Что такое коммутационный аппарат

КОММУТАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И ОБОРУДОВАНИЕ

Устройства и оборудование включения — отключения, управления электрических цепей называются коммутационными. Применяются они повсеместно, в бытовой или промышленной электросети – это выключатели, рубильники, УЗО, дифавтоматы, предохранители.

Системы распределения и преобразования энергии — реле, контакторы. Управление электрическими машинами — пускатели.

Аппараты должны отвечать требованиям руководящих документов по электробезопасности, стандартов – ГОСТ IEC/TR 61912-12013 (до 1000 В), ГОСТ Р 55716-2013 (высоковольтные — свыше 1000 В), ГОСТ 50345-99.

Помимо основного предназначения, устройства призваны нейтрализовывать негативные факторы коммутации:

  • предотвращать сваривание (залипание) контактов;
  • гасить электрическую дугу возникающую при размыкании;
  • выдерживать колебания вольт-амперной характеристики переходного процесса;
  • защищать от сверх токов короткого замыкания.

По устройству и принципу работы бывают:

  • механические — коммутация осуществляется замыканием – размыканием контактов;
  • бесконтактные — управление цепью производится полупроводниковыми элементами.

Коммутационные аппараты могут быть различных типов:

  • с ручным управлением — выключатели, рубильники, пускатели;
  • дистанционным управлением — реле, контакторы. Переключение режима работы происходит в результате воздействия электрического сигнала.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЕЛЕ

Это вид коммутационных устройств, функция которых включения — выключения электрической цепи, под действием управляющего сигнала, либо наступления определенных условий. Применяются повсеместно — от бытовой домашней сети до авиастроения, энергоснабжения, во всех сферах электротехники.

В большинстве случаев, имеют комбинацию выходов с нормально замкнутыми, разомкнутыми, переключающими контактами, но могут выполняться и с одним типом коммутации.

Промышленность производит реле реагирующие на различные физические величины — ток, напряжение, мощность, частота, сдвиг фаз, температура, излучение, звуковые колебания, время, положение в пространстве.

По типу их подразделяют на:

  • первичные — выходы управления включаются непосредственно в «рабочую» сеть;
  • вторичные — сигнал на коммутацию приходит с какого либо измерительного элемента, либо трансформатора;
  • промежуточные — являющиеся частью системы, усиливающие управляющий сигнал.

По внутреннему устройству и принципу действия реле можно классифицировать как — электромагнитные, магнитоэлектрические, индукционные, полупроводниковые, сегнетоэлектрические, пьезо, фото, тепловые.

Электромагнитные устройства представляют собой катушку индуктивности с подвижным якорем. Под воздействием магнитного поля, последний коммутирует контакты реле. Со снятием управляющего сигнала, сердечник возвращается пружинами в исходное положение. Наиболее дешевый и распространенный вид.

Магнитоэлектрические реле — система из подвижной рамки с обмоткой подключенной к выходам «сигнальной» цепи, поворачивающейся в поле постоянного магнита и воздействующей на контакты. Обладают высокой чувствительностью, но быстродействие не превышает десятой доли секунды.

Индукционные — конструктивно состоят из двух неподвижных переменных магнитов и якоря. Сигнал управления, проходящий через обмотки, наводит напряжение в подвижном элементе. Возникающая электродвижущая сила поворачивает якорь осуществляя коммутацию. Для генерации ЭДС необходимо различие фаз тока подаваемого на выходы контроля, что позволяет использовать устройство в качестве реле фаз.

Тепловые — элементы основанные на свойстве твердых тел менять объем в зависимости от температуры. Биметаллическая пластина (как правило латунь со сталью) при нагревании изгибается осуществляя коммутацию цепи. Применяется в автоматах защиты от перегрузки и сверх токов короткого замыкания.

Полупроводниковые – бесконтактные устройства, твердотельные реле выполненные на тиристорах, IGBT транзисторах. Могут изготавливаться для коммутации значительных мощностей, под токи в сотни ампер, независимо от величины сигнала управления. Высокое быстродействие (микросекунды) и надежность, за счет отсутствия движущихся частей. Недостаток — высокая стоимость.

