Электрический выключатель

Электрический выключатель. Виды и работа. Применение

Электрический выключатель – это устройство, предназначенное для размыкания электрической цепи через которое осуществляется передача напряжения на различные потребители. Он используется в сетях с рабочим напряжением до 1000В. В большинстве случаев устройство не оснащается системой автоматического отключения токов в случае короткого замыкания.

Как подключается электрический выключатель

Устройство монтируется для обеспечения разрыва фазного провода. Фактически, кабель нулевой полярности идет от распределительной коробки на источник потребления напрямую, в то время как фаза проходит через корпус выключателя и подсоединяется к его клеммам. Данный механизм имеет два рабочих положения. В одном концы провода не имеют контакта между собой, поэтому потребитель находится обесточенным. Во втором положении клеммы соединяются, поэтому пропускают электрический ток, в результате чего потребитель работает.

Внутри корпуса выключателя предусматриваются специальные винты для закрепления концов провода фазы. К одному посадочному гнезду он подводится, а через второй уходит к потребителю. В большинстве случаев выключатель состоит из двух главных разборных частей. Первая предназначена для фиксации провода и закрепления корпуса выключателя, а вторая выполняет роль защитной лицевой крышки.

Виды выключателей

По способу монтажа выключатели бывают:
  • Встраиваемые.
  • Для внешней установки.

Встраиваемая конструкция подразумевает монтаж в специальные технологические отверстия на стене, что позволяет скрыть видимость всего механизма, оставив только его лицевую часть. Такой способ обеспечивает максимальную аккуратность и применяется в том случае, если установлена скрытая проводка. Это обычно характерно для жилых и офисных помещений. Такие устройства более требовательны к качеству установки и более сложные в ремонте.

Электрический выключатель для внешней установки закрепляется на поверхности стены и подсоединяется к проводу, который проложен открытым способом. Обычно такие устройства применяют в технических помещениях, где эстетическая сторона менее важна. В отдельных случаях подобные выключатели можно встретить в домашних помещениях, при проведении монтажа так называемой ретро проводки, состоящей из скрученного кабеля.

По принципу работы выключатели бывают:
  • Клавишные.
  • Кнопочные.
  • Рычажные.
  • Поворотные.
  • Шнуровые.
  • Сенсорные.

Клавишный является самым распространенным. Он имеет крупную клавишу на лицевой части, выполняющую роль рычага. В одном положении токопроводящие клеммы контактируют между собой, в то время как во втором размыкаются.

Кнопочный оснащается кнопкой с установленной механической пружиной. При нажатии на нее осуществляется контакт на проводе. При повторном нажатии пружина подымает кнопку и препятствует соединению между клеммами. В результате чего потребитель обесточивается.

Рычажный является одной из самых надежных, но не столь распространенной конструкцией. Он имел огромную популярность в XX веке, но его внешний вид считается морально устаревшим визуально. Такое устройство работает по принципу рубильника с маленьким рычажком.

Поворотный так же имеет два положения. В первом электрическая цепь на клеммах замыкается, а во втором размыкается. Смещение между положениями осуществляется поворотом. Это также довольно надежная конструкция, которая больше используется на промышленных объектах, и не популярна для домашних помещений.

Шнуровой или веревочный электрический выключатель подразумевает изменение рабочего положения клемм путем вытягивания подвешенного шнурка. Это удобная, но ненадежная конструкция, которая все же пользуется популярностью. Такие устройства устанавливают на маленькие светильники и бытовые вытяжные вентиляторы. В устройстве имеется пружина, позволяющая переключаться между режимами. Если дернуть за шнур, то клеммы смыкаются, и потребитель получает электричество. При повторном воздействии на шнурок, электрическая цепь прерывается.

Сенсорные являются самыми современными. Они не подразумевают механического переключения прямым воздействием. Чтобы замкнуть или разомкнуть электроцепь, необходимо прикоснуться пальцем к поверхности выключателя. Скрытые в его устройстве механизмы сами осуществляют смену режимов.

По функциональности электровыключатели бывают:
  • Одно и многоклавишными.
  • Проходными.
  • Перекрестными.
  • Со встроенным димером.
  • С подсветкой.
  • Автоматические.
  • Антивандальные.

