Что такое коммутация электрической цепи

Возникновение переходных процессов и законы коммутации

В электрических цепях могут происходить включения и отключения пассивных или активных ветвей, короткие замыкания отдельных участков, различного рода переключения, внезапные изменения параметров и т. д.

В результате таких изменений, называемых часто коммутационными или просто коммутациями, которые будем считать происходящими мгновенно, в цепи возникают переходные процессы, заканчивающиеся спустя некоторое (теоретически бесконечно большое) время после коммутации.

Если нет специального указания, будем считать, что начало отсчета времени переходного процесса t=0 начинается с момента коммутации. Этот момент времени непосредственно перед мгновенной коммутацией обозначим 0 — , а сразу после мгновенной коммутации 0 + .

Два закона коммутации

1. В индуктивном элементе ток (и магнитный поток) непосредственно после коммутации в момент, который и назван моментом коммутации t=0+ , или, короче, t=0, сохраняет значение, которое он имел непосредственно перед коммутацией, т. е. при t=0-, и дальше начинает изменяться именно с этого значения:

   Так, при включении ветви с катушкой, в которой не было тока, ток в этой ветви в момент коммутации равен нулю. Если для такой ветви допустить, что в момент коммутации ток изменится скачком, то напряжение на индуктивном элементе будет бесконечно большим, и в цепи не будет выполняться второй закон Кирхгофа.

2. На емкостном элементе напряжение (и заряд) сохраняет в момент коммутации то значение, которое оно имело непосредственно перед коммутацией, и в дальнейшем изменяется, начиная именно с этого значения:

   Так, при включении ветви с конденсатором, который не был заряжен, напряжение на конденсаторе в момент коммутации равно нулю. Если допустить, что в момент коммутации напряжение на емкостном элементе изменяется скачком, то ток будет бесконечно большим, и в цепи не будет выполняться опять-таки второй закон Кирхгофа.

С энергетической точки зрения невозможность мгновенного изменения тока и напряжения объясняется невозможностью скачкообразного изменения запасенной в индуктивном и емкостном элементах энергии (энергии магнитного поля и энергии электрического поля ). Действительно, скачкообразное изменение энергии требует бесконечно больших мощностей, что лишено физического смысла, так как реальные источники питания не обладают бесконечно большой мощностью и не могут ее обеспечить.

В этом разделе рассматриваются переходные процессы в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами. Поэтому исключается из рассмотрения нелинейный элемент — электрическая дуга, которая может возникнуть при коммутациях. Чтобы исключить влияние дуги, будем считать, что длительность коммутации по сравнению с продолжительностью переходного процесса очень мала, т. е. теоретически мгновенная.

Записанные выше законы коммутации для тока и напряжения в ветвях, содержащих реактивные элементы, при некоторых коммутациях не выполняются. Такие коммутации называют «некорректными» (приводят к требованию скачкообразных изменений токов и напряжений ). Расчет переходных процессов в таких цепях рассматривается в разделе.

Дополнительно по теме

Источник: https://www.ess-ltd.ru/elektro/zakkom.php

Процессы в электрических цепях

Определение 1

Совокупность технических устройств, которые образуют пути для прохождения электрического тока, и предназначены для производства, перераспределения и потребления электрической энергии называется электрической цепью.

Каждая электрическая цепь предполагает наличие нескольких элементов в своей структуре:

• источники энергии;
• приемники энергии;
• провода, которые соединяют их или линии электропередач.

Физические процессы в электрических цепях

Электромагнитное поле является носителем энергии, оно сосредоточено как внутри, так и снаружи проводов. Поэтому для рассмотрения физических процессов в электрических цепях в полном объеме необходимо провести расчет и полное исследование электромагнитного поля на заданном участке цепи.

