Что такое коммутация в электрике: Что такое коммутация

Содержание

Что такое коммутация

0


Май 6, 2016

Советы электрику

kmelectric
















Коммутация электрических цепей является одним из главных элементов электротехники. Под данным понятием подразумевают переключения, которые производятся в электрических соединениях, машинах, кабелях, трансформаторах, аппаратах и приборах, генерирующих, потребляющих и распределяющих электроэнергию.

Коммутационные аппараты, приобрести которые можно, зайдя по ссылке priborpostavka.ru/knopka-kme-4511, последовательно переключают электрические цепи, замыкают и размыкают их.

Виды

Существует два типа таких устройств:

    1. Контактные, в которых коммутация происходит путем перемещения контактов по отношению между собой;
    2. Бесконтактные – никаких перемещений деталей не происходит.

К коммуникационным аппаратам относятся:

    • автоматический механический выключатель, включающий, проводящий и выключающий токи, если цепь находится в нормальном состоянии. В случае аварии (замыкания), он ток выключит сам ;
    • контактор служит для повторной коммуникации цепей, по которым проходит высокоиндуктивный ток;
    • так называемое УЗО, то есть устройство защитного выключения размыкает контакты в случае превышения током определенного значения. В его функции входит защита живых существ от поражения их током и имущества от пожаров;
  • кнопка-выключатель производит оперативную операцию откл/вкл.;
  • разъединитель тоже включает или отключает определенные участки электрических установок, находящиеся под напряжением в отсутствии нагрузки. Благодаря ему обслуживающий персонал точно знает, что части установки обесточены и с ними можно работать;
  • реле тепловые, механические и электрические предназначены для коммутации участков электрической цепи или ее всей в целом при изменении определенных показателей на входе;
  • выключатели нагрузки – это разъединители с тремя полюсами гасящие дугу при отключении перегрузки.

Параметры коммутационных аппаратов

У этих изделий существуют свои показатели, по которым их подбирают для эксплуатации. Это собственное и полное время отключения и включения и т.п.

Также обращается внимание на ток вкл/откл, а также устойчивость при прохождении сквозных токов. Много значат и показатели износостойкости – коммутационной и механической и т.д.

Коммутационные аппараты позволяют повысить технический уровень производства, развивать уровень автоматизации ускоренными темпами.

Смотрите также:

Виды электроснабжения http://euroelectrica. ru/vidyi-elektrosnabzheniya/.

Интересное по теме: Что такое преобразователь частоты

Советы в статье «Чем заменить лампу в проекторе» здесь.

Видеоинструкция по замене коммутатора вам в помощь:


По материалам: http://priborpostavka.ru/item/knopka-kme-4511











отключающая способность, характеристики горения дуги

Пример HTML-страницы

Проектирование устройств электроснабжения базируется на требованииобеспечить надежную и экономичную работу электроустановок. Принятие проектных решений, как правило, выполняется на основе типовых проектов. При этом проектировщик, руководствуясь современными нормативами, должен принять их оптимальными для конкретных условий работы проектируемого объекта — схемы электрических соединений, размещение аппаратов и их тип.

В статье рассмотрены вопросы, связанные с условиями коммутации электрических цепей. Приведены качественные и количественные характеристики горения дуги при работе выключателей. Определены факторы, влияющие на отключающую способность для различных типов выключателей.

Представлены перспективные направления создания коммутационных аппаратов, выполнен анализ характеристик выключателей. Представлены паспортные данные современных выключателей. Обосновано применение технической рейтинговой оценки для оптимизации при выборе выключателя.

Рассмотрены принципы формирования схем электрических подстанций на основе требований Минэнерго. Представлены структурные и типовые схемы подстанций 10…500 кВ, применяемые в современной проектной практике,требования и условия применения типовых схем. Приведены правила размещения оборудования на подстанции. Даны минимальные расстояния до токоведущих частей, сформулированы требования к распределительным устройствам открытого и закрытого типа. Компоновка основного оборудования подстанций выполнена на основе типовых проектных решений,приведены правила установки высоковольтных аппаратов, справочные данные по сооружению маслоприемника и ошиновки.

Пособие дополняет учебную и справочную литературы даннымисовременных коммутационных аппаратов для применения при разработкекурсовых и дипломных проектов.

Общая характеристика условий коммутации электрических цепей.Отключение электрических цепей коммутационными аппаратами сопровождается возникновением и последующим гашением электрической дуги.