Электрический выключатель с одной клавишей является самым распространенным. Его устанавливают для осуществления включения и отключения одного бытового потребителя электричества. Такое устройство обычно выбирается для управления освещением жилых и нежилых помещений. Также данная конструкция может предусматривать набор из нескольких клавиш, что позволяет осуществлять управление с одной точки несколькими приборами. При установке такого переключателя, и проведении правильного монтажа, возможно управлять лампочками одной люстры, осуществляя включение каждой из них по отдельности или группами. Это дает возможность корректировать оптимальное освещение. Также с помощью такого электровыключателя можно осуществлять раздельное управление различными бытовыми приборами, к примеру, плафоном и вытяжкой.

Проходные внешне ничем не отличаются от классических клавишных, при этом они устанавливаются в разных местах. Они управляют одним источником света или потребителям. Такие устройства требуют проведения монтажа с соблюдением особой схемы. Выключатели данного типа обычно устанавливаются в коридорах. Один из них ставится в начале, а другой в конце помещения. Войдя в коридор и нажав на один из выключателей, можно получить свет, после чего пройдя через помещение и добравшись до второго рубильника, можно отключить уже через него. При этом все, кто будет идти следом, сможет действовать по такому же принципу. В это же время при движении в обратную сторону, включатели будут работать аналогично, поскольку они не имеют привязанности к положению клавиш.

Электрический выключатель перекрестного типа является похожей конструкцией с проходными устройствами. При этом они размещаются не парно, а в любом количестве, требуемом при монтаже. Такие устройства обычно устанавливают на производственные предприятия в крупные цеха, что позволяет осуществлять управление подсветкой, находясь в любой точке помещения.

Электровыключатели с димером позволяют не только прекращать передачу фазы тока, но и плавную регулировку подачи электричества. Такие устройства устанавливают на управление световыми приборами.

Отдельной категорией идут выключатели с подсветкой. Конструктивно они практически ничем не отличаются от прочих видов, за тем исключением, что имеют световой индикатор. Это позволяет их находить в темноте, что очень удобно для домашнего помещения. Такие устройства не требуют особой технологии подключения, а кроме этого стоят лишь слегка дороже.

Электрические выключатели автоматического типа обычно можно встретить внутри электрощита, но также их устанавливают для управления мощными осветительными приборами и промышленным оборудованием. Такие системы кроме функции подачи и отключения электричества, осуществляют автоматический контроль за параметрами тока. При его резком изменении до критического уровня, система срабатывает автоматически, разрывая цепь. В результате напряжение не передается дальше потребителю, что исключает его короткое замыкание. При этом нужно отметить, что такие системы не являются панацеей, поскольку существует большой ассортимент оборудования, которое не переносит резкого обесточивания. В первую очередь это компьютерная техника.

Антивандальные обычно устанавливается в общественных местах. Они имеют усиленную конструкцию, а также сделаны таким образом, чтобы не иметь выпирающих частей. Обычно это устройства кнопочного типа, которые встраиваются в стену. Они изготовлены из металла, что повышает их устойчивость к механическому воздействию. Такие устройства можно встретить в подъездах домов, общественных туалетах и прочих местах с высокой посещаемостью.

Отличие между электровыключателями
Электрический выключатель может отличаться не только по конструктивным особенностям, но и прочим характеристикам. В первую очередь к ним относится:
  • Рабочий ток.
  • Напряжение в сети.
  • Наличие пыле и влагозащиты.
Читайте также  Секаторы с храповым механизмом

Рабочий ток является одним из главных критериев, по которым подбираются электровыключатели. Этот показатель характеризует, какую нагрузку смогут выдержать клеммы устройства без их перегорания. К примеру, если на корпусе имеется надпись об уровне рабочего тока 1А, то это оборудование нельзя применять для потребителя на 2А.

По напряжению бытовой электрический выключатель может предусматривать подсоединение к сети на 220 и 380В. Чаще всего используется первый вариант, поскольку трехфазная сеть характерна больше для промышленных объектов и не используется в жилых постройках.

Подавляющее большинство выключателей не имеют защиты от пыли и влаги, поскольку используются в обычных помещениях, где не наблюдается избытка сырости и пыли. Для специфических объектов выпускаются устройства с уплотненной конструкцией, которая предотвращает попадание внутрь корпуса капель влаги и пыли. Этот показатель выражается цифровой маркировкой с приставкой IP. Чем выше цифра, тем эффективнее уровень пыле и влагозащиты. Лучшими для выключателей являются уровни защиты ip44- ip67.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

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

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

Устройство автоматического выключателя

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

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

Принцип работы автоматического выключателя

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по такому принципу:

1. Нормальный режим.

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

2. Короткое замыкание.