Сегнетоэлектрические реле — коммутационные устройства основанные на свойстве некоторых материалов изменять направление поляризации под воздействием электрического поля. Причем зависимость имеет нелинейный характер.

Подобный принциписпользуют пьезо, фото элементы, скачкообразно увеличивающие – уменьшающие сопротивление исходя от величины механической деформации или мощности светового излучения. Применяются в микроэлектронике, приборах сигнализации, измерения, хранения информации.

Выбор того или иного вида реле зависит от требуемых параметров:

  • назначение, рабочая схема, количество коммутируемых контактов, модель;
  • вид, величина тока, напряжения коммутируемой цепи, управляющего сигнала;
  • скорость, количество срабатываний, точность;
  • температурный режим работы, класс пожаровзрывобезопасности.

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ И КОНТАКТОРЫ

Для управления силовыми высоковольтными электрическими цепями производятся более мощные коммутационные аппараты — выключатели, контакторы.

Выключатели для напряжения свыше 1000 вольт, токов сотни и тысячи ампер используется на генерирующих станциях, распределительных сооружениях, электрическом транспорте.

Оснащаются дугогасительными камерами, которые могут быть воздушными, масляными, электромагнитными, вакуумными. Привод контактов может быть различным — гидравлическим, пневматическим, кинетическим.

Ручное коммутационное оборудование до 1000 вольт – это бытовой двухпозиционный выключатель одно или трехфазной сети. Операции осуществляются вручную, защита от токов короткого замыкания не предусматривается.

Внешний вид также важен как качественные характеристики элемента. По конструктивному исполнению бывают:

  • клавишные — с одной, двух и более управляемыми цепями;
  • кнопочные;
  • рычажные (тумблер);
  • поворотные — переключение режимов производится вращающейся рукояткой (используются в ретро проводке);
  • шнуровые — по сути те же кнопочные, приводимые в действие шнуром или цепочкой;
  • сенсорные, акустические.

Контактор — коммутационный аппарат дистанционного включения цепи. По принципу действия схож с реле, так как имеет электромагнитный привод. При потере управляющего напряжения, пружины возвращают контакты в исходное положение. Может оснащаться дугогасительными камерами, не защищает цепь от токов КЗ.

Наравне с магнитными пускателями (что по сути одно и тоже), применяется для запуска — остановки мощных электрических двигателей.

Автоматы, УЗО, дифференциальные автоматы — это коммутационный аппараты аварийного отключения цепи. Автоматы предназначены для защиты от КЗ, перегрузки. Устройства защитного отключения размыкают сеть при утечке (например при поражении человека, повреждении изоляции внешним воздействием).

Дифавтомат объединяет УЗО с защитой от перегрузки и утечки тока в одном корпусе.

ПРОИЗВОДИТЕЛИ И БРЕНДЫ

Согласно аналитическим выводам журнала «Новости энергетики», львиную долю российского рынка коммутационного оборудования представляют зарубежные компании — АВВ, Legrand. Их товар можно встретить на полках любого специализированного магазина.

АВВ — швейцарская корпорация представленная более чем в сотне стран мира, одна из ведущих производителей электротехнической продукции. По отзывам пользователей коммутационные автоматы этого бренда отличаются качеством и долговечностью.

Второе место по объему продаж занимает французская компания Legrand, с более чем 150 летней историей, половину которой агломерат производит электрические коммутационные устройства.

Отечественная промышленность представлена десятками торговых марок.

Лидирующие позиции занимают:

  • КЭАЗ — Курский электроаппаратный завод. Известен силовыми АВ, предохранителями, ПМЛ;
  • IEK — российский бренд, группа компаний. Выпускает светотехническое оборудование, средства автоматики, коммутационные устройства.

