая, даже самая нужная защита, не должна быть излишне сложной и портить нервы из-за ложных срабатываний.

Среди неграмотных электриков есть такой критерий выбора автомата — «Чтоб не выбивал».

В статье поговорим о том, как максимально эффективно защитить электроприборы и электропроводку от короткого замыкания (КЗ). Делается это благодаря нововведению, которое с большим трудом входит в нашу жизнь, несмотря на копеечные затраты. Виной тому — косность российского менталитета, его невежество и страхи. Которые я развею в этой статье.

Для полноты восприятия рекомендую ознакомиться с моими предыдущими статьями на эту тему — «Ток КЗ: размер имеет значение» и «Селективность в домашнем щите: как достичь невозможного».

Для начала, как обычно, немного вводной информации.

Береги кабель, Саня!

К вопросу об ограничениях стоит упомянуть о том, что ужесточились требования к тепловому режиму кабелей. Хотя я и не припомню изменений в нормативно-технической документации (НТД), из-за которых это могло произойти. Зато я прекрасно помню удивленно-возмущенные глаза старшего электрика Иваныча на одном из моих первых объектов, когда он мне говорил: «Какие 16? Всю жизнь на розетки ставили 25 ампер! Не умничай!» А сейчас ставить 16 А на розеточные линии с сечением по меди 2,5 мм² — норма.

Считаю, это произошло по двум причинам:

Раньше на одном автомате 25 А могло висеть полквартиры, а это — несколько розеток, плюс несколько лампочек накаливания. Это было по бедности — так можно сэкономить и на проводах, и на автоматах, которых на квартиру было обычно два или три. В этом случае ток на линии был сравнительно большим, и при номинале 16 А были бы сравнительно частые отключения из-за перегрузки. Поэтому нашли такой компромисс. Сейчас на одном автомате 16 А обычно «висят» максимум три розетки, а освещение подключают отдельно.
Больше стало уделяться внимания живучести и надежности кабеля. Основное, от чего зависит срок его эксплуатации, — рабочая температура. Точнее, границы перепада температур и их периодичность. Чем чаще и больше перепады (чем чаще и больше нагревается жила), тем быстрее сохнет и теряет сопротивление изоляция, и быстрее ухудшаются контакты в местах соединений. Основной фактор, влияющий на нагрев жилы, — ток. Отсюда логичный вывод — ограничивая ток, мы ограничиваем возможный нагрев и увеличиваем срок службы кабеля. В этом смысле получается, что для защиты кабеля сечением 2,5 мм² автомат с номиналом 16 А имеет приоритет перед 20 А и тем более 25 А.

Допустимая температура нагрева жил кабеля для большинства кабелей составляет 70 °С. Подробнее — в ГОСТ 31996-2012. О сечениях и сопротивлениях токопроводящих жил сказано в ГОСТ 22483-2012.

Кроме того, в новых нормах (СП 256.1325800.2016, изменение 3 от 2019 года, таблица 15.3) сказано, что кабель розеточной группы не может быть сечением менее 2,5 мм². То есть на кабеле сэкономить теперь никак не получится, даже если на этой линии «висит» холодильник мощностью 200 Вт, а номинал автомата — 6 А. Если линия на розетки проложена кабелем с алюминиевыми жилами, его сечение должно быть не менее 4 мм².

Алюминиевый кабель меняет свои свойства и скоро может официально появиться в наших жилищах. Читайте об этом в предыдущем номере журнала.

На примере кабеля можно сказать, что режимы работы многих компонентов электросетей стали более щадящими, а сами компоненты — лучше защищены.

Защита от короткого замыкания

Самый важный момент в этом вопросе — при таком грозном явлении, как КЗ, взоры всех обитателей квартиры с надеждой обращены к электромагнитному расцепителю, который является неотъемлемой частью каждого современного автоматического выключателя. Именно он спасает всех участников электроцепи — от места КЗ до клемм АВ.

Какие гарантии может предоставить нам автомат в случае КЗ? Для ответа на этот вопрос принципиально важно знать соотношение тока КЗ и «номинала» электромагнитного (ЭМ) расцепителя (кратность тока). Главное и единственное условие выключения цепи при таких инцидентах — ток срабатывания ЭМ расцепителя при любом раскладе должен быть меньше, чем ожидаемый ток КЗ.

Иначе за дело придется взяться тепловому расцепителю, а он работает неохотно, с ленцой — в отличие от своего электромагнитного напарника. В результате за несколько томительных секунд, пока тепловой расцепитель даст команду на размыкание, может произойти непоправимое. Например, выгорит скрутка алюминия с медью, которую сделал молодой плиточник, когда переносил розетку в ванной.

Зная ожидаемый ток КЗ и характеристику расцепления (в случае с домашним щитком это «В» или «С»), мы можем точно сказать, сможет ли автомат спасти ситуацию в случае короткого замыкания (мы говорили об этом в других статьях). Но ток КЗ в большинстве случаев мы знаем лишь приблизительно — ведь он может измениться непредсказуемо от многих факторов. Что же де-лать?

Мой ответ таков. Мы перестраховываемся с кабелем, занижая ожидаемый ток (ограничивая его) при помощи номинального тока АВ. Но номинал автомата понизить не всегда возможно — он «упирается» в номинальный ток, потребляемый нагрузкой. Значит, нужно занизить «номинал» ЭМ расцепителя. Но сделать это надо с умом — так, чтобы обеспечить разрыв цепи при экстремально низких токах КЗ, в то же время ни в чем не ограничивая нагрузку. Логичная перестраховка?

Иными словами, нужно «понизить букву» электромагнитного расцепителя с «С» на «В», чтобы получить больше гарантий отключения при КЗ. Как это сделать, обеспечив максимальную защиту, и в то же время исключив ложные срабатывания? Ответ будет в этой статье.

Представители автоматических выключателей семейств «В» и «С» с номинальным током 10 А

Отличия характеристик «В» и «С»

Зачем нужны разные защитные характеристики автоматов? Отличия на первый взгляд незначительные — лишь в порогах отключения электромагнитного расцепителя. При этом тепловые расцепители при том же номинальном токе не отличаются. В чем же разница?

Возьмем для сравнения два автоматических выключателя с одинаковым номинальным током 10 А. Видите разницу?

Время-токовые характеристики автоматических выключателей с типом мгновенного расцепления «В» и «С» с номинальным током 10 А

Давайте пристально посмотрим на время-токовые характеристики (ВТХ) этих двух экземпляров (данные можно взять в каталоге производителя или в ГОСТ IEC 60898-1-2020):

У ВТХ «В» (слева) электромагнитный расцепитель отключается (размыкает контакты), начиная от сверхтока в 3…5 раз больше номинального. Это означает, что в данном случае автомат может выключиться при сверхтоке более 30 А. А должен выключиться при токах 50 А и выше.

ВТХ «С» (справа) отличается лишь током, начиная с которого он может и должен выключиться — соответственно 50 и 100 А.

Время размыкания электромагнитного расцепителя, а значит, отключения цепи по короткому замыканию, должно быть менее 0,1 с. Что и показано на обоих графиках. Реальное время отключения АВ при КЗ на порядок меньше (около 0,01 с), а это только плюс. Ведь за полпериода напряжения в случае КЗ вряд ли что-то сможет повредиться или загореться. Фигурально выражаясь, ЭМ-расцепитель является самым слабым звеном в цепи, которое предназначено соответствовать пословице «Где тонко, там и рвется».

По какой причине срабатывает автомат?

Напоминаю, мы рассматриваем только электромагнитный расцепитель, к которому относятся понятия «В» и «С». Он может сработать от сверхтока в двух случаях:

короткое замыкание;
большой пусковой ток.

Автомату все равно, как образовался сверхток. Но давайте не будем автоматами, и рассмотрим каждый вариант подробнее.

Короткое замыкание

Как определить, из-за чего выключился автомат — из-за перегрузки или из-за короткого замыкания (КЗ)?

Под выключением в результате перегрузки обычно понимают любой сверхток, который привел к активации теплового расцепителя. А выключением автомата по КЗ можно считать случай, когда через автомат протекал такой сверхток, который привел в действие электромагнитный расцепитель.