В связи с тем, что электрическая цепь переменного тока в нагрузочном режиме в общем случае обладает индуктивным, емкостным и активным сопротивлениями, в магнитных и электрических полях цепи накапливается электромагнитная и электростатическая энергия:

После разрыва цепи коммутационным аппаратом накопленная энергия не может мгновенно исчезнуть и должна рассеиваться на активных сопротивлениях. При принудительном мгновенном срезе тока этот процесс может сопровождаться перенапряжениями порядка (5…10) Uн.

В коммутационных аппаратах рассеивание электромагнитной энергии происходит в возникающей при отключении электрической дуге, которая становится активным энергопоглощающим элементом аппарата. В приведенной на рис. 1 структуре электрической дуги в межконтактном промежутке следует выделить участок катодного падения напряжения 1 протяженностью 10-4…10-5 см при падении напряжения 10…20 В (потенциал ионизации), при напряженности поля 105…107 В/см и плотности тока 104…107А/см2.

Рис. 1. Зоны дугового разряда.

Ствол дуги 3 представляет область сильно ионизированного газа с температурой 103…104 К и выделяющейся энергией порядка (0,5…1,5)106Вт/см. Ствол дуги является основным теплоотводящим элементом и существенно зависит от среды, в которой горит дуга (отвод тепла в водородной среде в 20–30 раз выше, чем в воздухе). Анодный участок 2 определяется условиями приема зарядов на аноде с плотностью тока(1…5)103 А/см2.

Баланс энергии в стволе дуги определяется энергией, выделяемой токомдуги, и отводимой энергией за счет теплопроводности, конвекции и излучения. При отрицательном балансе тепловыделения обеспечиваются условия для гашения дуги. Падение напряжения в дуге при ее гашении определяется интенсивностью ее деионизации дугогасительными устройствами. Волновая диаграмма, соответствующая процессу гашения дуги в коммутационном аппарате (КА), приведена на рис.

2.Рис. 2. Восстановление напряжения в коммутационном аппарате

В режиме короткого замыкания в цепи преобладает индуктивная нагрузка(ϕ к ≈ π /2). При включенном КА падение напряжения между контактами близко к нулю. В момент разрыва электрической цепи (МРК), например, под действием защиты в межконтактном промежутке под действием напряжения внешней цепи возникает дуга (Uзаж). До прохождения тока через нулевое значение (рис. 2, точка 1) падение напряжения в дуге (Uд) определяется совместным ходом ионизационных и деионизационных процессов. При подходе тока к нулю (точка 1) напряжение в дуге возрастает до значения Uгаш и в точке 1 вместе с током цепи падает до нулевого значения.

При этом возникает пауза тока (10-4с) и дуга гаснет. Окончательно гашение дуги определяется скоростью восстановления диэлектрической прочности межконтактного промежутка (Uэп). Если диэлектрическая прочность межконтатного промежутка нарастает быстрее, чем падение напряжения вдуговом промежутке (Uв), то дуга больше не возникает. В противном случаепроцесс гашения перейдёт в следующий полупериод. напряжение внешней цепи в момент прохождения тока через нулевое значение называется возвращающимся напряжением (U0). Фактическое значение напряжения вмежконтактном промежутке называется переходным восстанавливающимся напряжением (Uв), оно имеет вынужденную и высокочастотную составляющую и может существенно превышать напряжение сети, что определяется параметрами (L и С) отключаемой цепи.

Значение переходного восстанавливающего напряжения (ПВН) зависит от параметров отключаемой цепи (L, С, R), характеристик выключателя (его дугогасительных устройств,кинематики механизма), мгновенного значения напряжения сети в момент обрыва тока, начального момента короткого замыкания, его вида и других случайных факторов. Это осложняет однозначное и достоверное определение ПВН. Отключение электрической цепи связано с гашением дуги за счет деионизации межконтактного промежутка и восстановлением его электрической прочности, достаточной для восприятия высокочастотного восстанавливающегося напряжения. То есть гашение дуги сопровождаетсясоревнованием процессов нарастающей электрической прочности между расходящимися контактами выключателя и восстанавливающегося напряжения. Результат этого соревнования и определяет положительный или отрицательный исход процесса отключения.

Условия гашения дуги и скорости восстановления электрической прочностив межконтактном промежутке определяются конструкцией и мощностью дугогасительных устройств (внутренняя характеристика выключателя).

Основными факторами, влияющими на процессы деионизации дугового промежутка, являются отключаемый ток, количество выделенного и отведенного от дуги тепла (особенно в зоне прохождения тока через нулевое значение) и свойства дугогасительного устройства, которые зависят от конструкции дугогасительной камеры и процесса гашения дуги. Процессы восстановления напряжения между контактами выключателя после гашения дуги определяются в основном параметрами отключаемой цепи (внешняя характеристика процесса отключения) и в меньшей степени на него влияют конструктивные элементы выключателя.