Для того чтобы провести данный анализ, используют дифференциальные понятия и параметры, которые характеризуют электромагнитное поле в изучаемой точке. Математическое описание электромагнитного поля на основании дифференциальных понятий – это сложная задача.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Как правило, любая электрическая цепь состоит из однородных отдельных участков. В таком случае существует возможность описать процессы на отдельных участках цепи при помощи интегральных понятий с точностью инженерных расчетов:

Электродвижущая сила источника энергии:

$e_ab = \int\limits_{a}{b}E_стор dl$

Электрическое напряжение:

$U_ab = \int\limits_{a}{b}\vec{E}\vec{dl} $

Электрический ток:

$ I = \int\limits_{S}\vec{\sigma}\vec{ds}$

Электрический заряд:

$q = \int\limits_{S}\vec{D}ds$

Магнитный поток:

$Ф = \int\limits_{S}\vec{B}\vec{ds}$

Электрическое сопротивление:

$R = \frac {l}{\gamma S}$

Благодаря применению в расчетах электрической цепи интегральных понятий можно получить сравнительно простые решения задач с допустимой погрешностью.

В любой электрической цепи одновременно можно наблюдать следующие физические процессы:

• процесс генерирования электроэнергии, который происходит в генераторах в результате преобразования механической, химической и других видов энергии в электрическую;
• процесс трансформации электрической энергии в другие виды энергии, которые протекают в приемниках энергии;
• процесс возврата или накопления электрической энергии в объеме магнитного поля: $W_M = \int\limits_{V} \frac {1}{2} \mu \mu _0 H2 dV_2$;
• процесс возврата или накопления электрической энергии в объем электрического поля: $W_Э = \int\limits_{V} \frac {1}{2} \mu \mu _0 E2 dV$.

Все вышеперечисленные физические процессы, которые происходят в электрических цепях, присущи всем элементам цепи. Вес они протекают одновременно и связываются между собой законами сохранения электрической энергии.

При расчете процессов электрической цепи ее можно представить в виде условной схемы или схемы замещения, которая состоит из композиции идеальных элементов. Каждый схемный элемент отображает определенный процесс электрической цепи. Таких элементов пять:

1. Идеальный источник напряжения электродвижущей силы $Е$. Данный элемент схемы генерирует постоянную величину ЭДС на своих выводах. Она не зависит от электрического тока. Характеризуется напряжением.
2. Идеальный источник электрического тока $J$. Это элемент схемы электрической цепи, который генерирует в ней постоянный ток. Он не зависит от напряжения на зажимах. Характеризуется током.
3. Идеальный резистор $R$. Данный схемный элемент, в котором осуществляется процесс трансформации электрической энергии в другие виды энергии. Он имеет символьное обозначение и характеризуется сопротивлением.
4. Идеальная катушка индуктивности $L$. В этом элементе схемы электрической цепи осуществляется только процесс возврата или накопления электроэнергии в магнитном поле $WM = \frac {Li2}{2}$. Элемент характеризуется индуктивностью.
5. Идеальный конденсатор $C$. В данном схемном элементе происходит процесс возврата или накопления энергии в электрическом поле $WЭ = \frac {Cu2}{2}$. Он характеризуется емкостью.

Каждый элемент электрической цепи, что представлен на схеме замещения, отображается одним или несколькими схемными элементами. Это зависит от необходимости учета тех физических процессов, которые протекают в конкретном элементе.

Например, лампа накаливания на схеме электрической цепи представлена одним элементом – резистором $R$, поскольку световая и тепловая энергия больше энергии электромагнитного поля. На схеме комбинация обмотка электромагнитного реле представлена двумя элементами $R$ и $L$, а двухпроводная линия – комбинацией из шести схемных элементов, которые учитывают ве физические процессы в ней комплексно.

Переходные процессы в электрических цепях

Определение 2

Переходные процессы – это процессы, которые при различных воздействиях возникают в электрических цепях. Данные воздействия переводят электрические цепи из стационарного состояния в новое состояние. Причиной этому является действия коммутационной аппаратуры, переключателей для отключения или включения источника энергии, ключей.

Например, при подключении конденсатора, что разряжен $C$, к источнику напряжения $U_0$ с помощью резистора $R$, напряжение в конденсаторе изменяется от нуля до $U_0$ по следующему закону:

$U_c (t) = U_0 (1- e{\frac {1}{\tau} }) $, где:

${\tau} = RC$ — постоянная времени.

При анализе процессов, которые происходят в электрических цепях, встречаются несколько видов процессов:

• переходные;
• стационарные (установившиеся).

Определение 3

Установившейся процесс – это процесс в электрической цепи, подключенной к источнику постоянного тока, при котором напряжения и токи в отдельных ветвях электрической цепи неизменны во времени.