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

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

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

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

Принцип работы одноклавишного выключателя света

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

Рисунок 1. Принцип работы выключателя света

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

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

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

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

Рисунок 2. Принцип работы выключателя света

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

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

Конструкция

Из чего состоит одноклавишный проходной переключатель и устройство с несколькими клавишами? Приспособление с одной клавишей состоит из трех контактов; в его состав входит одна вводная клемма и две выходные.

Устройство дублирующего переключателя уже с двумя клавишами следующее: шесть контактов, то есть две входные клеммы и шесть выходных; с тремя – девять: три входные и шесть выходных клемм, и так далее.

Условное обозначение на схеме обычного выключателя представляет собой окружность, из которой выходит ответвление Г-образной или Т-образной формы. Г-образное ответвление означает, что выключать в открытом исполнении, Т-образное – в скрытом исполнении. Число ответвлений означает число клавиш.

Дублирующие переключатели изображаются с помощью тех же фигур, однако, для отличия их от стандартных устройств, ответвления Г-образной и Т-образной формы наносят с двух противоположных сторон окружности.

Возможно применение проходного выключателя в электрических схемах в качестве обычного. Как известно, по своей задумке эти переключатели должны использоваться в паре. Если же начать эксплуатировать его без пары, то он может служить как обычный выключатель, просто прерывая цепь и отключая свет. Однако, в таком случае, теряется целесообразность и сама суть применения именно данного типа исполнения, ведь главной особенностью проходных выключателей является сам их принцип работы, основанный на переключении.

Существует и такой способ управления источниками освещения, как беспроводное переключение света. Чтобы управлять светом используют специальный пульт. Пульт позволяет осуществлять выключение/включение при помощи радиосигнала, направляя его на реле управления, соединенное с осветительным устройством. Это мероприятие требует установки силового блока, на который и поступает команда управления. Блок размещают рядом с источником света, либо в местах, где к нему подходят провода.

Читайте также  Паяльная лампа бензиновая

Также рекомендуем просмотреть полезное видео по теме, благодаря которому вы узнаете, как работает проходной выключатель и как его правильно подключить к сети:

Вот мы и рассмотрели устройство, принцип работы и назначение проходных выключателей света. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Рекомендуем прочитать:

Устройство одноклавишного выключателя

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

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

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

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

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

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

Крепление этого механизма в подрозетнике осуществляется двумя способами:

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

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

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

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

Разделение по номинальной отключающей возможности

По критериям, определяющим значение тока короткого замыкания, при котором выключатель сработает с последующим отключением поступающего потребителю напряжения, выделяют три разновидности:

  1. 4.5 кА (4500 А). Чаще применяется для защиты силовых линий частных жилых зданий с сопротивлением 0.05 Ом. Такие модели практически не используются, некоторые страны уже запретили их эксплуатацию.
  2. 6 кА (6000 А). Используется для предотвращения коротких замыканий общественных мест и жилых объектов, где сопротивление составляет примерно 0.04 Ом.
  3. 10 кА (10000 А). Автоматы предназначены для защиты электрооборудования промышленного назначения.

Для бытового назначения чаще применяется 6000 А.

Характеристики перекрестных устройств

В продаже представлен широкий ассортимент электротехнических приборов для управления светом — как российских, так и зарубежных компаний. Различия между переключателями разных производителей в основном состоят в ценовой политике.

В качестве примера приведем технические данные двойного перекрестного выключателя:

  1. Напряжение — 220 Вольт.
  2. Сила тока — 10 Ампер.
  3. Конструкционные материалы — поликарбонат, пластмасса, термопласт.
  4. Класс защиты отличается в зависимости от модели. Некоторые устройства комплектуются высоким уровнем защиты от влажности.

8. Дистанционные

Это выключатели, которые срабатывают от сигнала пульта дистанционного управления. Встречаются и комбинированные модели: например, сенсорный выключатель с пультом ДУ. Дистанционные выключатели не очень распространены, потому что стоят довольно дорого. К тому же пульты имеют свойство теряться.

Но есть и свои плюсы. Во-первых, с дистанционными выключателями вам не придется портить стены: достаточно будет просто вооружиться саморезами или двухсторонним скотчем и закрепить выключатели в нужных местах. И никаких проблем со стационарной проводкой. Во-вторых, вы сможете включать и выключать лампочки из любой точки квартиры или дома и почувствовать себя повелителем света.

Схемы подключения выключателей и ламп различного типа

Выбор схемы подключения зависит от количества осветительных приборов и точек для управления их работой. Ниже рассмотрим самые распространенные из них.

Одноклавишный выключатель – схема включения одной или нескольких ламп одновременно

Самый часто используемый вариант подключения освещения – одноклавишный выключатель. С помощью него можно включать и выключать как один осветительный прибор, так и несколько одновременно. Монтируется такой выключатель в стандартный подрозетник, в случае выполнения скрытого монтажа электрической проводки. Или может являться накладным, при прокладке кабеля открытым способом. Монтаж электрической проводки и подключение светильников и выключателей происходит в следующей последовательности:

  1. Производится прокладка питающего кабеля от электрического щитка до распределительной коробки над местом нахождения будущего выключателя;
  2. Подготавливается место для установки выключателя и от него по стене, строго по вертикали, подводится двухжильный провод к распределительной коробке;
  3. От распределительной коробки к осветительным приборам (вне зависимости от количества ламп) подводится электрический кабель в трехжильном (если необходимо заземлять прибор) или в двухжильном исполнении (без заземления);
  4. Производится установка выключателя согласно схеме, указанной на приборе;
  5. В распределительной коробке выполняется подключение питающих линий, светильников и выключателей согласно схемы для одноклавишного выключателя.

Схема для подключения такого выключателя для одного прибора выглядит следующим образом.

Для нескольких осветительных приборов, которые будут включаться одновременно, схема немного изменится.

Двухклавишный и трехклавишный выключатель – раздельное включение ламп люстры или двух независимых светильников

Подключение двухклавишных или трехклавишных выключателей производится аналогично одноклавишному варианту. Различие же заключается в количестве жил, которые подводятся к выключателю и схемы расключения проводников в распределительной коробке.

Двухклавишным выключателем можно управлять как двумя отдельными светильниками, так и режимом работы одной люстры с несколькими лампами. Для этого к выключателю подводится один питающий фазный провод и две отходящих линии к распределительной коробке. К распределительной коробке подводят фазный и нулевой проводники от электрического щитка, а от приборов освещения ноль и фаза от каждого устройства.

Подключение двухклавишного выключателя и двух светильников (или одной люстры с двумя режимами работы) выглядит следующим образом.

Монтаж схемы с тремя светильниками и трехклавишным выключателем производится также, только добавляется еще один отходящий провод от выключателя и еще один прибор освещения.

Подключение люстры с вентилятором

Подключение такого устройства, как люстра с вентилятором может выполняться двумя способами: с одновременным включением вентилятора и освещения, а также с возможностью раздельного включения каждого режима.

Первый вариант подразумевает монтаж системы с одноклавишным выключателем, аналогично, как если бы монтировалось два одновременно включаемых светильника.

Второй вариант требует прокладки трех жил к двухклавишному выключателю (одной клавишей включается свет, второй – вентилятор) и трех жил к люстре с вентилятором, по аналогии со схемой для двух независимых друг от друга осветительных приборов.

Выбор схемы зависит от желания пользователя, а также вида и количества проложенных жил кабеля к выключателю и точке подвеса люстры с вентилятором.

Бесконтактные выключатели

Данный тип устройств управления используется для автоматического включения освещения. К бесконтактным выключателям относятся различные управляющие устройства, в конструкцию которых входят датчики: датчик освещенности, датчик движения или таймер.

Датчик освещенности служит для включения света при обнаружении недостаточной освещенности. Например, таким образом можно включать уличное освещение при наступлении сумерек.

Датчик движения позволяет включать приборы освещения при регистрации движения, например, когда человек входит в какое-либо помещение. Они могут иметь разное исполнение: инфракрасное, ультразвуковое, радиоволновое или фотоэлектрическое. Такие устройства позволяют экономить электрическую энергию, просты в монтаже и удобны в использовании.

Таймер может быть встроен как в отдельное управляющее устройство, так и в сам осветительный прибор. Он включает или отключает светильник в заданное пользователем время.

Подключение проходного выключателя

Существует также способ управления освещением из нескольких точек помещения. Например, человек входя в помещение, включает свет, а находясь в другой части этой же комнаты – может выключить освещение. Этот вариант возможен при условии установки проходных выключателей. Их принцип работы основан на «перекидывании» фазы в самих выключателях. При монтаже такого типа управляющих устройств, схема усложняется и увеличивается расход кабеля при монтаже, но это во многих ситуациях оправдано. Более подробно о конструкции, схемах монтажа и принципе работы можно прочитать в этой статье.