Таким образом, отключающая способность выключателя определяется предельным отключаемым током (внутренняя характеристика) при определенных условиях восстановления напряжения на его контактах(внешняя характеристика отключаемой цепи). Оценивать количественно и сопоставлять между собой эти характеристики в условиях эксплуатации достаточно сложно, кроме того, один и тот же выключатель может работать в разных условиях, зависящих от схемы сети [1].

Что такое электрический выключатель? | OMRON Electronic Components

Определение переключателя

Переключатель реагирует на внешнее усилие и механически изменяет электрический сигнал. Выключатели используются для включения и выключения электрических цепей, а также для переключения электрических цепей.

1. Операция ВКЛ/ВЫКЛ цепи

Контакты размыкаются, когда переключатель не нажат, поэтому цепь не замкнута и лампа не горит.

При нажатии переключателя контакты замыкаются, замыкая цепь и зажигая лампу.

2. Операция переключения цепей

Пока переключатель не задействован, лампа на цепи L1 горит.

При нажатии переключателя цепь переключается так, что загорается лампа на цепи L2.

Типы и классификация переключателей

1. Типы переключателей

Существует множество различных типов переключателей. По размеру, прочности, устойчивости к воздействию окружающей среды и другим характеристикам они делятся на выключатели для промышленного оборудования и выключатели для бытовых и коммерческих устройств.

2. Классификация переключателей

1. SPST-NO (Однополюсный, однонаправленный, нормально разомкнутый)

Контакты замыкаются при нажатии переключателя. Они нормально открыты.

Контакты размыкаются, пока переключатель не нажат, поэтому цепь не замыкается и лампа не горит.

При нажатии переключателя контакты замыкаются, замыкая цепь и зажигая лампу.

Используйте нормально разомкнутые контакты, если вы хотите, чтобы нагрузка работала при нажатии переключателя.

2. SPST-NC (Однополюсный, однонаправленный, нормально замкнутый)

Контакты размыкаются при нажатии переключателя. Обычно они закрыты.

Пока переключатель не нажат, цепь замкнута и лампа горит.
При нажатии на выключатель контакты размыкаются, цепь размыкается, и лампа гаснет.

Используйте размыкающие контакты, если вы хотите, чтобы нагрузка прекратила работу при нажатии переключателя.

3. SPDT (однополюсный двухпозиционный)

Переключающие контакты имеют функции как нормально разомкнутых, так и нормально разомкнутых контактов.

Используйте переключающие контакты, если вы хотите переключить две цепи при нажатии переключателя.

Переключатели в электрических цепях: Полюс и Направление

«Полюс» указывает количество цепей, которыми может управлять один переключатель при одном срабатывании переключателя. «Бросок» указывает на количество точек контакта. НО и НЗ контакты однонаправленные. Перекидные контакты двухпозиционные.
Если один переключатель может управлять одной цепью за одну операцию, это однополюсный переключатель. Если он может управлять двумя или тремя цепями за одну операцию, это двухполюсный или трехполюсный переключатель.

Однополюсный,
Однонаправленный
Переключатель содержит одну цепь с замыкающими или размыкающими контактами.
Однополюсный,
Двухполюсный
Выключатель содержит одну цепь с переключающими контактами.
Двухполюсный,
Однонаправленный
Переключатель содержит две цепи с НО или НЗ контактами.
Двухполюсный,
Двухходовой
Выключатель содержит две цепи с переключающими контактами.

Используйте многополюсный переключатель, если вы хотите управлять несколькими цепями одновременно.

Ручное переключение

Существует два режима работы ручных переключателей: мгновенное срабатывание и попеременное срабатывание.
При мгновенном срабатывании переключатель остается включенным, только пока он нажат.
При альтернативной работе состояние ВКЛ сохраняется после отпускания переключателя. Переключатель выключается при повторном нажатии переключателя.

1. Мгновенное срабатывание

Выключатель включается только тогда, когда он нажат. Переключатель выключается, когда его отпускают. Например, в играх с краном кран движется только тогда, когда нажат переключатель.

2. Альтернативная операция

После того, как вы нажмете переключатель, состояние ВКЛ сохраняется, даже если переключатель отпущен. Чтобы выключить переключатель, вы должны нажать его еще раз.
Например, переключатель питания на телевизоре работает в альтернативном режиме.

Альтернативные переключатели используются для поддержания состояния ВКЛ в течение длительного периода времени, например, для основных переключателей питания.