Эти фирмы популярны среди специалистов, конкурируют с АВВ, Legrand. Отечественные коммутационные аппараты стоят на 30 — 40% дешевле западных аналогов, но могут уступать им по ряду параметров.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Для чего нужны и какие бывают силовые коммутационные аппараты

Коммутационный аппарат выполняет основную функцию управления электрической цепью: включать и отключать. К этой разновидности аппаратов относятся: рубильники, выключатели, разъединители.

Выключатели предназначены включать и отключать электрические цепи “под током”, т. е. во время протекания по цепи электрического тока.

Все электрические аппараты, имеющие подвижные части, могут быть разделены на автоматические и неавтоматические. Автоматические — это аппараты, приходящие в действие от заданного режима цепи, или машины, а неавтоматические, действие которых зависит только от воли оператора.

Автоматические выключатели бывают низковольтными (выпускаются на напряжение до 1000 В) и высоковольтными (на напряжение выше 1000 В).

Самый простой неавтоматический выключатель низкого напряжения — рубильник, состоящий в основном из подвижного ножа, неподвижного контакта и ручки.

Оператор рукой включает или отключает рубильник путем поворота ножа в вертикальное или горизонтальное положение. Контакты рубильника расположены просто в воздухе.

Простой однополюсный рублильник

Рублильник на 700 А на исторической гидроэлектростанции в Германии

Рублильники с предохранителями в закрытом распределительном устройстве в Китае

По мере роста рабочего напряжения и мощностей подобный аппарат уже не мог удовлетворить потребностям эксплуатации и постепенно появляются все более и более совершенные типы выключателей.

В электроустановках на напряжение до 1000 В наиболее широкое применение нашли воздушные автоматические выключатели различных конструкций.

Низковольтный автоматический выключатель Siemens на ток 16А

Низковольтный автоматический выключатель Schneider Electric на 125 А

Отчественные автоматические выключатели в электрощитовой (между ними разница в 30 лет)

При отключении цепи под током между расходящимися контактами выключателя появляется электрическая дуга которую необходимо погасить. Для лучшего гашения дуги в автоматах применяются специальные устройства, улучшающие процесс гашения дуги, так называемые дугогасящие камеры различного исполнения.

Электрощит закрытого контрольно-распределительного устройства

Для цепей высокого напряжения простой воздушный выключатель уже не мог удовлетворить требованиям эксплуатации. Первое, что было сделано в направлении усовершенствования конструкции выключателя, — опустили контакты в трансформаторное масло, в результате чего получился так называемый, масляный выключатель. В настоящее время масляный выключатель уже представляет очень сложное устройство, использующее для своей работы многие достижения науки и техники.

Выскоковольтный масляный выключатель на траснформаторной подстанции

Работа масляного выключателя при отключении сводится к следующему: от действия высокой температуры дуги масло разлагается на газы, основной составляющей которых является водород. Дуга, таким образом, горит в среде газа, который находится в динамическом состоянии, в нем происходит бурное перемешивание ионизированных и неионизированных частиц, холодных и горячих частиц газа и в един из моментов прохода тока через нуль, вследствие периодичности, дуга гаснет.

Образование газа происходит очень бурно, в выключателе создается значительное давление, и если выключатель сконструирован неправильно, он может взорваться.

В масляных выключателях, имеющих дугогасящие камеры, гашение дуги происходит более безболезненно и быстро. Здесь энергия дуги используется для создания давления, которое сильно увеличивает движение газа около дуги и тем самым способствует гашению дуги.

Конструкций камер много и принципы их действия довольно различны, но все они служат, главным образом, для одной из двух целей:

  • или создают движение масла и газа относительно дуги;
  • или дугу двигают относительно масла и стенок специальных камер.

Для подобных выключателей привод уже не составляет одно конструктивное целое с выключателем: в подавляющем большинстве случаев привод конструктивно выполняется отдельно от выключателя и связывается с последним с помощью специальных механизмов.

Существует также очень много других типов высоковольтных выключателей, давно вытесняющих многообъемные масляные выключатели. Это, например, малообъемные масляные выключатели, в которых применены фарфоровые баки, и потому не требуется специальной изоляции контактных частей от бака и количество масла в них значительно меньше.