Почему так важно, чтобы автомат выключался при КЗ как можно раньше? Ток КЗ — это, по сути, максимальная перегрузка, какая только может быть на данном участке цепи. Но ток короткого замыкания не бесконечен — он определяется сопротивлением цепи от подстанции до места замыкания.

Если сопротивление проводов и переходное сопротивление контактов велико (а в частном секторе это — сплошь и рядом!), ток при КЗ где-нибудь в переноске может быть всего лишь 100 А. Если наименьший автомат защиты установлен на 25 А с типом защитной характеристики «С», электромагнитная защита сработает (как повезет!) при токе от 125 до 250 А. То есть не сработает вообще! Выручит тепловой расцепитель, но время его реакции может быть от 2 до 10 с. А за это время от искр и пламени из злополучной переноски может загореться что угодно.

Пусковой ток

Ток, при котором срабатывает электромагнитный расцепитель, на практике может получиться не только в результате короткого замыкания. Кратковременное превышение тока в несколько раз может произойти при пуске различных инерционных устройств. Такой ток называют пусковым.

Как правило, пусковой ток электроприбора превышает номинальный, иногда в несколько раз. Численно пусковой (Iп) и номинальный (Iн) токи связаны через коэффициент кратности пускового тока K_п: I_п=I_н×К_п, где К_п >1.

Пусковой ток отличается от тока перегрузки тем, что он имеет очень небольшое время действия (от 0,01 до 0,1 с), за которое точно не успеет сработать тепловой расцепитель. За это время на него может отреагировать только ЭМ-расцепитель. В некоторых источниках указана длительность пускового тока в несколько секунд. Но там авторы лукавят — в конце этого времени ток сложно назвать пусковым, т. к. он почти равен номинальному.

Пусковые токи больше всего у нагрузок с электродвигателями, а также у устройств, имеющих в своих блоках питания конденсаторы фильтров помех и электролитические конденсаторы, а это практически вся электронная техника, начиная от светодиодных лампочек и заканчивая персональными компьютерами.

Пусковой ток — главный аргумент противников установки автоматов с типом мгновенного расцепления (характеристикой) «В». Хотите об этом поговорить? Пожалуйста!

Что делать, чтобы автомат не выключался от пускового тока?

У автоматического выключателя, как и у любого защитного устройства, суть работы заключается в том, чтобы в полной мере обеспечить защиту, но в то же время минимизировать вероятность ложного срабатывания. Поскольку пусковые токи — большие или малые — есть всегда, нужно для начала определить, чему они равны численно. Я составил таблицу, показывающую реальные пусковые токи различных бытовых устройств.

Таблица пусковых токов различных бытовых нагрузок

Для таблицы я взял нагрузки с мощностью больше средней и привел ориентировочные пусковые токи. Проанализируем.

Лампа накаливания

Обладают значительным пусковым током за счет физических свойств вольфрамовой спирали — в холодном состоянии ее сопротивление гораздо ниже, чем в горячем. Но что означают цифры в таблице? Представим, что у нас есть пятирожковая люстра с общей мощностью ламп накаливания 500 Вт, которые включаются одновременно. Пусковой ток будет достигать 25 А. Много ли это? Согласно ПУЭ-7 (таблица 7.1.1) и СП 256.1325800.2016 (таблица 15.3), минимальное сечение медных токопроводящих жил должно быть равно 1,5 мм². Для надежной защиты такого кабеля нужен АВ с номиналом не более 10 А. Если установить АВ с характеристикой «В», он может выключиться при пусковых токах более 30 А. Нужен ли тут АВ «С»? Нет.

Светодиодные лампы

К ним также можно отнести и LED-прожекторы. Эти источники освещения устроены так, что в момент включения драйвер потребляет огромный ток. Производители стараются делать пуск таких ламп более плавным, но компромисс между пусковым током и КПД светодиодной лампы обычно выбирается на значении К_п=50…150. Спасает ситуацию низкий номинальный ток LED-ламп.

Если необходимо включить сразу много таких ламп, приходится идти на ухищрения и предварительные расчеты, на основе данных от производителя. Вот несколько способов, как уменьшить пусковой ток при включении большого количества светодиодных ламп:

Разбить на группы, которые включаются через один автомат, но в разное время.
Разбить на группы, которые включаются в одно время, но от разных автоматов.
Использовать устройства, понижающие пусковой ток в момент включения. Например, реле ограничения пускового тока МРП.

Все нагрузки, которые я рассматриваю далее, подключаются к розеточным линиям с минимальным сечением жил в кабеле 2,5 мм². А значит, несмотря на категоричное мнение Иваныча, максимальный автомат мы ставим на 16 А.

Холодильник

Несмотря на двигатель, имеет сравнительно небольшой пусковой ток, который даже при самом неблагоприятном раскладе не превысит 10 А.

Электроника

Как я уже говорил, обладает за счет входных конденсаторов большим пусковым током. Однако этот факт нивелируется тем, что большинство современной электроники при подаче питания работает в режиме ожидания (Standby. В нём потребление гораздо ниже номинала. Для уменьшения негатива нужно делать то же, что и со светодиодным освещением — разные приборы включать в разное время в разные розетки, которые питаются от разных автоматов.

Погружной насос

К этому пункту можно отнести и другую технику, где рабочий элемент закреплен непосредственно на валу двигателя. Эти устройства имеют самый высокий пусковой ток. Но что говорят цифры? Даже сравнительно мощный насос на 500 Вт при пуске потребляет ток не более 16 А. Значит, мы можем не только поставить автомат с характеристикой «В», но и понизить его номинал до 10 и даже 6 А! Это благотворно скажется на защите насоса — больше шансов, что автомат отключит питание при заклинивании крыльчатки (недавно мне рассказывали, что в насосе застряла крыса). Учтите также, что часто насос питается через кабель длиной десятки метров.

Стиральная машина и кондиционер

Эта крупная бытовая техника редко потребляет электрическую мощность больше 2000 Вт. Но даже при такой мощности пусковой ток у них небольшой, поскольку на электродвигатель приходится только часть потребления — питаются они не напрямую, а через схемы плавного пуска.

Мясорубка, кухонный комбайн, пылесос

Они также имеют электродвигатель, который потребляет значительный пусковой ток. Но самым большим этот ток будет только в крайнем случае — при включении на максимальной скорости в устройствах без редуктора. Только тогда пусковой ток с небольшой вероятностью будет обоснованием для отказа от характеристики «В» в пользу «С».

Пусковые токи уменьшаются

Большинство производителей знают о вреде и опасностях, которые несет пусковой ток. Вот что они делают, чтобы его уменьшить:

На входе питания электронных устройств устанавливают NTC-термистор (терморезистор), который за счет своих физических свойств имеет большое сопротивление в холодном состоянии. Конечно, это не панацея, и есть ограничения по их использованию, связанные с понижением КПД устройства в целом.
Инверторное питание для плавного пуска. Под этим я подразумеваю питание двигателей через полупроводниковые пускатели. Преобразователи частоты, устройства плавного пуска и гордая надпись Invertor — из этой оперы.
Питание с задержкой через реле. В этом случае в начале подается часть питания, а через доли секунды — 100 %. Я писал об этом выше и приводил в пример реле МРП.
Повышение cos φ и уменьшение гармоник и реактивной составляющей питающего тока также вносит вклад в общее дело.

К счастью, пусковые токи, в отличие от номинальных, в большинстве случаев не действуют одновременно. Если вы включаете питание в квартире, лучше не делайте это посредством главного (вводного) выключателя. Правило хорошего тона — подавать питание последовательно, включая групповые автоматы один за другим.

Что говорится в НТД?

Прямого нормативно-технического документа, запрещающего, обязывающего или ограничивающего применение автоматов с характеристикой «В», нет. Все основывается на измерениях и расчетах. Если позволяет петля «фаза-ноль» (ток КЗ), то можно устанавливать любую характеристику («В», «C», «D»).

Точнее говоря, характеристика «D» не разрешена к применению в жилых помещениях. В ГОСТ 32395-2020 «Щитки распределительные для жилых зданий» (а также более ранней его версии от 2013 г) говорится только про характеристики отключения «В» и «С». Характеристика «D» в быту не применяется еще и потому, что она просто-напросто бессмысленна — там нет и не может быть больших пусковых токов, превышающих номинальный в 10…20 раз.