Переключатель нагрузки

Нагрузка — это устройство, которое переключатель включает и выключает.

Нагрузка подключена к электрической цепи и потребляет электроэнергию.
Нагрузки делятся на индуктивные нагрузки и неиндуктивные нагрузки.
Индуктивная нагрузка содержит катушку, например двигатель.
Неиндуктивные нагрузки делятся на ламповые нагрузки и резистивные нагрузки.

Вы должны выбрать подходящий переключатель для нагрузки, которая будет использоваться.

Технология

Щелкните здесь, чтобы просмотреть линейку переключателей

Базовый электрический переключатель, определение, использование и применение

Электрический переключатель отвечает за разрешение или запрет передачи электроэнергии в электрической цепи. Наиболее распространенной формой электрического выключателя является простой ручной электромеханический блок. Когда переключатель разомкнут, электрические контакты не соприкасаются, и электричество не может течь. Однако, когда переключатель замкнут, электрические контакты соприкасаются, и электричество течет по всей цепи.

Контакты выключателя электропитания

Когда дело доходит до электрических контактов, они обычно состоят из устойчивого к коррозии металла, чтобы предотвратить образование изолирующих оксидов — если металл окисляется, поток электричества может быть подавлен, и цепь может работать неправильно. Кроме того, электрические контакты должны быть износостойкими, иметь относительно низкую стоимость и обладать высокой механической прочностью. Иногда в качестве контактного материала может использоваться проводящий пластик. Выключатели обычно классифицируются на основе их контактов.

Контакты электрического выключателя

могут иметь различные конфигурации и поэтому сопровождаются разнообразной терминологией. Полюс и бросок — это два общих термина, которые относятся к тому, как взаимодействуют два контакта в цепи. Полюс относится к набору контактов, которые являются частью одной цепи. Ход относится к нескольким позициям, которые могут принимать контакты, что обычно соответствует количеству полюсов. Типы электрических выключателей обычно называют в соответствии с их полюсами и конфигурацией хода.

Типы основных электрических выключателей

Ниже мы перечисляем несколько наиболее распространенных типов основных электрических выключателей.

Электрический переключатель SPST

Мнемоника этого переключателя означает «однополюсный, однопозиционный». Выключатель состоит из одного набора электрических контактов, поэтому он имеет две клеммы, по одной от каждого контакта. Это простой двухпозиционный переключатель, поэтому, когда переключатель разомкнут, электричество не течет, но когда он замкнут, контакты встречаются и электричество передается. Выключатель света является хорошим примером переключателя SPST.

Электрический переключатель SPDT

Однополюсный двухпозиционный переключатель также можно назвать переключателем на два направления. В этом случае имеется три клеммы: одна клемма (A), обращенная к двум противоположным клеммам (B и C), и может быть подключена к любой из них, в зависимости от режима. Он называется «двойным», потому что этот переключатель может работать в двух положениях: либо A подключен к B, либо A подключен к C.

Электрический выключатель DPST

В двухполюсном однопозиционном выключателе есть два полюса — два набора разъемов — но они соединяются только в одном жизнеспособном положении. Клеммы каждого полюса соединяются. Первый полюс состоит из клемм А и В, которые соединяются. Одновременно подключается второй полюс, состоящий из клемм C и C. Поскольку есть только одно положение, в котором эти полюса работают, это устройство с одним броском. По сути, DPST состоит из двух SPST, но управляется одним механизмом.

DPDT Электрический выключатель питания

Двухполюсный двухпозиционный переключатель состоит из двух SPDT. У каждого шеста есть два возможных броска. Первый полюс с тремя клеммами состоит из A, B и C. A может быть подключен к B, или A может быть подключен к C в качестве двух возможных положений броска. Во втором полюсе также есть три терминала, D, E и F, и два возможных броска. D может быть подключен к E или D может быть подключен к F. A, B, C, D, E и F управляются одним и тем же механизмом, что делает его двухполюсным двухпозиционным переключателем.

Когда речь идет о многопозиционных электрических переключателях, при изменении положения может произойти несколько вещей. В некоторых случаях контакт с новой клеммой устанавливается до разрыва контакта со старой клеммой, чтобы гарантировать отсутствие разрыва в потоке электричества. Это называется переходом «замыкание перед разрывом», потому что новый контакт устанавливается до разрыва старого контакта. В других случаях контакт со старым терминалом завершается до того, как будет установлен контакт с новым терминалом. Этот метод повторного соединения означает, что клеммы не закорачивают друг друга, и известен как разрыв перед замыканием, поскольку контакт со старой клеммой разрывается до того, как будет установлен новый контакт.