Масляный колонковый выключатель на напряжение 10 кв

Затем следует упомянуть о “выключателях с сжатый воздухом”, в которых гашение дуги производится струей сжатою воздуха. Эти выключатели имеют целый ряд преимуществ и все более и более вытесняют масляные выключатели. Привод для них также действует от сжатого воздуха, но управление приводом электрическое.

Воздушный выключатель на напряжение 110 кВ

Применяются также современные вакуумные и элегазовые выключатели.

Конструктивное оформление современных выключателей очень разнообразно, и подробнее о них вы можете прочитать здесь: Сравнительная характеристика масляных, элегазовых и вакуумных высоковольтных выключателей

Разъединители также являются высоковолтным коммутационным аппаратом, но не предназначены для включения и отключения под током (за исключением случая коммутации очень малых токов, специально указанных для каждого типа разъединителя).

Высококвольтный разъединитель, как правило, строится воздушным, т. е. с контактами, находящимися просто в воздухе, так как одно из основных требований к разъединителю: чтобы его контакты были видны непосредственно, дабы безошибочно можно было определить, включен разъединитель или отключен.

В сущности разъединитель — это электрический аппарат, предназначенный соединить (или разъединить) металлически два участка цепи между собой, когда по этим участкам ток протекать не может.

Конструкция разъединителя весьма сходна с конструкцией рубильника, только его размеры соответственно его рабочему высокому напряжению значительно больше и система привода значительно сложнее чем у рубильника.

К силовой коммутационной аппаратуре можно отнести еще ряд аппаратов, производящих операции включения и отключения, например, выключатели нагрузки, отделители и короткозамыкатели, но перечисленные в этой статье аппараты являются самыми яркими представителями коммутационной аппаратуры.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Коммутационная аппаратура и аппаратура управления: что это такое, примеры, назначение

Коммутационная аппаратура и аппаратура управления (switchgear and controlgear) — это общий термин, охватывающий коммутационные устройства и их комбинацию с присоединенным оборудованием управления, измерения, защиты и регулирования, а также совокупности таких устройств и оборудования с взаимными соединениями, аксессуарами, оболочками и опорными конструкциями. (определение на основе ГОСТ IEC 60050-441-2015 [1]).

На мой взгляд, более понятное для читателя определение данного термина, которое не противоречит предыдущему, дал Харечко Ю.В. в своей книге [2]. Данное определение основано на ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009.

« Коммутационная аппаратура и аппаратура управления — это электрическое оборудование, предназначенное для присоединения к электрическим цепям с целью выполнения следующих функций: защиты, управления, разъединения и коммутации. »

Примеры.

« Примеры коммутационной аппаратуры и аппаратуры управления, которую эксплуатируют квалифицированные и обычные лица, привел Харечко Ю.В. в своем словаре [2]:

К коммутационной аппаратуре и аппаратуре управления относят разнообразные коммутационные устройства, защитные устройства, устройства управления и др. Такими устройствами являются [2]:

  • автоматические выключатели и автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока (АВДТ), соответствующие требованиям ГОСТ Р 50030.2-2010 (МЭК 60947-2:2006);
  • выключатели, разъединители, выключатели-разъединители и комбинации их с предохранителями, соответствующие требованиям ГОСТ IEC 60947-3-2016;
  • электромеханические контакторы и пускатели, соответствующие требованиям ГОСТ Р 50030.4.1-2012 (МЭК 60947-4-1:2009);
  • коммутационная аппаратура и аппаратура управления, устройства срочного останова с функцией механического защелкивания, блоки зажимов для подключения проводников, а также измерительные приборы, устройства сигнализации и другое электрооборудование.

Поскольку перечисленная аппаратура не предназначена для эксплуатации обычными лицами, ее устанавливают в тех помещениях здания, куда имеют доступ только обученные и квалифицированные лица.