Характеристика «D» упоминается (а значит, допускается) только в ГОСТ 32397-2020 «Щитки распределительные для производственных и общественных зданий».

Кстати, используя «В» в групповых линиях, проще всего расширить зону селективности в домашнем щитке и увеличить надежность домашней энергосистемы.

Также в ПУЭ-7 (п. 1.7.79, 7.1.72) есть требование к автоматическим выключателям — если ток короткого замыкания не обеспечивает отключение автомата за 0,4 секунды, то требуется установка УЗО. Не хочешь ставить УЗО — подбирай автоматы по номиналу и характеристике. Фактически — это требование, чтобы при КЗ срабатывал именно ЭМ-расцепитель. Ведь только он может обеспечить такое время отключения.

Для примера: ток КЗ в розеточной сети — 100 А. Автомат С16 не подойдет (16×10×1,1=176 А). Что можно сделать:

Установить автомат меньшего номинала в ущерб мощности. Но в данном случае даже С10 подойдет с большой натяжкой: 10×10×1,1=110 А.
Увеличить сечение кабеля. В данном случае — вместо 2,5 проложить 4 мм². Думаю, не надо объяснять, как трудно это бывает реализовать на практике. Да и не факт, что это мероприятие приведет к желаемому результату.
Установить автомат В16 (16×5×1,1=88 А). Бинго!

Когда какой автомат отключится?

Для удобства я составил таблицу токов отключения самых ходовых в быту номиналов, характеристик «В» и «С»:

Таблица токов отключения по КЗ для АВ разных номиналов и характеристик отключения

Есть два пути пользования этой таблицей — исходя из имеющегося автомата либо исходя из измеренного тока КЗ. Например, автомат С16 при сверхтоке 80 А (5I_n) отключится медленно и только по тепловому расцеплению. А при 160 А (10I_n) — отключится мгновенно (менее 0,1 с), что и требуется при КЗ.

И напоследок, поговорим о крайне важном пункте для всех.

Цена

Противники автоматов «В» утверждают, что цена электрощитков может взлететь до небес. Да и не найти такие девайсы в продаже. Их опасения легко разбиваются о факты. Вот сравнительная таблица для автоматов «В» и «С» двух противоположных по качеству брендов (по информации известного онлайн-магазина):

Сравнение цен автоматов «В» и «С»

Неужели разница в цене 5-10 % что-то решает?

Нет в наличии? Не знаю, как у вас, а в моей провинции нужное модульное оборудование — в самом широком ассортименте.

А как у них?

По неподтвержденной информации, в технологически-развитых странах давно и по умолчанию устанавливаются автоматы «В». Чтобы поставить «С», нужно расчетное обоснование. Посмотрите на фото, которое прислал мне друг из Германии:

Фото щитка, присланное из Германии другом Александра
Примерно такие щитки устанавливают там в бюджетных квартирах. Вводная коммутация и УЗО — на лестничной площадке.
Надеюсь, я доказал или дал пищу для ума, что на линии розеток и освещения целесообразно устанавливать автоматические выключатели с характеристикой «В». Ведь их установка в бытовых щитках при том же ампераже, что и «С» в большинстве случаев ведет к существенному повышению электро-, пожаробезопасности. Уверен, что придут времена, когда этот приоритет будет прописан в российской нормативно-технической документации.
Автомат в электрощиток — дешевый лучше дорогого, какой выбрать?
Попробуйте почитать рекомендации по выбору автоматических выключателей в домашний электрощиток и все мастера как один будут вам советовать приобретать только качественную продукцию известных брендов ABB (Германия), Schneider Electric (Франция), Hager (Франция), Terasaki (Япония) и т. п.
Конечно, в таком деле не стоит экономить, и сегодня уже мало кто из нас позарится на ноунеймовский автомат от китайских товарищей.
Однако все дело в том, что даже у именитых фирм разброс цен, казалось бы в одинаковой между собой продукции, очень велик.
Несведущий потребитель при этом думает, что чем дороже автомат, тем естественно он лучше и надежнее, а значит стоит приобретать именно его. В итоге и получается — “щит для двушки, по цене однушки”. 😊
В то же самое время дешевый аппарат защиты от того же АВВ или Шнайдер, воспринимается как явная подделка, которую производят якобы на подпольных фабриках Китая.

Так ли это на самом деле? Конечно же нет.
Промышленные и бытовые автоматы
Рядовой пользователь в отличие от опытного эл.монтажника не понимает или не знает, что существует так называемая промышленная и бытовая (домашняя) серия автоматических выключателей.
При этом внешне они могут выглядеть абсолютно одинаково. Тот же самый корпус, клеммы, тот же язычок для вкл-откл., только надписи немного отличаются.
Очень хорошо все различия в линейках прослеживаются у ABB. Самые бюджетные модели – это серия basic M.
Далее идет серия SH.
И самая дорогая – S.
В чем их существенные отличия?
Промышленные автоматы (S) в отличие от бытовых, имеют повышенную износостойкость. То есть, вы сможете включать и отключать их под нагрузкой гораздо большее количество раз, плюс у них увеличенный ресурс работы при коротких замыканиях.

Бытовой автомат

Промсерия

Однако задумайтесь, сколько раз за всю вашу жизнь автомат может отключиться от КЗ, или как часто вы им будете выключать свет во всем доме? Дай Бог, если за несколько десятилетий это произойдет хотя бы сотню раз.
Кроме того, более дорогие автоматы имеют повышенную стойкость к агрессивным средам – влажность, пыльные помещения, наличие вибраций. Все подобные аппараты даже снабжаются морским сертификатом.
Их можно устанавливать на объектах в прибрежных районах рядом с морем или океаном, там где постоянно соленый воздух или же монтировать напрямую на кораблях.
Неужели все эти условия эксплуатации автоматов присутствуют в вашем доме? Когда эл.щиток располагается не в подъезде, а внутри квартиры, то это вообще можно считать идеальными условиями для их работы.

Постоянная плюсовая температура, никакой пыли и влажности. Практически тепличные условия.
Ну и зачем вам здесь переплачивать за сверхзащиту?
Токовая стойкость к КЗ
Еще обратите внимание на такой параметр, как предельная токовая стойкость. У топовых линеек это 6кА или даже 10кА.
Что это означает? Это говорит о том, что если через автоматический выключатель пройдет ток КЗ номиналом 6000А, он при этом спокойно разорвет дугу от такого тока, отключится и не взорвется, расплавится и т.п.
Эл.магнитная дуга затягивается в камеру, где разбивается на мелкие дуги, а газы выходят через специальные отверстия в верхней части автомата.
Чем больше ток термической стойкости, тем массивнее механика автомата (не путать с весом).
В бытовой серии этот параметр равняется 4,5кА и поверьте, для 90% потребителей это более чем достаточно. Не будет в вашей рядовой квартире на 5-м этаже таких токов.
Это теоретически возможно при абсолютно новой эл.проводке большого сечения, плюс должны соблюдаться условия, что вы проживаете на первом этаже практически рядом с общей щитовой и совсем близко от трансформаторной подстанции (ТП).
Аппараты защиты с такими токами (6кА и 10кА) как раз и монтируют в общедомовых РЩ-0,4кв, а вовсе не в квартирных щитках.
Ну или только на вводе в загородном доме, где подключение происходит через алюмомедные наконечники проводами СИП.
Хотя следует признать, в Германии везде разрешены аппараты защиты только с токами от 6000А. Правда за весь Евросоюз этого сказать нельзя.
Удобство монтажа
Более дорогие автоматы могут иметь некоторые отличия в части подключения проводов. Например, ABB серии S снабжены двойными клеммами.
Под один зажим можно подключить провод, а под другой монтажную шинку или перемычку на следующий автомат.
Щитки собранные на ABB серии S получаются как бы многослойными.
первый слой – питающие провода, идущие за Din рейкой
второй слой – гребенка
третий слой – провода с верхних клемм автоматов
четвертый слой – отходящая проводка с нижних клемм
Но момент удобства монтажа важен в первую очередь электрикам, а не вам. Мастер может выполнить двойное подключение на автоматах и другим способом – специальным наконечником НШВИ под два провода.