Установившиеся процессы характеризуются периодическим повторением мгновенных значений напряжений и токов в ветвях. Параметры воздействующего тока или напряжения, а также структура электрической цепи не изменяются. Напряжение и токи стационарного режима (установившегося процесса) напрямую зависят от вида внешнего воздействия, а также от параметров электрической цепи.

Переходной процесс — это процесс, который возникает в электрической цепи в случае перехода из одного состояния в другое, которое чем-либо отличается от предыдущего. А те напряжения и токи, которые сопутствуют этому процессу, называются переходными токами и напряжениями.

Трансформация стационарного режима может происходить по причине изменения внешних сигналов, в том числе включения и отключения источника внешнего воздействия или же переключения могут осуществляться внутри самой электрической цепи.

Определение 4

Коммутация – это любое изменение, которое происходит в электрической цепи и приводит к появлению переходного процесса.

Коммутация электрической цепи – это процесс, в результате которого происходят переключения элементов электрической цепи, а также выключения полупроводникового прибора.

Все переходные процессы, которые осуществляются в реальных цепях, являются быстропротекающими. Продолжительность их может составлять сотые, десятые или миллионные доли секунды. Очень редко переходные процессы длятся единицы секунды.

Исходя из этого, часто возникает вопрос, стоит ли вообще принимать во внимание переходные процессы, если их продолжительность мизерная? Ответ дается для каждого конкретного случая в отдельности, поскольку в различных условиях их роль неодинаковая. Значение переходных процессов особенно велико в тех устройствах, которые предназначены для усиления, преобразования и формирования импульсных сигналов, когда их длительность (сигналов) соизмерима с продолжительностью переходных режимов.

Переходные процессы – это главная причина искажения импульсных форм при прохождении их через линейные электрические цепи. Анализ и расчет устройства автоматики, где осуществляется непрерывная смена положения электрических цепей, немыслим без учета переходных процессов.

Замечание 1

Возникновение переходных процессов в ряде устройств опасно и нежелательно. Благодаря расчету переходных процессов можно определить возможные перенапряжения и увеличения электрических токов, которые в несколько раз могут превышать электрические токи и напряжения стационарного режима. Особенно важно это для тех электрических цепей, которые имеют большую емкость или значительную индуктивность.

Причины возникновения переходных процессов в цепях

Возникновение переходных процессов напрямую связано с особенностями трансформации энергетических запасов в реактивных элементах электрической цепи. Количество энергии, которая накапливается в магнитном поле индуктивной катушки, где протекает ток, можно выразить при помощи следующей формулы:

$W_L = \frac {1}{2} ({Li_L}2) $

Энергия, которая накапливается в электрическом поле конденсатора, что заряжен до напряжения $U_C$, можно выразить при помощи следующей формуле:

$W_C = \frac {1}{2} ({Cu_C}2) $

Поскольку запасы магнитной энергии $W_L$ определяются электрическим током в катушке $i_L$, а электроэнергии $W_C$ — в конденсаторе $U_C$, то при любых коммутациях во всех электрических цепях можно наблюдать два ключевых положения: напряжение на конденсаторе и электрический ток катушки не изменяются скачками. Также это заключение можно сформулировать иначе: заряд конденсатора и потокосцепление катушки изменяются только плавно, без каких-либо скачков и перепадов.

Переходные процессы с физической точки зрения представляют собой процессы перехода энергетического состояния электрической цепи от докоммутационного к послекоммутационному режиму. Каждому стационарному процессу электрической цепи, которая имеет реактивные элементы, соответствует конкретный запас энергии магнитного и электрического полей.

Замечание 2

Переход к новому стационарному состоянию связан с убыванием или нарастанием энергии полей и сопровождается зарождением переходного процесса, который заканчивается, как только прекращается трансформация энергетических запасов. Если во время коммутации энергетическое положение электрической цепи не меняется, то переходные процессы в цепи не возникают.

Переходные процессы могут наблюдаться при коммутациях в том случае, если меняется стационарный режим электрической цепи, которая имеет элементы, способные запасать энергию.

Переходные процессы могут возникать при осуществлении следующих операций:

• выключение или включение электрической цепи;
• короткое замыкание элементов цепи или ее отдельных ветвей;
• подключение или отключение ветвей или отдельных элементов цепи.

Стоит отметить, что помимо этого, переходные процессы возникают при воздействии импульсных сигналов на электрические цепи.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/processy_v_elektricheskih_cepyah/

1.2.19. Коммутация электрической цепи

При анализе и расчёте процессов коммутации, то есть процессов замыкания или размыкания цепи с током, необходимо учитывать законы коммутации:

• При коммутации индуктивных электрических цепей не могут изменяться скачком ток цепи и магнитный поток ();
• При коммутации емкостных цепей не могут изменяться скачком напряжение и электрический заряд ().

Под глубиной коммутации понимают отношение сопротивления коммутирующего органа в отключенном состоянии к сопротивлениюво включенном состоянии:

, (1.2.52)

Контактные электрические аппараты, у которых сопротивление межконтактного промежутка в отключенном состоянии измеряется мегомами, а сопротивление замкнутых контактов – микроомами, обеспечивают глубину коммутации

Для бесконтактных аппаратов, которые по глубине коммутации уступают контактным аппаратам, обычно

1.2.20. Включение электрической цепи

При включении контактов может иметь место:

• вибрация контактов;
• эрозия в результате образования разряда между сходящимися контактами.

Для уменьшения вибрации контактная группа имеет предварительный натяг при разомкнутых контактах.

Износ контактов в результате переноса материала с одного контакта на другой (испарение в пространство) называется физическим износом или эрозией. Может привести к спеканию контактов.

1.2.21. Отключение электрической цепи контактными аппаратами

При размыкании контакта уменьшается усилие контактного нажатия , в результате увеличивается контактное сопротивление, температура нагрева контактаи может возникнуть мостик из жидкого металла, а затем дуговой или тлеющий разряд, в зависимости от параметров отключаемой цепи. Таким образом, отключение цепи контактным аппаратом характеризуется воз­никновением плазмы, которая проходит разные стадии газового разряда в процессе преобразования межконтактного промежутка из проводника электрического тока в изолятор.

Источник: https://studfile.net/preview/4318353/page:14/

Коммутация электрических цепей

Среди всех понятий электротехники одно из ведущих мест занимает коммутация электрических цепей. Это понятие используется во многих областях и стоит более подробно рассмотреть, что же это такое?

Понятие коммутации

Коммутацией электрических цепей называются разнообразные переключения, производимые во всевозможных электрических соединениях, а также в кабелях, проводах, трансформаторах, машинах, различных приборах и аппаратах, которые, так или иначе генерируют, распределяют и потребляют электроэнергию.

Как правило, коммутацию сопровождают переходные процессы, возникающие в результате того, что токи и напряжение очень быстро перераспределяются в ветвях электрических цепей.

Режимы электрических цепей

Переход цепи из одного режима в другой, является переходным динамическим процессом. В то время, как при стационарном установившемся режиме, токи и напряжения в цепях постоянного тока остаются неизменными по времени, при переменном токе временные функции периодически изменяются.

Установленные режимы при любых параметрах полностью зависят исключительно от источника энергии. Поэтому, каждый источник энергии, постоянный или переменный, создают соответствующий ток. Причем, частота переменного тока полностью совпадает с частотой источника электрической энергии.

Возникновение переходных процессов происходит, когда каким-либо образом изменяются режимы в электрических цепях. Это может быть отключение или подключение цепей, изменения нагрузок, возникновение различных аварийных ситуаций. Все эти переключения и называются коммутацией. С физической точки зрения все процессы перехода энергетических состояний соответствуют режиму до коммутации и после коммутации.

Продолжительность переходных процессов

Длительность процессов очень короткая – вплоть до миллиардных долей секунды. В очень редких случаях, эти процессы, при необходимости, могут составлять до нескольких десятков секунд. Переходные процессы постоянно изучаются, поскольку именно с их помощью производится коммутация электрических цепей.

Работа очень многих устройств, особенно в промышленной электронике, базируется на переходных процессах. Например, продукция электрической нагревательной печи полностью зависит от того, как протекает переходный процесс. Чрезмерно быстрый или очень медленный нагрев могут нарушить технологию и привести к выпуску бракованной продукции.

В общих случаях, процессы электроцепей возникают при наличии в них индуктивных и емкостных элементов, способных осуществлять накопление или отдачу энергии магнитных или электрических полей. В момент начала процесса, между всеми элементами цепи и внешними источниками энергии, начинается процесс перераспределения электроэнергии. Частично, энергия безвозвратно преобразуется в другие виды энергии.

Источник: https://electric-220.ru/news/kommutacija_ehlektricheskikh_cepej/2013-04-26-375

Контакторы: электроаппаратура для коммутации электрических цепей

Электрические цепи – это комплекс оборудования для решения определенных задач, объединяющий в себе источники тока, потребителей и управляющую аппаратуру, частью которой являются электромагнитные контакторы. Они служат для дистанционного замыкания и размыкания силовых цепей и являются одной из разновидностей электромагнитных реле.

Принцип работы электромагнитного контактора

Коммутационные устройства электрических цепей работают по принципу реле (электромагнита), когда замыканием контактов управляет катушка контактора, на которую подается управляющее напряжение. При прекращении подачи тока на катушку происходит автоматическое размыкание цепи с отключением потребителя. Напряжение тока управляющей катушки должно быть намного ниже показателя электрической цепи, в которую встроен коммутационный аппарат.

Классический магнитный контактор не имеет механических приспособлений для удержания в замкнутом состоянии. С этой функцией у него справляется пара нормально-открытых контактов.

Кроме того, существуют аппараты, в которых используются другие способы замыкания контактов и удерживания их в этом положении.

Отличительными особенностями контакторов является также наличие камер для нейтрализации электрической дуги, возникающей при размыкании контактов, и отсутствие внешнего корпуса.

Классификация электромагнитных контакторов

Для электроаппаратов характерна множественность параметров их классификации, в чем они превосходят любую другую технику. Прежде чем купить контактор следует иметь представление о характеристиках этих аппаратов:

• количество полюсов – от 1 до 5;
• способ управления контактами – автоматический, полуавтоматический, ручной;
• параметры главных цепей – номинальное значение напряжения (рабочее, импульсное, изоляции), рабочие токи (мощность), режимы работы и т. д. Всего 15 параметров;
• категория применения – слабоиндуктивные или двигательные нагрузки и т. д.

Наиболее полное представление о коммутационных аппаратах дают ГОСТ Р 51731-2001 и ГОСТ Р 50030.4.1-2002. Контактор постоянного и переменного тока может иметь следующие механизмы управления замыкания контактов, по которым определяются разновидности аппаратов:

• механический;
• электромагнитный;
• пневматический;
• электропневматический;
• запираемый;
• вакуумный.

Еще одной разновидностью коммутационных аппаратов являются магнитные пускатели, предназначенные для работы с асинхронными трехфазными двигателями. Их основным отличием является наличие внешнего корпуса и защитных устройств для безопасного пуска и остановки двигателя.

Немного о лидерах рынка электроаппаратуры

В настоящее время лидирующие позиции на рынке электроаппаратуры занимают контакторыAAB,Siemens,SchneiderElectric и других известных производителей. Если вам нужны мощные коммутационные аппараты, следует обратить внимание на продукцию ТМ Siemens серий SIRIUS, SIRIUS Innovations, 3TF. Эти устройства позволяют управлять нагрузками до 575 кВт и легко трансформируются для решения разных задач.

Тем, кто ищет модульный контактор, можно порекомендовать аппараты серии ESB от торговой марки AAB или SE Multi 9 от компании Schneider Electric. Они монтируются на DIN-рейку, компактны, при этом могут управлять большими нагрузками тока (до 95 A). Концепция модульных аппаратов позволяет легко адаптировать их к решению конкретных задач. Их используют для управления системами освещения, кондиционирования, вентиляции, автоматическими приводами, насосными станциями и т. д.

Источник: https://bigpicture.ru/?p=624386

Коммутационные устройства и оборудование

РЕЛЕ
ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
БРЕНДЫ

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.

https://www.youtube.com/watch?v=fiOVrDkUWBI

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.

  *  *  *

2014-2020 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Источник: https://video-praktik.ru/avtomatika.html