Обычные лица могут эксплуатировать коммутационную аппаратуру и аппаратуру управления так называемого бытового и аналогичного назначения. К такой аппаратуре относят [2]:

  • автоматические выключатели, соответствующие требованиям ГОСТ IEC 60898-1-2020 и ГОСТ Р МЭК 60898-2-2011;
  • автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током, без встроенной защиты от сверхтока (ВДТ), соответствующие требованиям ГОСТ IEC 61008-1-2020;
  • автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока (АВДТ), соответствующие требованиям комплекса ГОСТ IEC 61009-1-2020;
  • электромеханические контакторы, соответствующие требованиям ГОСТ IEC 61095-2015;
  • переносные защитные устройства, управляемые дифференциальным током, без встроенной защиты от сверхтока, соответствующие требованиям ГОСТ 31603-2012 и другие устройства. »

Автоматический выключатель — пример коммутационной аппаратуры и аппаратуры управления

Назначение.

О назначении коммутационной аппаратуры и аппаратуры управления наиболее емко написал Харечко Ю.В. в своей книге [2]:

« Коммутационную аппаратуру и аппаратуру управления применяют во всех электроустановках зданий без исключений. Посредством этой аппаратуры осуществляют коммутацию электрических цепей, обеспечивают защиту от поражения электрическим током, выполняют защиту проводников от коротких замыканий и перегрузок, управляют функционированием электрооборудования, а также производят другие операции в электроустановках зданий. »

Коммутационное оборудование и его особенности

Коммутационное оборудование – это устройства, предназначенные для коммутирования (подключения) различных устройств друг к другу. Основной задачей коммутационного оборудования является правильное преобразование различных типов сигналов для их корректного отображения. Коммутационное оборудование выполняет целый ряд вспомогательных функций, связанных с работой основных устройств системы.

Например. компоненты любой электронной системы могут подключаться друг к другу одним из двух способов: постоянным подключением или ограниченным (коммутированным) подключением. Простейший бытовой пример постоянного подключения – монитор, подключенный к системному блоку компьютера.

Очевидно, что при росте числа компонентов системы, обменивающихся данными между собой, постоянное подключение быстро становится неэффективным, т.к. число линий связи пропорционально N * (N – 1) / 2, где N – число компонентов. Так, уже при шести оконечных устройствах потребуется пятнадцать линий связи между ними, причем каждое устройство должно иметь, по меньшей мере, пять портов ввода-вывода. Системы же, построенные на базе ограниченного подключения, требуют гораздо меньших затрат за счет использования узловых точек, к которым временно подключаются (коммутируются) все остальные компоненты системы. Оборудование таких узловых точек и называется коммутационным.

Таким образом, можно дать следующее определение: коммутационное оборудование – это устройства, предназначенные для коммутирования (подключения) различных иных устройств друг к другу. С его помощью осуществляется обмен данными между различными устройствами, входящими в систему, а также согласование их работы – как на физическом уровне (коммутация самих устройств), так и на логическом (преобразование форматов данных, кодирование и декодирование информации и т.д.). Коммутационное оборудование – это тот «цемент», на котором держится все «здание» любой мало-мальски сложной многокомпонентной системы, будь то конференц-система в офисе, интерактивная система голосования в зале заседаний или оборудование концертного зала.

Виды коммутационного оборудования

В зависимости от выполняемой функции коммутационные устройства можно разделить на несколько видов, основные из которых перечислены ниже. Стоит, однако, отметить, что современное коммутационное оборудование часто совмещает множество функций сразу, поэтому приведенная классификация является в известной степени условной.

Усилители-распределители сигнала

Функцией усилителей, что ясно из их названия, является усиление сигнала до требуемого уровня и его распределения.

Усиление может потребоваться для компенсации ослабления сигнала при передаче по линии или для приведения номинального уровня сигнала одного устройства к номинальному уровню сигнала другого устройства. Те или иные усилительные функции входят в состав практически любых электронных коммутационных устройств.

Распределение позволяет направить сигнал из одного источника сразу на множество приемников. Работу распределителя сигнала можно увидеть в магазине бытовой электроники, когда два десятка телевизоров показывают один и тот же ролик.