Вам то зачем за это переплачивать? Мастеру конечно выгодно сделать все быстрее, красивее, может даже выложить фоточки собранного эл.щитка в инстаграмм. Но клиенту от этого будет не холодно, ни жарко.
Подключение дополнительных устройств
У бюджетных моделей автоматов отсутствует возможность подключения дополнительных аксессуаров. Таких, как независимые расцепители, доп.контакты, сигнальные элементы и т.п.

Сюда же относится индикация состояния автомата при отключении от КЗ (разноцветное окошко).
Но в квартире вам этого и не требуется. Даже если и понадобятся подобные приблуды, в крайнем случае можете купить выключатели из средней линейки. Там все это присутствует с избытком.

Смотреть на промышленную серию как на панацею не стоит.
Надежность
Считается, что промсерия более надежна, чем бытовая и эти автоматы реже выходят из строя, якобы по причине более качественной сборки и контроля.

Но если вы не просто будете читать отзывы в интернете, а реально поинтересуетесь в магазинах, сколько рекламаций было от тех же ABB Basic или Schneider Easy 9 (made in Chine между прочим), вы слегка удивитесь.
В подавляющем большинстве магазинов возвратов по гарантии вообще нет, а там, где они присутствуют — это единичные случаи на тысячи проданных экземпляров.
Кстати, и в промсерии тоже случаются выходы из строя и связаны они в первую очередь как раз с их доп.функциями. Например, у той же S серии от ABB, зачастую винты в двойных клеммах идут не по резьбе или срываются.

Хотя в большинстве случае это объясняется отсутствием у электриков нормальных отверток с регулировкой крутящего момента.
Либо неправильным подбором формы жала отвертки.
У бытовой серии и у промки шлицы винтов также могут отличаться.
У некоторых моделей возникают проблемы с элементами для подключения доп.устройств. В принципе все логично, чем больше деталей в механизме, тем чаще он будет ломаться.
Это правило стабильно работает испокон веков. Неужели получается, что в плане надежности вообще нет разницы? Не совсем так.
Например, у Шнайдера есть более дорогие автоматы Acti 9 и дешевые Easy 9. Так вот, у бюджетника Easy 9 окно срабатывания (при тепловом перегреве) более широкое, а у Acti 9 выдержано гораздо точнее.
Даже конструкция теплушки немного отличается.
Эти затраты и временные рамки на доведение порогов срабатывания под идеальные значения, в конечном итоге и образуют другую ценовую категорию.

Где-то эти миллисекунды может и сыграют свою роль, но в домашних условиях какая вам разница?
Какой автомат покупать?
Самое главное что вы должны запомнить – все эти линейки от бюджетной до премиум серии одинаково хорошо срабатывают при КЗ и надежно защищают вашу эл.проводку. А значит и смысла переплачивать здесь никакого нет.
Не нужно стремиться за сверхнадежностью и сверхбезопасностью там, где она вовсе и не нужна. Большинству мастеров и менеджеров в магазинах выгоднее всучить вам как можно более дорогое изделие.
При этом каждый будет нагонять свои страхи про “безопасность”, на чистом глазу утверждая, что только такой автомат спасет вас на 100% и никакой другой. Не верьте этому, производители не выпускали бы более дешевые механизмы с намного худшими показателями качества, так как просто побоялись бы нарваться на тысячи судебных исков от грамотных потребителей.

Выход из строя в 90% случаев происходит вследствие человеческого фактора (не дожал или пережал контакт, использовал алюминиевый провод и т.п.).

После сборки каждый автомат (дешевый и дорогой) проходит несколько этапов проверки. Бракованные изделия, имеющие отклонения от номинальных показателей, в любом случае отсеиваются.
Поэтому для своей квартиры можете смело брать автоматы самой бюджетной линейки любого зарекомендовавшего себя бренда. Это будет гораздо дешевле, а служить автоматы будут также, как и дорогие.

Различные типы электрических и световых выключателей
Магнитный выключатель в корпусе MLP.
Изображение предоставлено: MagneLink, Inc.
Электрические выключатели представляют собой электромеханические устройства, которые используются в электрических цепях для управления питанием, определения выхода систем за пределы их рабочих диапазонов, сигналов контроллеров о местонахождении элементов машин и заготовок, обеспечения средств ручного управления функциями машин и процессов, управления освещением , и так далее.
Электрические выключатели бывают разных стилей и приводятся в действие вручную, ногой или посредством обнаружения давления, уровня или объектов. Переключатели могут быть простыми двухпозиционными или иметь несколько положений, которые, например, могут управлять скоростью многоскоростного вентилятора. Выключатели могут быть разных форм и размеров, например, тумблеры или кнопки, и могут быть окрашены в различные цвета.
Типы электрических выключателей
Существует множество различных типов электрических выключателей. Функция переключателя определяется количеством полюсов и ходов переключателя. «Полюса» — это отдельные цепи, которыми управляет переключатель (например, «3-полюсный» переключатель имеет три цепи, управляемые одним и тем же ходом). «Переходы» — это уникальные положения или настройки переключателя (например, «двойной переключатель» может работать в двух разных положениях, таких как вкл/выкл, высокий/низкий и т. д.). Комбинация количества полюсов и направлений дает краткое описание функции переключателя, поэтому функция, например, «однополюсного, двухпозиционного» переключателя является неявной.
Типы переключателей обычно обозначаются аббревиатурой для краткости, поэтому однополюсный двухпозиционный переключатель будет называться переключателем «SPDT».
Простейший тип выключателя — это однополюсное однопозиционное (SPST) устройство, функционирующее как двухпозиционный выключатель. Двухполюсные переключатели на два направления (DPDT) обычно используются в качестве внутренних цепей с изменением полярности. Выключатели до четырех полюсов и трех направлений являются обычным явлением, а некоторые имеют разрывы.

Ножные переключатели
Ножные переключатели
— это электромеханические устройства, используемые для управления питанием в электрической цепи нажатием ноги. Они часто используются на станках, где оператору нужны руки для стабилизации заготовки. Ключевые характеристики включают количество педалей, функцию переключения, номинальное напряжение и номинальный ток. Ножные переключатели находят применение во многих прессах, где нельзя использовать ручное управление для запуска цикла. Они также широко используются в больничном оборудовании и офисных машинах.
Сигнализаторы уровня
Датчики уровня
— это электромеханические устройства, используемые для определения уровня жидкостей, порошков или твердых веществ. Они монтируются в баках, бункерах или бункерах и могут передавать данные в систему управления. В некоторых случаях их можно использовать для непосредственного приведения в действие устройства, например реле уровня, используемого в бытовых водоотливных насосах. Основные характеристики включают измеряемую среду, тип выхода, тип переключателя, номинальные значения напряжения и тока, а также материалы, используемые для корпуса, штока и поплавка. Реле уровня широко используются в обрабатывающей промышленности для контроля уровня в резервуарах и бункерах. Они также используются в повседневных приложениях.
Типы переключателей: Концевой выключатель на панели управления.
Изображение предоставлено: история инженера/Shutterstock.com
Концевые выключатели
Концевые выключатели
— это электромеханические устройства, предназначенные для механического определения движения и положения и подачи выходных сигналов на контроллер. Они доступны в виде коммутаторов без оболочки или в прочных корпусах, предназначенных для жестких условий заводского цеха. Ключевые характеристики включают тип привода, напряжение и номинальные токи. Различные типы приводов, от стержней до усов, гарантируют, что любой тип машины, компонента или заготовки может быть обнаружен концевым выключателем. Концевые выключатели используются во многих бытовых машинах, таких как стиральные машины. В своей усиленной форме они используются на многих типах производственных объектов, таких как сталелитейные заводы и бумажные фабрики.
Магнитные переключатели
Магнитные переключатели
, также известные как герконы, представляют собой тип электрического переключателя, в котором замыкающий механизм переключателя управляется наличием или отсутствием магнитного поля. В типичной конструкции контакты переключателя нормально разомкнуты, когда магнитное поле не находится в непосредственной близости от переключателя, но затем контакты замыкаются, чтобы замкнуть цепь, когда приложено магнитное поле или когда переключатель находится в непосредственной близости от магнита. поле от постоянного магнита или катушки реле под напряжением. Одним из применений магнитных переключателей является обнаружение открытия и закрытия дверей и окон в рамках системы безопасности.
Мембранные переключатели
Мембранные переключатели
представляют собой электромеханические устройства на печатной плате, которые обеспечивают тактильное управление процессами и машинами без необходимости использования отдельных нажимных переключателей. Они часто разрабатываются специально для конкретного процесса. Ключевые характеристики включают тип сборки схемы, тип исполнительного механизма и тип клеммы. Количество клавиш, графика, подсветка и дисплеи также могут быть важными характеристиками. Мембранные переключатели распространены в коммерческих продуктах, где объединение всех функций управления в одном устройстве может снизить затраты по сравнению с использованием дискретных переключателей.
Реле давления
Реле давления
— это электромеханические устройства, используемые для измерения давления жидкости и подачи выходных сигналов на контроллер. В качестве чувствительного средства они часто используют диафрагму. Ключевые характеристики включают тип давления, измеряемую среду, материал диафрагмы, подключение давления, минимальное и максимальное рабочее давление и максимальный ток переключения. Реле давления используются для поддержания давления в определенных пределах в системах смазки, где условия избыточного или пониженного давления могут привести к повреждению машины.
Цепные переключатели
Цепные выключатели
— это электромеханические устройства с ручным управлением, которые используются для включения и выключения цепи или переключения цепи на более высокие уровни мощности. Чаще всего они применяются в освещении, где они используются для переключения ламп. Тросовые выключатели используются в качестве устройств аварийной остановки.
Основные характеристики
включают функцию переключения, номинальное напряжение и ток, а также различные функции, характерные для приложений экстренной остановки, такие как обнаружение обрыва кабеля. Для ручного управления верхним освещением и вентиляторами можно использовать один тяговый переключатель. В качестве тросовых выключателей они используются для устройств аварийного останова, например, по длине движущегося ролика. Их иногда называют веревочными тягами или канатными тягами.
Кнопочные переключатели
Кнопочные переключатели
, также называемые кнопочными переключателями, представляют собой электромеханические устройства с ручным управлением, используемые для переключателей и коммутационных цепей. Это наиболее распространенная разновидность переключателей, используемых на промышленных панелях управления. Основные характеристики включают функцию переключения на одно или два направления, тип контакта, тип монтажа, тип привода и диаметр выреза в панели. Вырез 30 мм является обычным промышленным размером. Кнопочные переключатели составляют основную часть ручных переключателей, используемых в промышленных системах управления. Они доступны в различных формах и стилях, чтобы охватить практически любые сценарии ручного управления. В зависимости от ожидаемых условий эксплуатации кнопочные выключатели могут быть оснащены защитными уплотняющими чехлами, которые предназначены для предотвращения попадания посторонних веществ и частиц, таких как песок, грязь, пыль или даже жидкости, которые могут вызвать проблемы с надежностью переключателя. механизмы.
Типы выключателей света: Кулисные выключатели.
Изображение предоставлено: Nowwy Jirawat/Shutterstock.com
Кулисные переключатели
Клавишные переключатели
представляют собой электромеханические устройства с ручным управлением, используемые для переключения цепей. Положение оператора переключателя, приподнятое или опущенное, дает быструю визуальную индикацию включенного или выключенного состояния цепи. Основные характеристики включают функцию переключения на одно или два направления, тип монтажа, тип привода и размеры выреза в панели. Клавишные переключатели используются для ручного переключения во многих промышленных системах управления, а также для управления потребительскими товарами и офисными машинами.
Поворотные переключатели
Поворотные переключатели
представляют собой электромеханические устройства с ручным управлением, используемые для переключения цепей и выбора функций. Электрический поворотный переключатель может быть двухпозиционным, двухпозиционным или иметь несколько дискретных упоров. Основные характеристики включают количество полюсов, количество позиций, тип конструкции, тип монтажа и диаметр выреза в панели для переключателей, монтируемых на панель. Поворотные переключатели используются для обеспечения визуальной проверки положения переключателя, позволяя операторам с первого взгляда определить, находится ли цепь под напряжением или нет. Их еще называют переключателями.
Ползунковые переключатели
Ползунковые переключатели
— это электромеханические устройства с ручным управлением, используемые для переключения цепей. Оператор переключателя выполнен в виде ползунка, который перемещается из положения в положение для управления состоянием цепи. Основные характеристики включают функцию переключения на одно или два направления, тип монтажа и размеры выреза в панели. Ползунковые переключатели используются в электрическом и электронном оборудовании, где диапазон переключения может быть ограничен, а экономия важна. Они обычно используются для кнопок включения-выключения или просто в качестве общего переключателя управления.
Дисковые/нажимные переключатели
Дисковые переключатели
, также называемые переключателями с нажимным колесом, представляют собой электромеханические устройства с ручным управлением, используемые для управления электрическими цепями с помощью вращающегося колеса. Они отображают числовое значение, соответствующее положению переключателя. Принцип работы маховичкового переключателя и основные характеристики включают количество положений, тип монтажа, тип привода, тип кодированного выхода и размеры выреза в панели. Дисковые переключатели широко используются в авиационной промышленности для управления полетом, приборов и контроллеров. Они также используются в испытательном и измерительном оборудовании и компьютерных устройствах.
Тумблеры
Тумблеры
представляют собой электромеханические устройства с ручным управлением, используемые для переключения цепей. Операция тумблера приводится в действие рычагом, который нажимается по небольшой дуге. Перемещение рычага вперед и назад открывает и замыкает электрическую цепь, а положение рычага обеспечивает быструю визуализацию состояния цепи. Ключевые характеристики включают функцию переключения на одно или два направления, 1-осевую, 2-осевую или 3-осевую конфигурацию или, в некоторых случаях, всенаправленную или джойстиковую конфигурацию, а также тип привода.
Тумблеры
широко используются в электронных панелях и контрольно-измерительных приборах, где требуется более широкий диапазон функций переключения, например, в распределительных щитах.
Настенные выключатели
Настенные выключатели
представляют собой электромеханические устройства с ручным управлением, которые чаще всего используются в жилых и коммерческих зданиях для управления освещением. Они также используются для управления потолочными вентиляторами и электрическими розетками. Ключевые характеристики включают функцию комбинированного устройства, тип привода и дополнительные функции переключателя, такие как управление диммером, управление скоростью вентилятора или переключение по таймеру.
Настенные выключатели
специально разработаны для работы от сетевого напряжения и помещаются в стандартные электрические коробки. Они являются стандартными элементами в жилом и коммерческом строительстве. Различные стили декоратора или дизайнера могут выделить эти выключатели среди промышленных выключателей, где эстетика не имеет большого значения.
Электрический выключатель — применение и промышленность
Электрические переключатели используются во множестве приложений в каждой отрасли, например, в аэрокосмической, автомобильной, химической, коммуникационной, морской, медицинской, военной, нефтехимической и транспортной, а также в коммерческом и жилом секторах. Повсеместно распространенная технология, переключатели можно найти как часть пользовательского интерфейса почти для каждого электрического и механического изделия. Вот некоторые типичные места, где можно найти переключатели:
Управление доступом/выходом
Самолет
Амперметры
Бытовая техника
Тормозные системы
Конвейеры
Краны
Двери
Электропневматика
Аварийная остановка
Эскалаторы
ОВКВ
Гидравлика
Зажигание/стартер
Инструменты
Станки
Двигатели
Пневматика
Сосуды под давлением
Управление технологическим процессом
Блокировка безопасности
Скрубберы
Сепараторы
Регулятор скорости
Отстойники
Танки
Трансформаторы
Клапаны
Вольтметры
Как правило, конкретное приложение помогает определить, какой переключатель лучше всего подходит для данной работы. Поскольку форм-фактор коммутатора очень важен, выбор не может быть сделан до тех пор, пока не будет определено назначение.
Типы выключателей света
— рекомендации
Полюса, дальность и форм-фактор
Поскольку для разных приложений потребуются разные типы переключателей — как с точки зрения их форм-фактора, так и количества полюсов и направлений — важно знать, для чего нужен переключатель, прежде чем принимать решение о покупке.
Например, для простых типов выключателей света может потребоваться только один полюс и один ход, но они могут принимать разные формы: тяговая цепочка, кнопочный, кулисный, поворотный, ползунковый, тумблерный и знакомый настенный выключатель — все это распространено. Другим примером может быть реле уровня, используемое для определения того, приближается ли резервуар к своей емкости; этот тип переключателя имеет только один основной форм-фактор, но может иметь разные комбинации полюсов и направлений. Выбор переключателя должен производиться с учетом функций и целей всей системы.
Кроме того, имейте в виду, что разные форм-факторы будут иметь разные физические характеристики — электрический поворотный переключатель будет иметь максимальную номинальную мощность, о которой вы должны знать, а реле уровня — нет, а реле давления будет иметь номинальное давление, которое переключаться не будет.
Цена и качество
Цены на коммутаторы и качество сборки могут сильно различаться. Самые простые и дешевые коммутаторы могут стоить всего несколько долларов, а сложные системы могут стоить сотни за штуку. О качестве трудно судить, но сертификация по отраслевому стандарту гарантирует, что данный коммутатор соответствует определенным минимальным требованиям, установленным уважаемым агентством или правительством.
Между большинством новых, бывших в употреблении, восстановленных и восстановленных коммутаторов нет существенных различий. Новые переключатели будут дороже, но на них должна быть гарантия; бывшие в употреблении переключатели будут дешевле, но могут не иметь гарантии или иметь более низкую надежность. Этот компромисс необходимо тщательно взвесить, особенно для критически важных компонентов и приложений.
Имейте в виду, что эта категория относится к электрическим, а не к сетевым коммутаторам.
Электрические выключатели Важные атрибуты
Существует множество факторов, влияющих на выбор переключателя, некоторые из которых уже обсуждались. Здесь дается описание многих существенных характеристик. Эти атрибуты охватывают как области конструкции переключателя, так и электрические характеристики.
Конструкция переключателя
Конструкция переключателя имеет первостепенное значение. То, из чего он сделан и как он собран, будет определять, подходит ли переключатель для данного приложения.
Конфигурация цепи
Конфигурация цепи относится к количеству полюсов, положений и размыканий переключателя. Выключатели обычно имеют от одного до четырех полюсов и от одного до трех положений; у некоторых есть одиночные или двойные разрывы.
Покрытие контактов и клемм
Изготовленные из золота, никеля или серебра материалы покрытия контактов и клемм могут повлиять на чувствительность, надежность и стоимость переключателя. Покрытие выводов также может быть выполнено из олова или припоя.
Рейтинг
P и рейтинг корпуса NEMA
Степень защиты от проникновения (IP) и класс защиты корпуса Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA) являются официальными рекомендациями, которые показывают, какие условия окружающей среды способен выдержать корпус переключателя. Более строгие оценки больше подходят для менее щадящих рабочих областей.
Тип монтажа
Монтаж переключателя определяет, как его можно прикрепить к системе. Необходимо выбрать правильное совместимое крепление, чтобы обеспечить правильную посадку и функционирование.
Электрические характеристики
Как электромеханические устройства, электрические характеристики выключателя важны. Электрические характеристики переключателя определяют его способность надежно работать в приложенных электрических условиях.
Тип контакта
В переключателях используются два типа контактов: некоротко замыкающие («размыкание перед замыканием» или BBM) и короткозамыкающие («замыкание перед замыканием» или MBB). Некороткодействующие переключатели прерывают одну цепь переключения перед активацией другой; короткое замыкание переключателей очень временно активирует обе цепи. Это может повлиять на работу схемы, поэтому очень важно выбрать правильный.
Текущий рейтинг
Номинальный ток обычно измеряется в миллиамперах (мА) или амперах (Amps). Превышение этого рейтинга может привести к серьезным отказам и представлять опасность.
Диэлектрическая прочность
Каждый переключатель имеет поляризованные изоляционные материалы, называемые диэлектриками. Диэлектрическая прочность, измеряемая в вольтах (В), представляет собой наибольшее электрическое поле, которое он может выдержать до того, как его способность изолировать ухудшится.
Срок полезного использования
Этот атрибут обычно отражает количество операций переключения, на которое рассчитано устройство, то есть количество циклов, на которое рассчитан коммутатор в условиях окончания срока службы из-за механической усталости. Более высокий срок службы означает, что коммутатор рассчитан на большее количество рабочих циклов, прежде чем потребуется его замена.
Номинальная мощность
Обычно измеряется в вольт-амперах (ВА) или ваттах (Вт). Номинальная мощность — это максимальная мощность устройства, которую можно использовать во время работы. Превышение этого значения может привести к чрезмерному нагреву внутри устройства, что может привести к отказу переключателя, а также создать угрозу безопасности.
Номинальное напряжение
Номинальное напряжение, измеряемое в вольтах (В), представляет собой максимальный уровень напряжения, с которым коммутатор может безопасно работать. Превышение этого значения может привести к дуговому разряду переключателей, что приведет к коротким замыканиям, выходу из строя переключателя и потенциальным опасностям.
Электрические выключатели — сопутствующие товары
Датчики уровня
и регуляторы уровня часто действуют как детекторы и приводы для реле уровня.
Сетевые коммутаторы связывают компьютеры, принтеры и другие устройства в сети или различных частях сети и не входят в эту категорию.
Блоки переключателей представляют собой серию переключателей целых механизмов, управляемых включенным переключателем.
Преобразователи преобразуют одну форму энергии в другую, часто используются в качестве исполнительного механизма в реле давления.
Радиочастотные переключатели и S Твердотельные переключатели основаны на использовании полупроводниковых устройств, таких как диоды, для блокирования потока электрического тока или радиочастотных сигналов.
Типы коммутаторов — дополнительные ресурсы
Ниже приведены некоторые дополнительные ресурсы и полезные ссылки, касающиеся электрических выключателей.
Общий
Ассоциация обслуживания электрооборудования (EASA)
Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE)
Национальная ассоциация подрядчиков по электротехнике (NECA)
Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA)
Поставщики коммутаторов на сайте Thomas Supplier Discovery
Лаборатории андеррайтеров (UL)
Прочие электрические изделия
Ведущие производители и поставщики трансформаторов в США и во всем мире
Ведущие производители и поставщики реле в США и во всем мире
Электрические опорные изоляторы
Лучшие поставщики и производители автоматических выключателей в США и во всем мире
Огнестойкие электрические шкафы
Основные электрические разъемы
Типы помех в электроснабжении
Электрические двухслойные конденсаторы (суперконденсаторы)
Как работают сердечники трансформатора
Жизнь вне сети — альтернативные источники энергии
Типы систем бесперебойного питания (ИБП)
Что такое гидроэлектроэнергия? Взгляд на гидроэнергетический процесс
Для чего используется конденсатор? Переменные типы/функции конденсаторов
Основной электрический выключатель, определение, использование и применение
Распределительные коробки
Типы разъемов электропитания
Общие типы трансформаторов
Общие типы электрических разъемов
Все о понижающих трансформаторах
Прочие «Типы» изделий
Полное руководство по приводам (типы, характеристики, области применения и поставщики)
Что такое втулка? Взгляд на этот тип подшипника скольжения (он же подшипник скольжения)
Типы кодировщиков — Руководство по покупке ThomasNet
Типы фильтров — Руководство для покупателей ThomasNet
Типы элементов управления и контроллеров — Руководство по покупке ThomasNet
Различные типы воздушных фильтров
Типы катушек индуктивности и сердечников
Аэрокосмический крепеж: типы и материалы
Типы защелок
Типы труб из нержавеющей стали
Типы медицинской упаковки — Руководство для покупателей ThomasNet
Типы контроллеров двигателей и приводов
Типы ЧПУ
Типы порошковых покрытий
Типы фенолов и фенольных материалов — Руководство для покупателей ThomasNet
Типы операций высечки
Типы сверл с ЧПУ
Типы мультиплексоров
Типы кримперов — Руководство для покупателей ThomasNet
Типы датчиков температуры
Больше от Electric & Power Generation
типов переключателей | Механические, электронные, характеристики
В этом уроке мы узнаем, что такое переключатель, какие существуют типы переключателей, механические переключатели, электронные переключатели, их символы и многое другое о переключателях.
Описание
Что такое коммутатор?
Переключатель — это устройство, предназначенное для прерывания тока в цепи. Проще говоря, переключатель может замыкать или размыкать электрическую цепь. Каждое электрическое и электронное приложение использует как минимум один переключатель для включения и выключения устройства.
Итак, выключатели являются частью системы управления и без них невозможно осуществление управления. Выключатель может выполнять две функции, а именно: полностью ВКЛ (путем замыкания контактов) или полностью ВЫКЛ (путем размыкания контактов).
Когда контакты переключателя замкнуты, переключатель создает замкнутый путь для протекания тока и, следовательно, нагрузка потребляет энергию от источника. Когда контакты переключателя разомкнуты, нагрузка не будет потреблять мощность, как показано на рисунке ниже.
Еще одна важная функция переключателя — отклонять поток электрического тока в цепи. Рассмотрим следующую схему. Когда переключатель находится в положении А, загорается лампа 1, а когда он находится в положении В, загорается лампа 2.
Переключатели используются во многих областях, таких как дома, автомобили, промышленность, военные, аэрокосмические и так далее. В домашних и офисных приложениях мы используем простые кулисные переключатели для включения и выключения приборов, таких как освещение, компьютеры, вентиляторы и т. д. В некоторых приложениях используется многопозиционное переключение (например, проводка в здании), где два или более переключателя подключены для управления электрическая нагрузка из более чем одного места, как, например, двухпозиционный переключатель.
Характеристики коммутатора
Прежде чем двигаться дальше и рассматривать различные типы коммутаторов, давайте рассмотрим некоторые важные моменты в характеристиках коммутатора.
Двумя важными характеристиками переключателя являются его полюсы и дальность действия. Полюс представляет собой контакт, а бросок представляет собой контактное соединение. Количество полюсов и ходов используются для описания переключателя.
Некоторые стандартные количества полюсов и направлений: одиночные (1 полюс или 1 направление) и двойные (2 полюса или 2 переключателя).
Если количество полюсов или бросков больше 2, то число часто используется напрямую. Например, трехполюсный шестипозиционный переключатель часто обозначается как 3P6T.
Другой важной характеристикой переключателя является его действие, т. е. является ли оно мгновенным или фиксируемым. Мгновенные переключатели (например, нажимные кнопки) используются для мгновенного контакта (на короткое время или пока кнопка нажата).
Переключатели с фиксацией на руке, удерживайте контакт до тех пор, пока он не будет переведен в другое положение.
Типы переключателей
В основном переключатели могут быть двух типов. Это:
Механический
Электронный
Механические переключатели — это физические переключатели, которые необходимо активировать физически, перемещая, нажимая, отпуская или касаясь их контактов. С другой стороны, электронные переключатели
не требуют физического контакта для управления цепью. Они активируются полупроводниковым действием.
Механические переключатели
Механические выключатели можно разделить на различные типы на основе нескольких факторов, таких как способ приведения в действие (ручные, концевые и технологические выключатели), количество контактов (одноконтактные и многоконтактные выключатели), количество полюсов и ходов (SPST, DPDT, SPDT и т. д.), работа и конструкция (кнопка, тумблер, поворотный переключатель, джойстик и т. д.), в зависимости от состояния (мгновенные и заблокированные переключатели) и т. д. подразделяются на следующие виды. Полюс представляет собой количество отдельных силовых цепей, которые можно коммутировать. Большинство выключателей имеют один, два или три полюса и обозначаются как однополюсные, двухполюсные и трехполюсные.
Количество бросков представляет собой количество состояний, в которые ток может пройти через переключатель. Большинство переключателей рассчитаны на одно- или двухпозиционное переключение, которые обозначаются как однопозиционные и двухпозиционные переключатели.
Однополюсный однопозиционный переключатель (SPST)
Это основной переключатель ВКЛ и ВЫКЛ, состоящий из одного входного и одного выходного контактов.
Он переключает одну цепь и может включать (ВКЛ) или отключать (ВЫКЛ) нагрузку.
Контакты SPST могут быть как нормально разомкнутыми, так и нормально замкнутыми.
Однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT)
Этот переключатель имеет три контакта: один входной контакт, а остальные два — выходные контакты.
Это означает, что он состоит из двух положений ВКЛ и одного положения ВЫКЛ.
В большинстве схем эти переключатели используются для переключения входа между двумя вариантами выходов.
Контакт, подключенный к входу по умолчанию, называется нормально замкнутым контактом, а контакт, который будет подключен во время работы ВКЛ, является нормально разомкнутым контактом.
Двухполюсный однопозиционный переключатель (DPST)
Этот переключатель состоит из четырех клемм: двух входных контактов и двух выходных контактов.
Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPST, работающие одновременно.
Он имеет только одно положение ВКЛ, но может активировать два контакта одновременно, так что каждый входной контакт будет подключен к соответствующему выходному контакту.
В положении OFF оба переключателя находятся в разомкнутом состоянии.
Этот тип переключателей используется для одновременного управления двумя разными цепями.
Также контакты этого переключателя могут быть как нормально разомкнутыми, так и нормально замкнутыми.
Двухполюсный двухпозиционный переключатель (DPDT)
Это двойной переключатель ВКЛ/ВЫКЛ, состоящий из двух положений ВКЛ.
Он имеет шесть клемм, две входные контакты и остальные четыре выходные контакты.
Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPDT, работающие одновременно.
Два входных контакта подключены к одному набору выходных контактов в одном положении и в другом положении, входные контакты подключены к другому набору выходных контактов.
Кнопочный переключатель
Это контактный переключатель мгновенного действия, который замыкает или разрывает соединение, пока действует давление (или когда кнопка нажата).
Как правило, это давление подается кнопкой, нажатой чьим-то пальцем.
Эта кнопка возвращается в исходное положение после снятия давления.
Внутренний пружинный механизм управляет этими двумя состояниями (нажато и отпущено) кнопки.
Состоит из неподвижных и подвижных контактов, из которых неподвижные контакты соединены последовательно с коммутируемой цепью, а подвижные контакты присоединены к кнопке.
Кнопки в основном подразделяются на нормально открытые, нормально закрытые и двойного действия, как показано на рисунке выше.
Кнопки двойного действия обычно используются для управления двумя электрическими цепями.
Тумблер
Тумблер приводится в действие вручную (или толкается вверх или вниз) с помощью механической рукоятки, рычага или качающегося механизма. Они обычно используются в качестве переключателей управления освещением.
Большинство этих переключателей имеют два или более положения рычага в версиях переключателя SPDT, SPST, DPST и DPDT. Они используются для коммутации больших токов (до 10 А), а также могут использоваться для коммутации малых токов.
Они доступны в различных номиналах, размерах и стилях и используются для различных типов приложений. Состояние ВКЛ может быть любым из их положений уровня, однако, по соглашению, положение вниз является закрытым или включенным положением.
Концевой выключатель
Схемы управления концевым выключателем показаны на рисунке выше, на котором представлены четыре разновидности концевых выключателей.
Некоторые переключатели управляются наличием объекта или отсутствием объектов или движением машины, а не руками человека. Эти выключатели называются концевыми выключателями.
Эти переключатели состоят из рычага бамперного типа, приводимого в действие объектом. Когда этот рычаг бампера приводится в действие, контакты переключателя меняют положение.
Поплавковые выключатели
Поплавковые выключатели в основном используются для управления насосами с двигателями постоянного и переменного тока в зависимости от жидкости или воды в резервуаре или отстойнике.
Этот переключатель срабатывает, когда поплавок (или плавучий объект) перемещается вниз или вверх в зависимости от уровня воды в резервуаре.
Это плавающее движение узла стержня или цепи и противовеса вызывает размыкание или замыкание электрических контактов. Другой формой поплавкового выключателя является выключатель типа ртутной лампы, который не состоит из поплавкового стержня или цепи.
Эта лампочка состоит из ртутных контактов, так что при повышении или понижении уровня жидкости состояние контактов также меняется.
Символ шарового поплавкового переключателя показан на рисунке выше. Эти поплавковые выключатели могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.
Реле расхода
В основном используются для обнаружения движения жидкости или потока воздуха по трубе или воздуховоду. Реле расхода воздуха (или микропереключатель) выполнено по принципу мгновенного действия.
Этот микропереключатель крепится к металлическому рычагу. К этому металлическому рычагу присоединяется тонкий пластиковый или металлический элемент.
Когда большое количество воздуха проходит через металлическую или пластиковую деталь, это вызывает движение металлического рычага и, таким образом, приводит в действие контакты переключателя.
Реле расхода жидкости
имеют лопасть, которая вставляется поперек потока жидкости в трубе. Когда жидкость течет по трубе, сила, действующая на лопасть, изменяет положение контактов.
На приведенном выше рисунке показан символ переключателя, используемый как для потока воздуха, так и для потока жидкости. Символ флажка на переключателе указывает на лопасть, которая определяет поток или движение жидкости.
Эти переключатели снова имеют конфигурации нормально разомкнутого или нормально замкнутого типа.
Реле давления
Эти реле обычно используются в промышленности для измерения давления в гидравлических системах и пневматических устройствах.
В зависимости от диапазона измеряемого давления эти реле давления подразделяются на реле давления с мембранным управлением, реле давления с металлическим сильфоном и реле давления поршневого типа.
Во всех этих типах датчик давления управляет набором контактов (которые могут быть либо двухполюсными, либо однополюсными).
Этот символ переключателя состоит из полукруга, соединенного с линией, плоская часть которой указывает на диафрагму. Эти переключатели могут быть как нормально разомкнутыми, так и нормально замкнутыми.
Реле температуры
Наиболее распространенным термочувствительным элементом является биметаллическая пластина, работающая по принципу теплового расширения.
Биметаллические пластины изготовлены из двух разнородных металлов (имеющих разную степень теплового расширения) и соединены друг с другом.
Контакты переключателя срабатывают, когда из-за температуры полоса изгибается или закручивается. Другой метод работы с температурным выключателем заключается в использовании трубки из ртутного стекла.
Когда лампочка нагревается, ртуть в трубке расширяется, а затем создает давление для срабатывания контактов.
Джойстик-переключатель
Джойстик-переключатель представляет собой устройство управления с ручным управлением, используемое в основном в портативном контрольном оборудовании.
Он состоит из рычага, который свободно перемещается более чем по одной оси движения.
В зависимости от движения нажатого рычага срабатывают один или несколько переключающих контактов.
Они идеально подходят для опускания, подъема и запуска движений влево и вправо.
Они используются для строительной техники, кабельного управления и кранов. Символ джойстика показан ниже.
Поворотные переключатели
Используются для подключения одной линии к одной из многих линий.
Примерами таких переключателей являются селекторы диапазона в электроизмерительном оборудовании, селекторы каналов в устройствах связи и селекторы диапазонов в многодиапазонных радиостанциях.
Состоит из одного или нескольких подвижных контактов (ручки) и более одного неподвижного контакта.
Эти переключатели поставляются с различным расположением контактов, например, однополюсные 12-контактные, 3-полюсные 4-контактные, 2-полюсные 6-контактные и 4-полюсные 3-контактные.
Электронные переключатели
Электронные переключатели обычно называют твердотельными переключателями, поскольку в них нет физических движущихся частей и, следовательно, физических контактов. Большинство приборов управляются полупроводниковыми переключателями, такими как моторные приводы и оборудование HVAC.
На сегодняшний день на потребительском, промышленном и автомобильном рынке доступны твердотельные переключатели различных типов с различными размерами и номиналами. Некоторые из этих твердотельных переключателей включают транзисторы, тиристоры, полевые МОП-транзисторы, симисторы и IGBT.
Биполярные транзисторы
Транзистор либо пропускает ток, либо блокирует его, аналогично работе обычного переключателя.
В переключающих схемах транзистор работает в режиме отсечки для состояния ВЫКЛ или блокировки тока и в режиме насыщения для состояния ВКЛ. Активная область транзистора не используется для переключения приложений.
Транзисторы NPN и PNP работают или включаются, когда на них подается достаточный базовый ток. Когда через клемму базы протекает небольшой ток, питаемый управляющей схемой (подключенной между базой и эмиттером), он заставляет транзистор открывать путь коллектор-эмиттер.
И выключается, когда ток базы снимается, а напряжение базы уменьшается до небольшого отрицательного значения. Несмотря на то, что он использует небольшой ток базы, он способен пропускать гораздо более высокие токи по пути коллектор-эмиттер.
Силовой диод
Диод может выполнять операции переключения между состояниями высокого и низкого импеданса. Полупроводниковые материалы, такие как кремний и германий, используются для изготовления диодов.
Обычно силовые диоды изготавливаются с использованием кремния для обеспечения работы устройства при более высоких токах и более высоких температурах перехода. Они сконструированы путем соединения полупроводниковых материалов p- и n-типа вместе с образованием PN-перехода. Он имеет две клеммы, а именно анод и катод.
Когда анод становится положительным по отношению к катоду и при приложении напряжения выше порогового уровня, PN-переход смещается в прямом направлении и начинает проводить (как выключатель). Когда вывод катода становится положительным по отношению к аноду, PN-переход смещается в обратном направлении и блокирует протекание тока (как выключатель).
МОП-транзистор
Возможно, самым популярным и наиболее часто используемым полупроводниковым переключающим устройством является МОП-транзистор. Полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника (MOSFET) представляет собой однополярное и высокочастотное переключающее устройство. Наиболее часто используемым коммутационным устройством являются силовые электронные приложения. Он имеет три клеммы, а именно сток (выход), исток (общий) и затвор (вход).
Это устройство, управляемое напряжением, т. е. путем управления входным напряжением (от затвора к истоку) регулируется сопротивление между стоком и истоком, что дополнительно определяет состояние ВКЛ и ВЫКЛ устройства.
MOSFET могут быть P-Channel или N-Channel устройствами. N-канальный МОП-транзистор включается путем подачи положительного напряжения V _GS по отношению к истоку (при условии, что напряжение V _GS должно быть больше порогового напряжения).
P-канальный MOSFET работает аналогично N-канальному MOSFET, но использует обратную полярность напряжения. Оба В _GS и V _DD отрицательны по отношению к истоку для включения P-канального МОП-транзистора.
IGBT
IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) сочетает в себе несколько преимуществ силового транзистора с биполярным переходом и силового МОП-транзистора. Как и полевой МОП-транзистор, это устройство, управляемое напряжением, имеет более низкое падение напряжения в состоянии ВКЛ (меньше, чем у МОП-транзистора, и ближе к силовому транзистору).
Это трехполюсное полупроводниковое быстродействующее коммутационное устройство. Эти клеммы эмиттер, коллектор и затвор.
Подобно MOSFET, IGBT можно включить, подав положительное напряжение (выше порогового напряжения) между затвором и эмиттером. IGBT можно отключить, уменьшив напряжение на затворе-эмиттере до нуля. В большинстве случаев требуется отрицательное напряжение, чтобы уменьшить потери при выключении и безопасно отключить IGBT.
SCR
Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) является одним из наиболее широко используемых быстродействующих переключающих устройств для приложений управления питанием. Это однонаправленное устройство, подобное диоду, состоящее из трех выводов, а именно анода, катода и затвора.
Тиристор включается и выключается путем управления входом затвора и условиями смещения клемм анода и катода. SCR состоит из четырех слоев чередующихся слоев P и N, так что границы каждого слоя образуют соединения J1, J2 и J3.
TRIAC
Triac (или TRI ode AC ) переключатель представляет собой двунаправленное коммутационное устройство, которое представляет собой эквивалентную схему двух встречных тиристорных соединений с одной клеммой затвора.
Способность управлять мощностью переменного тока как при положительных, так и при отрицательных пиках формы сигнала напряжения часто позволяет использовать эти устройства в регуляторах скорости двигателя, регуляторах освещенности, системах контроля давления, приводах двигателей и другом оборудовании управления переменным током.
DIAC
DIAC (или DI ode AC Switch) представляет собой двунаправленное переключающее устройство и состоит из двух выводов, которые не называются анодом и катодом, поскольку это двунаправленное устройство, т. е. DIAC может работать в любом направлении независимо от идентификации терминала. Это указывает на то, что DIAC можно использовать в любом направлении.
Когда на DIAC подается напряжение, он работает либо в режиме прямой блокировки, либо в режиме обратной блокировки, если приложенное напряжение не меньше напряжения отключения. Как только напряжение увеличивается больше, чем напряжение пробоя, происходит лавинный прорыв, и устройство начинает проводить ток.
Запирающий тиристор
A GTO (Запирающий тиристор) представляет собой биполярное полупроводниковое переключающее устройство. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Как следует из названия, это коммутационное устройство способно выключаться через клемму затвора.