Коммутаторы и матричные коммутаторы

По своей сути коммутатор – это переключатель, коммутирующий одно устройство к другому. Например, трансляция аналитической программы по команде редактора в студии моментально переключается на рекламный ролик. А во время видеоконференции коммутатор обеспечивает переключение между источниками презентации(докладчиками) и позволяет вывести то или иное изображение на основной экран. Матричные коммутаторы используются для многосигнальной коммутации и отличаются большим числом входов и выходов и богатыми настройками. Основным свойством матричного коммутатора являются возможность переключения сигнала с любого из его “входов” на один, несколько или все “выходы” коммутатора. Матричные коммутатора могут применяться в охранных системах, в домашних кинотеатрах, в студиях, в профессиональных системах отображения и т.д.

Системы управления

Системы управления предназначены для управления другим оборудованием. Здесь можно выделить две составляющие: устройства пользовательского интерфейса, такие как кнопочные панели или сенсорные экраны, и контроллеры. С помощью кнопок, планшетов и интерактивных экранов пользователь может управлять работой оборудования. Например, опустить проекционный экран, задвинуть шторы и включить проектор. Контроллеры же отвечают за непосредственную раздачу управляющих сигналов соответствующим устройствам. Именно контроллер осуществляет, например, инициацию переключения источников сигнала коммутатором, описанную выше. Мощные контроллеры способны управлять самым разным оборудованием и могут иметь десятки портов ввода-вывода: Ethernet, инфракрасный, RS-232, USB и другие протоколы управления.

Преобразователи форматов

К этой категории коммутационного оборудования относятся устройства, преобразующие один тип сигнала в другой, а также выделяющие из сигнала определенные составляющие. Преобразователь форматов используется для конвертации аналогового VGA сигнала в цифровой DVI или цифрового SDI в компонентный YUV, для изменения частоты развертки видеосигнала, для добавления аудио в видеоряд (эмбеддинг) или, наоборот, извлечения аудио из него (деэмбеддинг).

Удлинители интерфейсов, репитеры

Класс устройств, предназначенных для увеличения расстояния передачи сигнала. Известно, например, что максимальная длина кабеля интерфейса VGA составляет 15 метров, для компонентного сигнала и вовсе всего 5 метров. Увеличение расстояния передачи достигается установкой пары устройств – передатчика и приемника. Передатчик принимает входной сигнал (VGA, composite video, YUV и т.д.) и выдает его через интерфейс, допускающий более длинные линии, скажем, через витую пару. Соответственно, приемник осуществляет обратное преобразование. Помимо увеличения расстояния передачи, удлинители интерфейсов позволяют задействовать имеющуюся инфраструктуру связи для передачи управляющих сигналов, например, передачу сигналов управления конференц-оборудованием по телефонной линии.

Репитеры просто повторяют сигнал, «обновляя» его мощность в линии.

Масштабаторы

Масштабаторами называют оборудование, изменяющее разрешение входного сигнала, перед тем как перенаправить его на выходной порт. Например, масштабатор может принимать на входе композитный видеосигнал и преобразовывать его в выходной сигнал формата VGA, XGA, SXGA и более высоких разрешений. Когда масштабатор оснащается несколькими входами, он называется многооконным. Устройство объединяет видеосигналы с нескольких входов в единую картинку, соответственно масштабируя разрешение каждого из исходных видео, и отправляет получившийся видеоряд на выходной порт. Как и в случае обычного масштабатора, типы входных и выходных портов могут быть различными в зависимости от конкретной модели устройства.

Вторичной функцией масштабаторов является преобразование развертки при переходе, например, с DVI сигнала на аналоговый PAL или NTSC. Масштабаторы находят широкое применение в системах конференц-связи и презентационных системах, а также в охранных системах и для объединения множества «разнокалиберных» видеотрансляций на одном экране.

Специальные AV-устройства

Устройства гальванической развязки позволяют полностью исключить прямую электрическую связь между устройствами. Гальваническая развязка применяется для исключения помех и для защиты оборудования и людей от действия высоких токов.

Концентраторы используются для расширения штатных возможностей ввода-вывода системы. Например, USB-концентратор позволяет подключать дополнительные USB-устройства.

Генераторы тестовых сигналов используются для настройки видеооборудования. Генератор посылает в линию испытательные таблицы, динамические тестовые изображения, опорные сигналы и другие данные, позволяющие оператору произвести точную настройку устройств вывода изображения.

Аппаратные кодеры и декодеры призваны преобразовывать сигнал из исходного формата (например, HDMI) в формат, пригодный для передачи по каналам связи (например, по локальной сети), и обратно. Подобное коммутационное оборудование широко используется в рекламных системах формата Digital Signage.

Эмуляторы EDID позволяют сохранять информацию о возможностях дисплея при передаче видеосигнала по протоколам, в которых эта информация потерялась бы, либо при объединении множества видеосигналов в один.

Кабели, разъемы и иное оборудование

Наконец, относительно простое, но не менее важное коммутационное оборудование, оказывающее порой огромное влияние на качество видеосигнала. Неправильный выбор кабельной продукции и разъемов запросто может свести на нет все преимущества дорогого AV-оборудования. К коммутационному оборудованию также можно отнести металлические кабельные лотки для прокладки коммуникаций, кабель-каналы, шкафы оборудования, гофро-шланги и различные кронштейны для крепления.

Коммутационные аппараты. Виды коммутационных электрических аппаратов

В электрике все процессы замыкания и размыкания сети принято называть коммутацией. Эти функции выполняет специальное оборудование. Оно устанавливается в самых различных цепях и обеспечивает нормальное функционирование системы. Коммутационные аппараты представляют собой устройства, которые призваны подавать или прекращать поступление электрического тока в сеть.

Сегодня применяется множество разновидностей представленных агрегатов. Они отличаются конструкцией и спецификой действия. Чтобы правильно выбрать агрегат, необходимо рассмотреть существующие виды и их особенности.

Общая характеристика

Назначение коммутационных аппаратов сводится к процессу пропускания электроэнергии благодаря замыканию и размыканию цепи. Сегодня все существующие агрегаты этого типа можно разделить на две категории. К первой группе относятся контактные (механические) приборы, а ко второй – бесконтактные (полупроводниковые или газоразрядные) разновидности.

Самыми часто встречаемыми приборами коммутационного типа являются выключатели, рубильники, контакторы, реле, предохранители. Они обладают определенными особенностями, которые необходимо учитывать при выборе. Приобретать коммутационный прибор необходимо в соответствии с условиями эксплуатации.

Представленные агрегаты могут иметь в своей конструкции несколько полюсов. Их количество может составлять от одного до четырех. В соответствии с этим показателем приборы также разделяют на группы. Чаще всего в продаже представлены двухполюсные изделия. Они имеют два положения – «выключено» или «включено».

Рубильник

Управление коммутационными аппаратами может производиться вручную или посредством бесконтактного реагирования на изменения в окружающей среде. Самым простым вариантом механического типа является рубильник. Его управление выполняется вручную.

Прибор применяется для коммутации в электрических цепях с напряжением, которое не превышает 660В. В продаже представлены одно-, двух- и трехполюсные разновидности агрегатов. При помощи рубильника разъединяется цепь под напряжением или без него. Известным производителем в нашей стране представленной техники является Курский электроаппаратный завод.

Рубильники могут быть бытовыми или промышленными. Первая категория рассчитана для применения в низковольтной сети, а вторая – в высоковольтной. Это востребованное оборудование, которое применяется практически повсеместно.

Разновидности рубильников

Коммутационные аппараты, которые относятся к типу рубильников, в свою очередь, делятся на подгруппы. Выделяют разъединитель, переключатель и короткозамыкатель. В первом случае прибор прерывает подачу электричества в цепь, которая имеет незначительную силу тока. Этот тип приборов применяется для осуществления осмотра или ремонта системы. Разъединитель имеет расстояние между контактами для изоляции.

Переключатели переводит электрический ток из одной цепи в другую. Короткозамыкатель не производится и не применяется в современной аппаратуре. Он создает короткое замыкание.

В продаже представлены аппараты, совмещающие представленные функции. Например, это может быть разъединитель-выключатель. Это рубильник с камерой для гашения дуги. Он может работать как на одно, так и на два направления. Если же в таком рубильнике нет камеры для гашения дуги, этот прибор относится к группе разъединителей.

Выключатель

Автоматический выключатель общего назначения является коммутационным аппаратом до 1000 В (переменный ток) и до 440 В (постоянный ток). Этот агрегат относится к приборам механического типа. Он может включать, пропускать или отключать подачу электрического тока. Он способствует защите электрических сетей от перегрузок, критического снижения напряжения или короткого замыкания. Классической в этом случае является схема УЗО (представлена далее).

II – Электрический потребитель (измерительный прибор).

Автоматический выключатель может управлять сетью. Для этого в их конструкции предусматривается наличие различных приводов.

Существует множество различных модификаций представленных устройств. Это позволяет применять их практически во всех областях энергетики. Чаще всего в бытовых и промышленных сетях используют именно пакетные типы выключателей.

Основные разновидности выключателей

Представленные приборы коммутации имеют множество вариантов. К автоматическим разновидностям относятся устройства защитного отключения и дифференциальные выключатели. В первом случае схема УЗО способно защитить человека от поражения электрическим током при возникновении аварийной ситуации. Дифференциальные выключатели представляют собой особый тип выключателя. В его конструкции УЗО соединяется с выключателем. Это обеспечивает комплексную защиту от поражения током.

Пакетные переключатели применяются для цепей с напряжением 110-380 В. Их устанавливают с целью управления асинхронными двигателями, комплектными приборами. Такие коммутационные приборы собираются на поверхности квадратного вала. В состав системы в этом случае входит определенное количество подобных агрегатов. Здесь есть рукоятка и механизм ее фиксации. При ее повороте вал приводится в движение. Коммутирующие кулачки прибора размыкают цепь.

Автоматические выключатели общего назначения представляют собой коммутационные аппараты до 1000 В. Они могут работать как при переменном, так и постоянном токе. Имеют в своем составе привод, расцепители.

Привод и расцепители

Привод коммутационного аппарата приводится в движение ручным или бесконтактным способом. Бывают системы с совмещенной системой управления. Выключение производится при помощи пружин. Они приводятся в движение после разъединения расцепителя. Эта деталь исключает возможность удержания контактов во включенном положении при возникновении аварийной ситуации.

Расцепитель представляет собой систему из связочных шарнирных рычагов. Они соединяют привод с подвижными контактами, которые, в свою очередь, примыкают к отключающей пружине.

Именно расцепители отвечают за поддержание требуемых параметров цепи, которую они защищают. Если в системе наблюдаются отклонения от нормального значения, эти элементы отключают питание.

Методы автоматического расцепления

Защитно-коммутационные аппараты имеют в своей конструкции реле. Они входят в состав расцепителей. Реле могут быть электромеханическими или статистическими. Производят контроль и сопоставление заданных параметров полупроводниковые материалы. Этот принцип заложен во вводных автоматах.

Электромеханические разновидности могут быть выполнены на базе электротепловых, электромагнитных или комбинированных элементов. Вводной коммутационный аппарат представленного типа устанавливается в квартирах, домах, на промышленных объектах и т. д.

Расцепители могут не иметь установленного интервала времени при выполнении срабатывания. Также в продаже присутствуют приборы с независимой выдержкой или срабатыванием с обратной зависимостью от тока.

Другие разновидности

Коммутационные аппараты также включают в себя предохранители, контакторы и реле. В первом случае прерывание производится при помощи разрушения специальных элементов. Они проводят ток.

Контакторы применяются для операций включения, отключения питания. К этой категории устройств относятся пускатели, реостаты пускового и пускорегулирующего типа. Электрическое реле может быть отдельным прибором. Он служит для размыкания сети при заданных параметрах.

Рассмотрев коммутационные аппараты, применяемые в современной электрике, можно принять правильное решение при выборе представленного оборудования.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий